CN101817452A - 装箱、码垛机器人 - Google Patents

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CN101817452A CN 201010141161 CN201010141161A CN101817452A CN 101817452 A CN101817452 A CN 101817452A CN 201010141161 CN201010141161 CN 201010141161 CN 201010141161 A CN201010141161 A CN 201010141161A CN 101817452 A CN101817452 A CN 101817452A
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Abstract

本发明公开了装箱、码垛机器人,包括底部基座、回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承,回转支承连接在底部基座上,回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连,机械臂机构通过主动关节与回转机架相连,手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上,抓手连接于手腕下端。本发明装箱、码垛机器人不仅能够实现位置和速度的单输入和单输出,实现快速码垛,可达到1500次/时的速度,而且该机器人还具有结构简单、操作方便、动作灵活、维护容易、省电省功等优点。

Description

装箱、码垛机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及用于箱类、袋类和瓶类的装箱和码垛机械,尤其涉及一种装箱、码垛机 器人。
背景技术
[0002] 目前,公知的码垛机器人大多是双输入双输出的非线性运动轨迹,空间动作轨迹 呈复杂的弧形,传动效率低(90% ),耗电量大;零部件点数多,结构复杂,维护困难;手臂关 节上直接安装电机和减速箱,运动部件重量大,无法实现高速动作,且容易发生故障。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、动作灵活、维护容 易、省电省功的 装箱、码垛机器人。
[0004] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:装箱、码垛机器人,包括底部基座、 回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承,回转支承连接在底部基 座上,回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连,机械臂机构通过主动关节与回转机 架相连,手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上,抓手连接于手腕下端。
[0005] 所述回转机架上安装有驱动电机。
[0006] 所述主动关节为垂直主动关节和水平主动关节。
[0007] 所述机械臂机构包括上臂、前大臂、后大臂、连杆、垂直移动板、水平移动板、垂直 驱动电机、水平驱动电机,后大臂通过垂直主动关节与垂直移动板相连,前大臂通过水平主 动关节与水平移动板相连。
[0008] 所述机械臂由后大臂、前大臂、上臂和连杆按一定的比例关系组成平行四杆机构。
[0009] 所述手腕姿态保持机构包括关节轴承、末端执行器、两个平行四杆机构、三运动副 机构、平衡机构底座和调节螺栓。
[0010] 所述两个平行四杆机构和三运动副机构构成平衡链。
[0011] 所述底部基座为钢结构件。
[0012] 本发明装箱、码垛机器人不仅能够实现位置和速度的单输入和单输出,实现快速 码垛,可达到1500次/时的速度,而且该机器人还具有结构简单、操作方便、动作灵活、维护 容易、省电省功等优点。
附图说明
[0013] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0014] 图1是本发明装箱、码垛机器人整体结构示意图;
[0015] 图2是本发明装箱、码垛机器人机械臂机构示意图;
[0016] 图3是本发明装箱、码垛机器人手腕姿态保持机构示意图。具体实施方式
[0017] 如图1所示,装箱、码垛机器人包括底部基座1、回转机架2、机械臂3、手腕4、抓手 5、手腕姿态保持机构6和回转支承23,回转机架2上安装有驱动电机22,底部基座1为钢结 构件,为机器人的工作提供稳定的基础,回转支承23连接在底部基座1上,回转机架2通过 回转支承23与底部基座1相连,机械臂机构3通过主动关节与回转机架2相连,手腕4连 接在机械臂机构3和手腕姿态保持机构6上,抓手5连接于手腕4的下端,该机械臂机构3 可随回转机架2 —同在回转机架驱动电机22的带动下,通过同步带传动,相对于底部基座 1在回转支承23上回转,手腕4和抓手5也随着一并回转。
[0018] 如图2所示,机械臂机构3包括垂直驱动电机7、垂直移动板8、垂直主动关节9、后 大臂10、上臂11、前大臂12、连杆13、水平主动关节14、水平移动板15和水平驱动电机16, 其中,后大臂10、前大臂12、上臂11和连杆13按一定的比例关系组成平行四杆机构,后大 臂10通过垂直主动关节9与垂直移动板8相连,垂直移动板8上固定有滚珠螺母,垂直驱 动电机7由同步带带动垂直滚珠丝杠27旋转,使后大臂10做垂直运动,前大臂12通过水 平主动关节14与水平移动板15相连,水平移动板15上固定有滚珠螺母,水平驱动电机16 由同步带带动水平滚珠丝杠26旋转,使前大臂12做水平运动,其中,手腕4固定在上臂11 的前端,由驱动电机22驱动直接带动手腕4和抓手5执行回转运动。
[0019] 如图3中,手腕姿态保持机构包括关节轴承17、末端执行器18、平行四杆机构19、 平行四杆机构20、调节螺栓21、三运动副机构24和平衡机构底座25,其中平行四杆机构 19、平行四杆机构20和三运动副机构24构成平衡链,并且如图2和图3所示,垂直驱动电 机7由同步带带动垂直滚珠丝杠27旋转,使后大臂10做垂直运动,在平行四杆机构20的 带动下,末端执行器18也随着做垂直运动且只做垂直运动;水平驱动电机16由同步带带动 水平滚珠丝杠26旋转,使前大臂12做水平运动,在平行四杆机构19的带动下,末端执行器 18也随着做水平运动且只做水平运动,而且只要旋转调节螺栓21使平衡机构底座25保持 在理论位置,就可使末端执行器18下表面在运动中始终保持水平。

Claims (8)

  1. 装箱、码垛机器人,其特征在于:包括底部基座、回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承,回转支承连接在底部基座上,回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连,机械臂机构通过主动关节与回转机架相连,手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上,抓手连接于手腕下端。
  2. 2.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述回转机架上安装有驱动电机。
  3. 3.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述主动关节为垂直主动关节 和水平主动关节。
  4. 4.根据权利要求1或3所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述机械臂机构包括上 臂、前大臂、后大臂、连杆、垂直移动板、水平移动板、垂直驱动电机、水平驱动电机,后大臂 通过垂直主动关节与垂直移动板相连,前大臂通过水平主动关节与水平移动板相连。
  5. 5.根据权利要求4所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述机械臂由后大臂、前大臂、 上臂和连杆按一定的比例关系组成平行四杆机构。
  6. 6.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述手腕姿态保持机构包括关 节轴承、末端执行器、两个平行四杆机构、三运动副机构、平衡机构底座和调节螺栓。
  7. 7.根据权利要求6所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述两个平行四杆机构和三运 动副机构构成平衡链。
  8. 8.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人,其特征在于:所述底部基座为钢结构件。
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