[實用新型]一種具有柔順結構的玻璃瓶分揀并聯機器人

有效

• 申請號: 201820056432.8
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN207682393U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張英坤;郝存明;程煜;姚利彬;趙航;吳立龍;趙興
• 申請（專利權）人: 河北省科學院應用數學研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙) 13127
• 代理人: 趙俊嬌

本實用新型公開了一種具有柔順結構的玻璃瓶分揀并聯機器人，橫跨設于輸送臺上方，包括分揀機構和控制系統。分揀機構包括靜平臺、機械臂、動平臺以及連桿機構；機械臂包括相對能夠呈菱形布置的兩組，機械臂包括柔順關節，每個機械臂通過驅動電機能夠在平面內旋轉；動平臺，豎直設置，與兩機械臂的自由端通過鉸接，抓取平臺的底部設有連接驅動氣缸的氣動吸盤；連桿機構，設于任一機械臂外側，與動平臺聯動設置，用于驅動動平臺保持豎直狀態；控制系統，用于控制該機器人進行分揀工作。解決了由傳統運動副帶來的間隙、摩擦、沖擊等問題，并且始終保證動平臺的水平無傾角移動，抓取、放置更加平穩，適用于對易碎品的分揀，提高了工作效率。

技術領域

本實用新型涉及分揀機器人領域，尤其涉及一種具有柔順結構的玻璃瓶分揀并聯機器人。

背景技術

并聯機器人是一種具有閉鏈結構的先進機器人，具有剛度大、精度高、承載能力強等優點，可以實現高速、高精度的控制任務，已經廣泛應用于運動模擬、機械加工、高速搬運、分揀、快速定位等場合。

在工業生產中，隨著人們對生產效率及作業精度要求的不斷提高，高速高精度已成為工業機器人發展的重要趨勢。面對高速及高加速的要求，并聯機器人面對以下幾個難題：

(1)基于傳統設計理論的機器人體積及自重通常較大，在高速運行時要求使用較大型號的驅動與傳動裝置，使得機器人生產及運行成本大幅增加；

(2)在高速運行工況下，基于輕量化的設計方法設計的高速并聯機器人通常會產生彈性變形與振動，使得并聯機器人動平臺執行端的運動增加了彈性位移，采用傳統針對剛性機器人的分析及控制方法無法達到并聯機器人的性能要求；

(3)并聯機器人多以剛性運動副傳遞運動，受其結構所限，不可避免的存在間隙、摩擦、沖及安裝和加工誤差等問題，無法滿足現代科技發展對機械裝備的要求。

柔順機構是現代機構和機械設備發展的新方向，其從結構設計的角度為解決上述問題提供了一種新的思路和方法，在輕型和微型并聯機構領域有著廣泛的應用前景。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種克服現有純剛體并聯機器人的不足，結構簡單，設計合理的一種具有柔順結構的玻璃瓶分揀并聯機器人。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

一種具有柔順結構的玻璃瓶分揀并聯機器人，橫跨設于輸送臺上方，包括分揀機構和控制系統，在該機器人處的輸送臺的兩側分別設有成品容納盒和次品收納盒；其特征在于：分揀機構，包括靜平臺、機械臂、動平臺以及連桿機構；靜平臺，其沿輸送臺的寬度方向設置；機械臂，包括相對能夠呈菱形布置的兩組，所述機械臂由上向下傾斜設置，包括呈夾角布置的主動臂和從動臂，所述主動臂和從動臂之間通過柔順關節連接，所述主動臂的另一端與所述靜平臺通過第一鉸接軸可轉動連接，所述靜平臺的另一側設有驅動電機，所述驅動電機的輸出端與第一鉸接軸連接，用于驅動主動臂在其所在平面內旋轉，兩所述從動臂的自由端相交匯；動平臺，豎直設置，具有豎直設置的吊臂和水平固定于吊臂底端的抓取平臺，所述吊臂與兩從動臂的自由端通過第二鉸接軸鉸接，所述抓取平臺的底部設有能夠吸附輸送臺上玻璃瓶的氣動吸盤，所述氣動吸盤連接有驅動氣缸；連桿機構，設于任一機械臂外側，與動平臺聯動設置，用于驅動動平臺保持豎直狀態，其一端與動平臺鉸接，另一端與動平臺鉸接；控制系統，包括控制器、設于動平臺前側上方的圖像采集器以及用于感應輸送臺上玻璃瓶位置的位置傳感器，所述控制器的信號輸入端連接有圖像采集器和位置傳感器，所述控制器的控制輸出端連接有驅動電機和驅動氣缸。

進一步的技術方案在于：所述連桿機構與相鄰的一主動臂和一從動臂構成三連式的平行四邊形機構。

進一步的技術方案在于：所述連桿機構包括依次鉸接的第一連桿、L形連桿、平行四邊形連桿機構和第二連桿，所述第一連桿與相鄰的主動臂平行設置，所述第二連桿與相鄰的從動臂平行設置。