[發(fā)明專利]機(jī)器人減振夾持裝置及基于其上的箱體智能搬運(yùn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710570359.6
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107139197B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;谷月;王明昊;馬學(xué)東;解志文;于曉光;劉正海
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人減振夾持裝置及基于其上的箱體智能搬運(yùn)方法，所述機(jī)器人減振夾持裝置由電機(jī)、傳動裝置和夾爪組成，傳動裝置包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、輪胎聯(lián)軸器和皮帶傳動機(jī)構(gòu)；電機(jī)通過輪胎聯(lián)軸器連接皮帶傳動機(jī)構(gòu)的小帶輪軸，皮帶傳動機(jī)構(gòu)的大帶輪軸與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸桿為一體結(jié)構(gòu)；蝸桿通過2個對稱設(shè)置的蝸輪同時帶動2個夾爪動作，且夾爪與對應(yīng)蝸輪為一體結(jié)構(gòu)，夾爪的夾持面內(nèi)側(cè)分別設(shè)有防滑減振墊；上述結(jié)構(gòu)使減振夾持裝置具有位移補(bǔ)償、過載保護(hù)、反行程自鎖及防滑減振特性。本發(fā)明在夾持裝置中加入多種彈性元件以保持其減振性能；同時利用皮帶傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)性能，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能選擇搬運(yùn)不同重量箱體的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人減振夾持裝置及基于其上的箱體智能搬運(yùn)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛。對于制造業(yè)來說，工業(yè)機(jī)器人(特別是搬運(yùn)機(jī)器人)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)自動化的重要條件。而如今常見的搬運(yùn)機(jī)器人大部分采用液壓傳動，其夾緊力大，承載能力強(qiáng)；但缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且容易產(chǎn)生泄漏。在一些特定情況下，搬運(yùn)機(jī)器人要控制其夾緊力的大小，例如在軸承等精密零件的制造車間中，其包裝盒的尺寸約為100mm×100mm×100mm，夾持物重≤6kg，搬運(yùn)時不能采用很大的夾緊力，因?yàn)閵A緊力過大會夾壞包裝盒表面，甚至傷害到內(nèi)部工件。同時，這些精密零件在搬運(yùn)過程中也要特別重視不能有大的振動沖出力。

授權(quán)公開公告號為CN103057955B的中國專利公開了一種“搬運(yùn)夾持器及其在三通閥門搬運(yùn)過程中的應(yīng)用”，授權(quán)公開公告號為CN104150026B的中國專利公開了一種“空紙盒夾持裝置”，授權(quán)公開公告號為CN101554891B的中國專利公開了一種“架空線纜攀援機(jī)器人夾持機(jī)構(gòu)”，此類夾持機(jī)構(gòu)通常以驅(qū)動液壓缸/氣缸、電機(jī)或彈簧作為動力儲能器，以單級齒輪齒條、皮帶和桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)作為常見的傳動機(jī)構(gòu)，能夠?qū)Σ煌墓ぷ鲗ο筮M(jìn)行夾持操作，但缺點(diǎn)是液壓元件容易產(chǎn)生泄露風(fēng)險，而且夾緊力不容易控制，容易對盒體內(nèi)表面甚至是內(nèi)部工件造成損傷；同時夾持末端件以金屬構(gòu)件居多，由于金屬夾持末端件和工作對象直接接觸，并且整個裝置中缺少彈性元件等具有緩沖吸振等結(jié)構(gòu)，工作過程中夾持不平穩(wěn)現(xiàn)象比較突出。

另外，在如成品組裝車間的一些場合，各種裝有不同零件的箱體具有不同的重量，有時重量相差較大，如果采用統(tǒng)一規(guī)格的機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)，當(dāng)機(jī)器人的額定負(fù)荷小于箱體重量時，容易對機(jī)器人夾持裝置的傳動機(jī)構(gòu)造成損壞，如機(jī)器人全部按最大額定負(fù)荷設(shè)計(jì)，又勢必要增加設(shè)備投入和運(yùn)行成本。

因此，設(shè)計(jì)出一款能夠在保證夾緊搬運(yùn)功能的前提下，保證適當(dāng)夾緊力和搬運(yùn)過程的平穩(wěn)可靠性的機(jī)器人減振夾持裝置，并在此基礎(chǔ)上實(shí)際箱體的智能搬運(yùn)就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種機(jī)器人減振夾持裝置及基于其上的箱體智能搬運(yùn)方法，在夾持裝置中加入多種彈性元件以保持其減振性能；同時，利用皮帶傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)性能，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能選擇搬運(yùn)不同重量箱體的功能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

機(jī)器人減振夾持裝置，由電機(jī)、傳動裝置和夾爪組成，傳動裝置包括蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，電機(jī)輸出軸通過傳動裝置連接2個對稱設(shè)置的夾爪，使夾爪繞對稱中心轉(zhuǎn)動開合實(shí)現(xiàn)夾緊和松開動作；所述傳動裝置中還包括輪胎聯(lián)軸器和皮帶傳動機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)通過輪胎聯(lián)軸器連接皮帶傳動機(jī)構(gòu)的小帶輪軸，皮帶傳動機(jī)構(gòu)的大帶輪軸與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)中的蝸桿為一體結(jié)構(gòu)；蝸桿通過2個對稱設(shè)置的蝸輪同時帶動2個夾爪動作，且夾爪與對應(yīng)蝸輪為一體結(jié)構(gòu)，2個夾爪的夾持面內(nèi)側(cè)分別設(shè)有防滑減振墊；上述結(jié)構(gòu)使減振夾持裝置具有位移補(bǔ)償、過載保護(hù)、反行程自鎖及防滑減振特性。

所述電機(jī)為三相異步電機(jī)。

所述皮帶傳動機(jī)構(gòu)中的皮帶采用Y型V帶。

所述皮帶傳動機(jī)構(gòu)和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)均置于封閉的箱體內(nèi)。

所述蝸輪為扇形蝸輪。