CN104842373A - 一种码垛机器人碰撞安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码垛机器人碰撞安全保护装置包括保持抓手水平的第一平行四边形连杆机构，抓手作为其中的一个连杆，第一平行四边形连杆机构中与抓手平行的连杆与第二平行四边形连杆机构中的一个连杆构成稳定的三角形连杆，第二平行四边形连杆机构的其它三个连杆中的一个与机体固定连接，该连杆为触碰连杆，触碰连杆的一端通过铰接轴与机体铰接，在触碰连杆旁边的机体上固接有碰撞传感器，碰撞传感器与码垛机器人的控制装置连接。当抓手受到碰撞时第一平行四边形连杆机构发生旋转变形，驱动第二平行四边形连杆机构的触碰连杆旋转，相邻的碰撞传感器被触发将受到碰撞的信号发送到控制装置，控制装置停止码垛机器人动作以保护码垛机器人。

Description

一种码垛机器人碰撞安全保护装置

技术领域

本发明涉及一种码垛机器人，尤其是涉及码垛机器人碰撞安全保护装置。

背景技术

目前在我国粮油、饲料、化工、食品、饮料等行业的产品后道包装码垛环节大多数是采用人工码垛的方式进行物料的码垛。采用这种码垛方式装卸工人的劳动强度大、工作效率低，尤其是在粉尘、高温、有毒物质的生产环境下工作，危害装卸工人的身心健康，针对上述问题，本公司开发了一款能够替代人工实现货物的高速搬运和智能码垛作业的码垛机器人。该码垛机器人自动检测物料的到来，并且根据要求自动将物料自动码到指定的托盘上面，实现了工厂后道包装码垛环节的智能化绿色生产。

针对上述码垛机器人在我国的应用逐渐增多，操作人员的操控技能参差不齐，经常因操作不当等原因导致撞机，致使人身或者财产的损失，机器人的安全问题变的尤为重要。

发明内容                                                     

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种在发生碰撞后迅速停止工作的码垛机器人碰撞安全保护装置。

为实现上述目的，本发明码垛机器人碰撞安全保护装置采用的技术方案是：

一种码垛机器人碰撞安全保护装置，包括保持抓手水平的第一平行四边形连杆机构，抓手作为其中的一个连杆，第一平行四边形连杆机构中与抓手平行的连杆与第二平行四边形连杆机构中的一个连杆构成稳定的三角形连杆，第二平行四边形连杆机构的其它三个连杆中的一个与机体固定连接，该连杆为触碰连杆，触碰连杆的一端通过铰接轴与机体铰接，在触碰连杆旁边的机体上固接有碰撞传感器，碰撞传感器与码垛机器人的控制装置连接。当抓手受到碰撞发生倾斜时，第一平行四边形连杆机构受到外力而发生变形，第一平行四边形连杆机构驱动第二平行四边形连杆机构，触碰连杆旋转触发相邻的碰撞传感器，碰撞传感器将受到碰撞的电信号发送到控制装置，控制装置停止码垛机器人动作，对码垛机器人进行保护，避免码垛机器人受损。

所述的触碰连杆通过连接螺栓与机体固接，机体或者触碰连杆上设置有滑槽，连接螺栓插接在该滑槽中将机体和触碰连杆固定连接。滑槽和连接螺栓一方面起到暂时固定触碰连杆的作用，另一方面起到缓冲碰撞的作用，当发生碰撞时，连接螺栓在滑槽内发生位移将碰撞的力量转化为摩擦力，缓冲碰撞，对抓手、连杆结构以及码垛机器人的其它部件具有保护作用。

所述的触碰连杆设置有用于触发碰撞传感器的凹槽。

所述触碰连杆设置有用于调节抓手处在水平位置的螺杆，该螺杆一端与机体连接，另一端与触碰连杆连接用于支撑触碰连杆。通过调节螺杆驱动第一平行四边形连杆机构和第二平行四边形连杆机构旋转使得抓手水平，调节方便结构简单，螺杆为支撑螺杆，该螺杆对述触碰连杆施加的支撑力与抓手重力对触碰连杆施加的力相反，当抓手受到碰撞后该螺杆不会对触碰连杆产生干涉。

所述的触碰连杆通过水平轴与设置机体上的水平座铰接，触碰连杆上设置有滑槽，水平座通过连接螺栓与滑槽固定连接。

所述的碰撞传感器通过铁皮支架安装在机体上。

所述的碰撞传感器还连接有报警装置。当抓手发生碰撞后，报警装置报警提醒操作人员。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

抓手受到碰撞后，抓手作为连杆会发生旋转，抓手的旋转驱动第一平行四边形连杆机构产生旋转，第一平行四边形连杆机构带动三角形连杆旋转，三角形连杆驱动第二平行四边形连杆机构旋转，触碰连杆旋转触发相邻的碰撞传感器，碰撞传感器将受到碰撞的电信号发送到控制装置，控制装置停止码垛机器人动作，对码垛机器人以及与码垛机器人发生碰撞的设备、物料或者工人进行保护，避免码垛机器人及其它设备、物料或者工人受到二次伤害，增强了机器人的安全性，尽可能的保护了人身安全及避免了财产损失。

附图说明

图1是码垛机器人碰撞安全保护装置的示意图。

图2是码垛机器人碰撞安全保护装置的局部示意图。

图3是触碰连杆的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1、图2和图3所示，一种码垛机器人碰撞安全保护装置，包括机体1，机体铰接有大臂2，大臂2铰接有小臂3，小臂3的自由端铰接有抓手4，大臂与机体之间、大臂与小臂之间均设置有伺服系统用于驱动大臂、小臂旋转用于提升物料或者下降物料。抓手4铰接有与小臂3平行的水平连杆5，水平连杆5设置在小臂3的上侧，水平连杆5的一端与抓手铰接，另一端铰接有三角板6，三角板6与小臂3铰接，三角板作为从动连杆61与抓手作为的主动连杆平行，小臂3、抓手4、水平连杆5和从动连杆61构成了第一平行四边形连杆机构7。三角板连接有第二平行四边形连杆机构8。三角板6设置有一个作为第二平行四边形连杆机构8的连杆，该连杆为被动连杆62，被动连杆62的一端与从动连杆61一端同轴铰接，被动连杆62与从动连杆61构成稳定的三角形连杆。从动连杆61和被动连杆62同轴铰接端铰接有支撑连杆9，支撑连杆9的下端与机体1铰接，被动连杆62的另一端铰接有与支撑连杆平行的推动连杆10，推动连杆10的一端与被动连杆62铰接另一端铰接有与被动连杆62平行的触碰连杆11，触碰连杆11的一端与推动连杆10铰接另一端与支撑连杆9铰接，被动连杆62、支撑连杆9、推动连杆10和触碰连杆11构成了第二平行四边形连杆机构8。机体上固定安装有水平座12，该水平座12通过水平轴13铰接有支撑连杆9和触碰连杆11，在水平座12上通过铁皮支架14安装有碰撞传感器15，触碰连杆11上设置有凹槽16，该凹槽16与碰撞传感器的触头相配合。碰撞传感器15与码垛机器人的控制装置和报警装置连接。抓手受到碰撞后，抓手作为连杆会发生旋转，抓手的旋转驱动第一平行四边形连杆机构产生旋转，第一平行四边形连杆机构带动三角形连杆旋转，三角形连杆驱动第二平行四边形连杆机构旋转，触碰连杆旋转触发碰撞传感器，碰撞传感器将受到碰撞的电信号发送到控制装置和报警装置，控制装置停止码垛机器人动作，对码垛机器人以及与码垛机器人发生碰撞的设备、物料或者工人进行保护，避免码垛机器人及其它设备、物料或者工人受到二次伤害，报警装置发出声光报警提醒操作人员。触碰连杆11的下侧连接有用于调节抓手处在水平位置的螺杆17，该螺杆17一端通过螺纹与触碰连杆11连接，在螺杆17上还螺纹连接有锁死螺母18，锁死螺母18安装在触碰连杆11的两侧用于锁死螺杆17，螺杆17的另一端连接有螺母19搭接在水平座12上，通过调节螺杆17的长度或者螺母19的与螺杆17的相对位置来调节第一平行四边形连杆机构7和第二平行四边形连杆机构8的形状使得抓手4处在水平位置，当抓手4处在水平位置后利用锁死螺母18锁死螺杆17的位置。螺杆17为支撑螺杆，该螺杆对述触碰连杆施加的支撑力与抓手重力对触碰连杆施加的力相反，当抓手受到碰撞后该螺杆不会对触碰连杆产生干涉。触碰连杆11开设有两个滑槽20，滑槽20为圆弧形，该圆弧形滑槽20以水平轴13的轴心为圆心，水平座12通过两个连接螺栓21与触碰连杆11固定连接。滑槽20和连接螺栓21一方面起到暂时固定触碰连杆11的作用，另一方面起到缓冲碰撞的作用，当抓手发生碰撞时，触碰连杆11 绕水平轴发生旋转，碰撞传感器被触碰连杆触发，触碰连杆11与水平座12 发生相对转动，连接螺栓21在滑槽20内发生位移将碰撞的冲击力转化为水平座12与触碰连杆11之间的摩擦力，缓冲碰撞，对抓手、连杆结构以及码垛机器人的其它部件具有保护作用。

此码垛机器人碰撞安全保护装置具有以下优点：

1、在抓手发生碰撞时立即停机，尽可能避免对码垛机器人、其它设备、物料或者工人的伤害；

2、在抓手发生碰撞时，连接螺栓与滑槽将碰撞的刚性冲击力转化为触碰连杆与机体之间的摩擦力，尽可能避免码垛机器人本体的是损坏；

3、在抓手发生碰撞时立即停机，尽可能的减少对周边设施造成二次伤害。

因此，通过上述描述可以看出，本发明所提供的码垛机器人碰撞安全保护装置具有安全可靠，降低码垛机器人使用风险，提高工厂运行安全管理等优点。

Claims (7)

1.一种码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：包括保持抓手水平的第一平行四边形连杆机构，抓手作为其中的一个连杆，第一平行四边形连杆机构中与抓手平行的连杆与第二平行四边形连杆机构中的一个连杆构成稳定的三角形连杆，第二平行四边形连杆机构的其它三个连杆中的一个与机体固定连接，该连杆为触碰连杆，触碰连杆的一端通过铰接轴与机体铰接，在触碰连杆旁边的机体上固接有碰撞传感器，碰撞传感器与码垛机器人的控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述的触碰连杆通过连接螺栓与机体固接，机体或者触碰连杆上设置有滑槽，连接螺栓插接在该滑槽中将机体和触碰连杆固定连接。

3.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述的触碰连杆设置有用于触发碰撞传感器的凹槽。

4.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述触碰连杆设置有用于调节抓手处在水平位置的螺杆，该螺杆一端与机体连接，另一端与触碰连杆连接用于支撑触碰连杆。

5.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述的触碰连杆通过水平轴与设置机体上的水平座铰接，触碰连杆上设置有滑槽，水平座通过连接螺栓与滑槽固定连接。

6.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述的碰撞传感器通过铁皮支架安装在机体上。

7.根据权利要求1所述的码垛机器人碰撞安全保护装置，其特征在于：所述的碰撞传感器还连接有报警装置。