[發(fā)明專利]一種智能碼垛機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911035937.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN112743533A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金濤;朱維金;郭海冰;崔健;呂忠偉;王化明;劉長(zhǎng)斌;程虎豐;高楠;鄧海軍;石磊;佟秋芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津新松機(jī)器人自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/12
• 分類號(hào): B25J9/12;B25J15/06;B65G61/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能碼垛機(jī)器人。包括依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接的底座、腰座、大臂、小臂及腕端單元，其中底座內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)腰座轉(zhuǎn)動(dòng)的一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，腰座上鉸接有第一電動(dòng)拉桿和第二電動(dòng)拉桿，第一電動(dòng)拉桿的輸出端與大臂鉸接，第二電動(dòng)拉桿的輸出端與小臂鉸接，腕端單元內(nèi)設(shè)有四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與磁吸式抓手連接，大臂和小臂與連桿機(jī)構(gòu)連接，連桿機(jī)構(gòu)用于腕端單元始終保持水平姿態(tài)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)便于模塊化設(shè)計(jì)，拼焊結(jié)構(gòu)降低成本，適應(yīng)低速重載；根據(jù)低速重載碼垛機(jī)器人的要求以及設(shè)計(jì)參數(shù)，通過平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足碼垛機(jī)器人對(duì)末端始終水平向下的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能碼垛機(jī)器人。

背景技術(shù)

碼垛機(jī)器人是用在工業(yè)生產(chǎn)過程中執(zhí)行大批量工件、包裝件的抓取、搬運(yùn)、碼垛、拆垛等任務(wù)的一類工業(yè)機(jī)器人，是集機(jī)械、電子、信息、智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科于一體的高新機(jī)電產(chǎn)品。隨著我國(guó)機(jī)器人行業(yè)的不斷發(fā)展，技術(shù)和研究領(lǐng)域到達(dá)了一定水平，碼垛機(jī)器人技術(shù)水平也得到了快速發(fā)展。

現(xiàn)有一些搬運(yùn)、抓取機(jī)器上的機(jī)器人基本上是六自由度或者四自由度機(jī)器人，機(jī)器人前端主要采用同心軸及齒輪傳動(dòng)。現(xiàn)有機(jī)器人負(fù)載能力較大的，都采用有平衡裝置結(jié)構(gòu)(配重塊，彈簧平衡結(jié)構(gòu)，氣缸平衡結(jié)構(gòu)等)。

現(xiàn)有的一些機(jī)械臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，雖然通用性大，但針對(duì)性不佳，碼垛應(yīng)運(yùn)時(shí)，程序控制復(fù)雜，制造、加工成本高；其平衡裝置比較笨重，所占空間大；安裝難度較大，尤其是其中錐齒輪的安裝，需要反復(fù)調(diào)試。目前的四軸碼垛機(jī)器人主流300kg負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能碼垛機(jī)器人，適應(yīng)低速重載荷情況，以解決現(xiàn)有機(jī)械臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，程序控制復(fù)雜，制造、加工成本高的問題。

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

一種智能碼垛機(jī)器人，包括依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接的底座、腰座、大臂、小臂及腕端單元，其中底座內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)腰座轉(zhuǎn)動(dòng)的一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述腰座上鉸接有第一電動(dòng)拉桿和第二電動(dòng)拉桿，所述第一電動(dòng)拉桿的輸出端與所述大臂鉸接，所述第二電動(dòng)拉桿的輸出端與所述小臂鉸接，所述腕端單元內(nèi)設(shè)有四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與磁吸式抓手連接，所述大臂和所述小臂與連桿機(jī)構(gòu)連接，所述連桿機(jī)構(gòu)用于所述腕端單元始終保持水平姿態(tài)。

所述連桿機(jī)構(gòu)包括連接件、第一連桿及第二連桿，其中連接件鉸接在所述大臂和所述小臂之間的第三軸上，所述第一連桿的一端與腰座鉸接，另一端與所述連接件鉸接，所述第二連桿的一端與所述連接件鉸接，另一端與所述腕端單元鉸接。

所述連接件為三角形結(jié)構(gòu)，其頂點(diǎn)與所述第三軸鉸接，兩個(gè)底角分別與所述第一連桿和所述第二連桿鉸接。

所述一軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪、齒圈、電機(jī)Ⅰ及減速機(jī)Ⅰ，其中齒圈可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述底座的上端、且與所述腰座連接，所述電機(jī)Ⅰ安裝在所述底座內(nèi)、且與減速機(jī)Ⅰ的輸入軸連接，所述齒輪設(shè)置于所述減速機(jī)Ⅰ的輸出軸上且與所述齒圈嚙合。

所述底座內(nèi)設(shè)有第一封閉腔體，所述第一封閉腔體設(shè)有進(jìn)脂孔和排脂孔，所述齒輪、齒圈和減速機(jī)Ⅰ容置于所述第一封閉腔體內(nèi)。

所述四軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)Ⅱ、傳動(dòng)軸及減速機(jī)Ⅱ，其中傳動(dòng)軸沿豎直方向設(shè)置于所述腕端單元上，所述電機(jī)Ⅱ和減速機(jī)Ⅱ安裝在所述腕端單元上，所述電機(jī)Ⅱ的輸出端通過同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述傳動(dòng)軸的上端連接，所述傳動(dòng)軸的下端與所述減速機(jī)Ⅱ的輸入軸連接，所述減速機(jī)Ⅱ的輸出軸與所述磁吸式抓手連接。

所述減速機(jī)Ⅱ的輸出軸為空心結(jié)構(gòu)、且與所述傳動(dòng)軸平行。

所述腕端單元上設(shè)置有第二封閉腔體，所述第二封閉腔體設(shè)有進(jìn)油孔和排油孔，所述傳動(dòng)軸通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述第二封閉腔體內(nèi)、且兩端由所述第二封閉腔體伸出，所述傳動(dòng)軸的上端端部通過軸承與所述腕端單元連接。