CN108408399A - 一种周转箱智能拾取机器人手爪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种周转箱智能拾取机器人手爪，包括：托铲，托铲包括两铲臂和连接两铲臂的连杆，且连杆的中部设有法兰连接件；定位插销，每一铲臂上均设有若干定位插销；可调节楔形块，每一铲臂上均设有若干可调节楔形块；扣锁装置，扣锁装置与两铲臂可转动连接，扣锁装置设置在两铲臂靠近连杆的一侧；旋转装置，旋转装置设置在一铲臂靠近连杆的一侧，旋转装置驱动扣锁装置旋转。本发明的通过定位插销、可调节楔形块能够根据周转箱进行几何形状匹配与定位，消除周转箱形变误差并增加抓取精度。

Description

一种周转箱智能拾取机器人手爪
技术领域
本发明涉及机器人手爪的技术领域，尤其涉及一种周转箱拾取机器人手爪。
背景技术
随着物流行业人力成本逐渐上升，以及标准化处理流程的引进，工业机器人在物流行业得到了越来越多的应用。对于小件物料的存贮，通常采用标准化物流周转箱进行单元式存储，机器人抓取周转箱则需要设计对应的手爪。
物流硬件的智能化要求也是目前行业趋势，因而在对应场景中应用的机器人手爪也需要具备智能化的功能。机器人手爪不仅需要具备可靠、准确抓取，也许要对抓取位置的是否有所需抓取产品，以及是否抓取成功进行判定。
仓储物流及电商行业中，周转箱在应用中往往会存在形状偏差，且人工向料架上放置周转箱位置不固定，且由于人工或库位管理的问题，料架上多个储存位是否有周转箱有时也难以判断。这些原因给机器人自动化系统的应用都会带来极大的困难。机器人系统动作极快，现有周转箱抓取手爪常出现抓取不牢，机器人运动过程中掉落等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种周转箱智能拾取机器人手爪，旨在解决现有技术中周转箱手爪难以兼容误差周转箱误差、抓取不稳定的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种周转箱智能拾取机器人手爪，其中，包括：托铲，所述托铲包括两铲臂和连接两所述铲臂的连杆，且所述连杆的中部设有法兰连接件；定位插销，每一所述铲臂上均设有若干定位插销；可调节楔形块，每一所述铲臂上均设有若干可调节楔形块；扣锁装置，所述扣锁装置与两所述铲臂可转动连接，所述扣锁装置设置在两所述铲臂靠近所述连杆的一侧；旋转装置，所述旋转装置设置在一所述铲臂靠近所述连杆的一侧，所述旋转装置驱动所述扣锁装置旋转。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，还包括：扣锁定位及探测装置，所述扣锁定位及探测装置固定在所述连杆和所述扣锁装置之间；周转箱探测器，所述周转箱探测器设置在另一所述铲臂的端部；抓取探测器，所述抓取探测器设置在另一所述铲臂靠近所述连杆的一侧。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，还包括：用于监测信号状态的信号处理单元，所述信号处理单元分别于所述扣锁定位及探测装置、所述周转箱探测器和所述抓取探测器信号连接。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，所述扣锁装置包括：锁扣；连接轴，所述连接轴的一端与所述锁扣相连接，所述连接轴的另一端于所述旋转装置相连接；转轴，所述转轴的一端与所述锁扣相连接，所述转轴的另一端与另一所述铲臂相连接，所述转轴设置在另一所述铲臂靠近所述连杆的一侧。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，所述锁扣定位及探测装置包括：连接件，所述连接件的一端与所述连杆固定连接，所述连接件的另一端正对于所述锁扣；上探测装置，所述上探测装置与所述连接件固定连接；下探测装置，所述下探测装置与所述连接件固定连接；定位螺栓，所述定位螺栓设置在所述连接件上。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，所述连接件呈“凵”字型。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，每一所述铲臂上均设置有一所述定位插销和两所述可调节楔形块，每一所述铲臂上的所述定位插销均位于两所述可调节楔形块之间。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，所述法兰连接件与机器人法兰相连接。
上述的周转箱智能拾取机器人手爪，其中，所述法兰连接件的两连接面之间具有夹角。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明的通过定位插销、可调节楔形块能够根据周转箱进行几何形状匹配与定位，消除周转箱形变误差并增加抓取精度。
(2)本发明利用旋转装置、扣锁装置将周转箱固定于托铲上，保证机器人运动过程中周转箱不发生偏离、掉落等。
(3)本发明的旋转装置相应设置有扣锁定位及探测装置，实时监测旋转装置的状态，保证抓取可靠性。
(4)本发明具有抓取探测器，对所抓取的周转箱进行实时探测，如发生掉落则能够及时反馈。
附图说明
图1是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的立体图。
图2是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的放大图。
图3是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的侧视图。
图4是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的周转箱抓取示意图。
附图中：1、托铲；2、定位插销；3、可调节楔形块；4、旋转装置；5、扣锁装置；501、连接轴；502、锁扣；503、转轴；6、扣锁定位及探测装置；601、上探测器；602、下探测器；603、定位螺栓；604、连接件；7、法兰连接件；8、周转箱探测器；9、抓取探测器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的立体图，图2是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的放大图，图3是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的侧视图，图4是本发明的周转箱智能拾取机器人手爪的周转箱抓取示意图，请参见图1至图4所示，示出了一种较佳实施例的周转箱智能拾取机器人手爪，包括：托铲1，托铲1包括两铲臂和连接两铲臂的连杆，且连杆的中部设有法兰连接件7。
此外，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：定位插销2，每一铲臂上均设有若干定位插销2。
另外，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：可调节楔形块3，每一铲臂上均设有若干可调节楔形块3。
进一步，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：扣锁装置5，扣锁装置5与两铲臂可转动连接，扣锁装置5设置在两铲臂靠近连杆的一侧。扣锁装置5能够相对于两铲臂旋转。
更进一步，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：旋转装置4，旋转装置4设置在一铲臂靠近连杆的一侧，旋转装置4驱动扣锁装置5旋转。
再进一步，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：扣锁定位及探测装置6，扣锁定位及探测装置6固定在连杆和扣锁装置5之间。扣锁定位及探测装置用于监测扣锁装置是否运动到位。
另一方面，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：周转箱探测器8，周转箱探测器8设置在另一铲臂的端部。周转箱探测器8用于探测周转箱抓取位置、以及探测托铲1上是否拾取有周转箱。
进一步，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：抓取探测器9，抓取探测器9设置在另一铲臂靠近连杆的一侧。抓取探测器9用于对周转箱进行实时监测，当周转箱掉落时，抓取探测器9及时反馈。
更进一步，作为一种较佳的实施例，周转箱智能拾取机器人手爪还包括：用于监测信号状态的信号处理单元(图中未示出)，信号处理单元分别于扣锁定位及探测装置6、周转箱探测器8和抓取探测器9信号连接。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图4所示，扣锁装置5包括：连接轴501和锁扣502，连接轴501的一端与锁扣502相连接，连接轴501的另一端于旋转装置4相连接。锁扣502用于与周转箱实现相互扣合并锁止。
本发明的进一步实施例中，扣锁装置5包括：转轴503，转轴503的一端与锁扣502相连接，转轴503的另一端与另一铲臂相连接，转轴503设置在另一铲臂靠近连杆的一侧。
本发明的进一步实施例中，锁扣定位及探测装置6包括：连接件604，连接件604的一端与连杆固定连接，连接件604的另一端正对于锁扣502。
本发明的进一步实施例中，锁扣定位及探测装置6包括：上探测装置601，上探测装置601与连接件604固定连接。上探测装置601用于检测锁扣502是否运动到位。
本发明的进一步实施例中，锁扣定位及探测装置6包括：下探测装置602，下探测装置601与连接件604固定连接。下探测装置602用于检测锁扣502是否运动到位。
本发明的进一步实施例中，锁扣定位及探测装置6包括：定位螺栓603，定位螺栓603设置在连接件604上。定位螺栓603用于对锁扣502进行停止定位。
本发明的进一步实施例中，连接件604的纵截面呈“凵”字型。
本发明的进一步实施例中，每一铲臂上均优选地设置有一定位插销2和两可调节楔形块3，每一铲臂上的定位插销2均位于两可调节楔形块3之间。
本发明的进一步实施例中，法兰连接件7的一连接面与连杆相连接，法兰连接件7的另一连接面与机器人法兰(图中未示出)相连接。
本发明的进一步实施例中，法兰连接件7的两连接面之间平行，在另一种情况下，法兰连接件7的两连接面之间具有夹角。当法兰连接件7的两连接面之间具有夹角时，能够避开机器人奇异点。
下面说明本发明的使用方法：
步骤一：通过周转箱探测器8对所需抓取的位置进行探测，如存在周转箱，则进行抓取。
步骤二：将定位插销2插入周转箱的侧边，调整可调节楔形块3使可调节楔形块3贴合周转箱的侧面。
步骤三：周转箱探测器8检测托铲1上是否拾取有周转箱，若是，则执行步骤四，若否则返回步骤一。
步骤四：旋转装置4驱动扣锁装置5将周转箱扣紧于托铲1上，下探测器602监测锁扣502至锁扣502运动到位，完成周转箱拾取。
步骤五：机器人携带周转箱移动到指定位置。
步骤六：旋转装置4驱动扣锁装置5打卡，定位螺栓603对锁扣502进行停止定位，上探测装置监测锁扣502至运动到位。
步骤七：调整可调节楔形块3使可调节楔形块3离开周转箱的侧面，定位插销2退出周转箱的侧边，托铲1离开一定距离。
步骤八：周转箱探测器8探测不到周转箱，完成周转箱放置。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，包括：
托铲，所述托铲包括两铲臂和连接两所述铲臂的连杆，且所述连杆的中部设有法兰连接件；
定位插销，每一所述铲臂上均设有若干定位插销；
可调节楔形块，每一所述铲臂上均设有若干可调节楔形块；
扣锁装置，所述扣锁装置与两所述铲臂可转动连接，所述扣锁装置设置在两所述铲臂靠近所述连杆的一侧；
旋转装置，所述旋转装置设置在一所述铲臂靠近所述连杆的一侧，所述旋转装置驱动所述扣锁装置旋转。
2.根据权利要求1所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，还包括：
扣锁定位及探测装置，所述扣锁定位及探测装置固定在所述连杆和所述扣锁装置之间；
周转箱探测器，所述周转箱探测器设置在另一所述铲臂的端部；
抓取探测器，所述抓取探测器设置在另一所述铲臂靠近所述连杆的一侧。
3.根据权利要求2所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，还包括：用于监测信号状态的信号处理单元，所述信号处理单元分别于所述扣锁定位及探测装置、所述周转箱探测器和所述抓取探测器信号连接。
4.根据权利要求3所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述扣锁装置包括：
锁扣；
连接轴，所述连接轴的一端与所述锁扣相连接，所述连接轴的另一端于所述旋转装置相连接；
转轴，所述转轴的一端与所述锁扣相连接，所述转轴的另一端与另一所述铲臂相连接，所述转轴设置在另一所述铲臂靠近所述连杆的一侧。
5.根据权利要求4所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述锁扣定位及探测装置包括：
连接件，所述连接件的一端与所述连杆固定连接，所述连接件的另一端正对于所述锁扣；
上探测装置，所述上探测装置与所述连接件固定连接；
下探测装置，所述下探测装置与所述连接件固定连接；
定位螺栓，所述定位螺栓设置在所述连接件上。
6.根据权利要求5所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述连接件呈“凵”字型。
7.根据权利要求1所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，每一所述铲臂上均设置有一所述定位插销和两所述可调节楔形块，每一所述铲臂上的所述定位插销均位于两所述可调节楔形块之间。
8.根据权利要求1所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述法兰连接件与机器人法兰相连接。
9.根据权利要求1所述的周转箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述法兰连接件的两连接面之间具有夹角。
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