CN105500360B - 一种码垛机器人 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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Abstract

本发明公开了一种码垛机器人，包括：底座；机架，其以能够旋转地设于底座上；主动杆，其一端铰接于机架上，该主动杆的杆壁上开设有纵向滑槽；T型支撑杆，其底端铰接于机架上，该T型支撑杆的第一T形端设于纵向滑槽内，且T型支撑杆的杆壁上开设有横向滑槽；执行器，其设有第一执行端与第二执行端；第一手臂杆，其两端分别铰接于第一执行端与主动杆的另一端之间；第一及第二连杆，第一连杆的一端设于横向滑槽内，第二连杆的一端铰接于T型支撑杆的第二T形端上；第二手臂杆，其一端与第二执行端铰接，该第二手臂杆的另一端、第一连杆的另一端及第二连杆的另一端共同铰接于一三角板上。该机器人具有容易控制，工作空间大，占地面积小等特点。

Description

一种码垛机器人
技术领域
本发明涉及工业机器人领域，特别涉及一种多自由度的码垛机器人。
背景技术
随着机械制造业的发展以及包装的种类、工厂环境和客户需求的变化等，码垛设备在各个方面都已经取得了很大的发展，目前，我国自主研究和开发的码垛机器人主要有直角坐标型和关节型坐标型两种型式。其中，直角坐标型为4轴机器人，分别对应直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴，以及Z轴上带有的一个旋转轴，直角坐标型机器人具有定位精度高、空间轨迹易于求解等优点，但所占空间体积大、工作范围小、灵活性差、运动速度低。关节型机器人所占空间体积小，动作更为灵活，可满足复杂的生产需求，应用范围广。但目前我国所研究的关节型机器人其系统的动态性能差，控制和操作均很复杂，且各构件的运动存在严重的耦合。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种码垛机器人，从而克服传统关节型码垛机系统动态性能差，控制和操作复杂，各构件运动存在耦合的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种码垛机器人，包括：底座；机架，其以能够旋转地设于所述底座上；主动杆，其一端铰接于所述机架上，该主动杆的杆壁上开设有纵向滑槽；T型支撑杆，其底端铰接于所述机架上，该T型支撑杆的第一T形端以能够滑动地设于所述纵向滑槽内，且所述T型支撑杆的杆壁上开设有横向滑槽；执行器，其设有第一执行端与第二执行端；第一手臂杆，其两端分别铰接于所述第一执行端与所述主动杆的另一端之间；第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的一端以能够滑动地设于所述横向滑槽内，所述第二连杆的一端铰接于所述T型支撑杆的第二T形端上；以及第二手臂杆，其一端与所述第二执行端铰接，该第二手臂杆的另一端、第一连杆的另一端及所述第二连杆的另一端共同铰接于一三角板上。
优选地，上述技术方案中，所述执行器的末端为吸盘。
优选地，上述技术方案中，还包括第一驱动装置，其用于驱动所述机架旋转。
优选地，上述技术方案中，还包括第二驱动装置，其用于驱动所述主动杆转动。
与现有技术相比，本发明采用旋转机架、连杆结构和末端执行器相配合，保证能按要求的轨迹进行空间码垛搬运作业，且运动轨迹灵活多变，具有输出柔性；其中，通过T型支撑杆的上滑块的水平方向运动和主动杆上的滑块在竖直方向运动，实现执行器输出的水平方向和竖直方向运动。
附图说明
图1是根据本发明的码垛机器人的结构示意图。
图2是根据本发明的码垛机器人拣取货物状态结构图。
图3是根据本发明的码垛机器人回转状态结构图。
主要附图标记说明：
1-底座，2-旋转副，3-机架，4-主动杆，5-纵向滑槽，6-T型支撑杆，7-第一滑块，8-横向滑槽，9-执行器，10-第一执行端，11-第二执行端，12-第一连杆，13-第二滑块，14-第二连杆，15-第一手臂杆，16-第二手臂杆，17-吸盘。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的一种码垛机器人，包括：底座1、机架3、主动杆4、T型支撑杆6、执行器9、第一手臂杆15、第一连杆12、第二连杆14以及第二手臂杆16；机架3通过旋转副2设于底座1上；主动杆4的一端通过转动副铰接于机架3上，该主动杆4的杆壁上开设有纵向滑槽5；T型支撑杆6的底端通过转动副铰接于机架3上，该T型支撑杆6的第一T形端通过第一滑块7以能够滑动地设于纵向滑槽5内，且T型支撑杆6的杆壁上开设有横向滑槽8；执行器9设有第一执行端10与第二执行端11，执行器9的末端为吸盘17，用于吸取码垛；第一手臂杆15的两端分别通过转动副铰接于第一执行端10与主动杆4的另一端之间；第一连杆12的一端通过第二滑块13以能够滑动地设于横向滑槽8内，第二连杆14的一端通过转动副铰接于T型支撑杆6的第二T形端上；第二手臂杆16的一端通过转动副与第二执行端11铰接，该第二手臂杆16的另一端、第一连杆12的另一端及第二连杆14的另一端通过转动副共同铰接于一三角板上。
使用时，如图2所示，为拣取货物作业示意，主动杆4向前运动带动T型支撑杆6向前转动，并使T型支撑杆6的水平杆连接的第一滑块7沿着主动杆4向上运动，与第一连杆12连接的第二滑块13沿着T型支撑杆6的水平杆向左滑动，实现码垛机的拣选货物动作，当主动杆4向后运动时，则为将拣取的货物升起以方便进行下一步作业。
进一步地，如图3所示，为回转作业示意，从图中可看出该码垛机器人初始状态时的回转示意。
在该实施例中，为增加其控制性能，增加第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置用于驱动所述机架旋转，第二驱动装置用于驱动所述主动杆转动。
综上，本发明采用旋转机架、连杆结构和末端执行器相配合，保证能按要求的轨迹进行空间码垛搬运作业，且运动轨迹灵活多变，具有输出柔性。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种码垛机器人，其特征在于，包括：
底座；
机架，其以能够旋转地设于所述底座上；
主动杆，其一端铰接于所述机架上，该主动杆的杆壁上开设有纵向滑槽；
T型支撑杆，其底端铰接于所述机架上，该T型支撑杆的第一T形端以能够滑动地设于所述纵向滑槽内，且所述T型支撑杆的杆壁上开设有横向滑槽；
执行器，其设有第一执行端与第二执行端；
第一手臂杆，其两端分别铰接于所述第一执行端与所述主动杆的另一端之间；
第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的一端以能够滑动地设于所述横向滑槽内，所述第二连杆的一端铰接于所述T型支撑杆的第二T形端上；以及
第二手臂杆，其一端与所述第二执行端铰接，该第二手臂杆的另一端、第一连杆的另一端及所述第二连杆的另一端共同铰接于一三角板上。
2.根据权利要求1所述的码垛机器人，其特征在于，所述执行器的末端为吸盘。
3.根据权利要求1所述的码垛机器人，其特征在于，还包括第一驱动装置，其用于驱动所述机架旋转。
4.根据权利要求1所述的码垛机器人，其特征在于，还包括第二驱动装置，其用于驱动所述主动杆转动。
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