CN111113433A - 执行装置及档案管理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种执行装置及档案管理机器人，涉及档案管理设备的技术领域，执行装置包括机械臂、识别机构和气动吸附装置，执行机构属于档案管理机器人的一部分，档案管理机器人内设置有控制器，机械臂能够带动气动吸附装置在空间内的三维运动，识别机构用于对需要存取的档案进行识别，控制器根据该识别信息控制气动吸附装置中的吸附部对档案进行气压吸取固定，吸附部通过气压的变化对档案进行负压吸取，不会产生机械结构对档案造成损坏的问题，以及识别机构能够针对要被吸取的档案进行状态，进而通过控制器调节气动吸附装置对档案吸附姿态，从而缓解了现有技术中存在的机械爪在夹取过程中无法对档案姿态进行控制的技术问题。

Description

执行装置及档案管理机器人

技术领域

本发明涉及档案管理设备技术领域，尤其是涉及一种执行装置及档案管理机器人。

背景技术

随着社会的发展，档案馆档案文件越来越多，档案文件的整理目前多为人工整理结合档案管理软件系统来实现，人工整理的工作效率低，人工成本高，且人工在劳动强度大的时候容易疲乏，不注意的情况下存在着较高的出错率，为降低人工劳动强度现在出现了针对用于档案整理应用的机器人。

现有技术中用于档案管理的机器人的执行机构机构一般是通过机械爪对档案进行抓取，但是机械爪对文件的夹取力度无法掌握，当夹取力度过大会对文件盒造成变形，当夹取力度过小又会造成文件过重，夹取不上，而且在夹取过程中无法对文件盒姿态进行控制，同时机械爪容易对档案造成损坏；而且夹取过程中无法判断此时档案是否是所需要的档案。

发明内容

本发明的目的在于提供执行装置及档案管理机器人，以缓解了现有技术中存在的机械爪在夹取过程中无法对档案姿态进行控制，机械爪容易对档案造成损坏，以及在夹取过程中无法判断夹取的档案是否正确的技术问题。

本发明提供的一种执行装置，包括：机械臂、识别机构和气动吸附装置；

所述机械臂与所述气动吸附装置连接，所述识别机构设置于所述气动吸附装置上，所述识别机构用于识别档案特征，所述气动吸附装置具有吸附部，所述气动吸附装置用于根据所述识别机构的识别信息通过所述吸附部对该档案吸取固定。

在本发明较佳的实施例中，所述气动吸附装置还包括支撑架、驱动机构和滑动机构；

所述支撑架的一端与所述机械臂连接，所述驱动机构和所述滑动机构均设置于所述支撑架上，所述驱动机构通过所述滑动机构与所述吸附部传动连接，所述驱动机构用于带动所述吸附部沿着所述滑动机构移动，所述吸附部上设置有用于与档案接触的吸盘。

在本发明较佳的实施例中，所述吸附部还包括气泵、气压阀和固定部；

所述固定部位于所述支撑架上，且所述固定部与所述滑动机构连接，所述固定部的一侧与所述驱动机构传动连接，所述固定部的另一侧设置有所述吸盘，所述驱动机构用于驱动所述固定部相对于所述滑动机构在所述支撑架内移动；

所述气泵通过所述气压阀与所述吸盘连通，所述气压阀用于接收所述吸盘处的气压变化，所述气泵用于控制所述吸盘与档案的吸取或分离。

在本发明较佳的实施例中，所述吸盘设置有多个，多个所述吸盘沿着所述固定部的延伸方向间隔设置，且多个所述吸盘均与所述气泵连通。

在本发明较佳的实施例中，所述支撑架包括U型支架和挡板；

所述挡板位于所述U型支架开口的一端，且所述挡板与所述U型支架的一侧壁连接，所述挡板和所述U型支架共同形成用于放置档案的夹设通道，所述吸附部位于所述夹设通道内。

在本发明较佳的实施例中，所述滑动机构包括第一导轨和第二导轨；

所述第一导轨和第二导轨分别设置于所述U型支架的两个侧壁上，且所述第一导轨和所述第二导轨均位于所述夹设通道内，所述固定部的两端分别与所述第一导轨和第二导轨滑动连接。

在本发明较佳的实施例中，所述固定部包括固定板、第一连接件和第二连接件；

所述第一连接件和所述第二连接件分别设置于所述固定板的两端，且所述固定板通过所述第一连接件与所述第一导轨滑动连接，所述固定板通过所述第二连接件与所述第二导轨滑动连接。

在本发明较佳的实施例中，所述驱动机构包括驱动电机和传动丝杠；

所述驱动电机通过所述传动丝杠与所述第一连接件连接，所述驱动电机用于驱动所述第一连接件相对于所述第一导轨往复运动，所述第一连接件用于带动所述第二连接件相对于所述第二导轨往复运动，以使所述固定板带动所述吸盘相对于所述支撑架往复运动。

在本发明较佳的实施例中，还包括第一限位开关和第二限位开关；

所述第一限位开关和所述第二限位开关位于所述第一导轨的两端，所述第一限位开关和所述第二限位开关分别与所述驱动电机电连接，所述第一连接件能够分别与所述第一限位开关和第二限位开关接触，以通过所述第一限位开关或第二限位开关控制所述驱动电机的启闭。

在本发明较佳的实施例中，所述识别机构包括条码扫描设备和/或视觉相机；所述识别机构还包括补光灯和固定件，所述补光灯以及所述条码扫描设备和/或视觉相机均通过所述固定件与所述气动吸附装置连接。

在本发明较佳的实施例中，还包括升降装置；

所述升降装置与所述机械臂连接，所述升降装置用于带动所述机械臂和所述气动吸附装置在竖直方向的往复运动。

本发明提供一种档案管理机器人，包括所述的执行装置。

本发明提供的一种执行装置，包括：机械臂、识别机构和气动吸附装置，机械臂与气动吸附装置连接，机械臂能够带动气动吸附装置在空间内的三维运动，当需要对档案进行存取时，利用识别机构对需要存取的档案进行识别，并能够根据该识别信息控制气动吸附装置中的吸附部对档案进行气压吸取固定，由于本发明是通过气压的变化对档案进行负压吸取，不会由于机械爪的抓取动作而对档案造成损坏，以及识别机构能够针对要被吸取的档案进行信息判断，从而缓解了现有技术中存在的机械爪在夹取过程中无法对档案姿态进行控制，机械爪容易对档案造成损坏，以及在夹取过程中无法判断夹取的档案是否正确的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的执行装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的执行装置的气动吸附装置的结构示意图。

图标：100-机械臂；200-识别机构；201-视觉相机；202-补光灯；203-固定件；300-气动吸附装置；301-吸附部；311-气压阀；321-固定部；331-固定板；341-第一连接件；351-第二连接件；302-支撑架；312-U型支架；322-挡板；303-驱动机构；313-驱动电机；323-传动丝杠；304-滑动机构；314-第一导轨；324-第二导轨；400-第一限位开关；500-第二限位开关；600-升降装置。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例提供的一种执行装置，包括：机械臂100、识别机构200和气动吸附装置300；机械臂100与气动吸附装置300连接，识别机构200设置于气动吸附装置300上，识别机构200用于识别档案特征，气动吸附装置300具有吸附部301，气动吸附装置300用于根据识别机构200的识别信息通过吸附部301对该档案吸取固定。

需要说明的是，其中，执行机构属于档案管理机器人的一部分，档案管理机器人内设置有控制器，控制器用于与机械臂100、识别机构200和气动吸附装置300分别电信号连接，本实施例提供的执行装置作为控制器的执行结构，能够执行控制器的所有指令。

其中，机械臂100采用具有动力驱动的机械臂100，具体地，机械臂100是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等；机械臂100具有三个自由度，通过在执行机构加装机械臂100，可以到达空间内的任何坐标点，优选地，本实施例采用的遨博6自由度协作机械臂100，用于提高机器人执行存取任务的自由度，能够更加灵活的完成任务；多关节机械臂100，负载5kg，工作范围850mm，关节旋转角度-360°～+360°，6自由度全面覆盖上下、前后、左右、俯仰、滚转、偏角所有方位，最大速度关节：180°/s；重复精度：0.1mm；由于机械臂100的具体结构属于现有技术，此处将不再赘述。

本实施例中，识别装置能够读取带取回档案上的信息，利用识别装置能够确认待存取的档案是否正确，从而再通过气动吸附装置300的吸附部301利用气动压力的作用，将档案盒进行固定存取，由于本实施例是通过气压的变化对档案进行负压吸取，不会由于机械爪的抓取动作而对档案造成损坏。

在本发明较佳的实施例中，识别机构200包括条码扫描设备和/或视觉相机201；识别机构200还包括补光灯202和固定件203，补光灯202以及条码扫描设备和/或视觉相机201均通过固定件203与气动吸附装置300连接。

其中，识别机构200可以采用视觉相机201，补光灯202是负责给视觉相机201打光使用，在一些光线不好的环境下，需要提高光亮，视觉相机201负责识别档案特征；另外，识别机构200也可以采用扫描设备，此时需要在档案盒的外部设置有条形码或者二维码，利用扫描设备对档案盒的条形码或者二维码进行识别，能够更好的对档案进行识别。

本实施例提供的一种执行装置，包括：机械臂100、识别机构200和气动吸附装置300，机械臂100与气动吸附装置300连接，机械臂100能够带动气动吸附装置300在空间内的三维运动，当需要对档案进行存取时，利用识别机构200对需要存取的档案进行识别，并能够根据该识别信息控制气动吸附装置300中的吸附部301对档案进行气压吸取固定，由于本实施例是通过气压的变化对档案进行负压吸取，不会由于机械爪的抓取动作而对档案造成损坏，以及识别机构200能够针对要被吸取的档案进行信息判断，从而缓解了现有技术中存在的机械爪在夹取过程中无法对档案姿态进行控制，机械爪容易对档案造成损坏，以及在夹取过程中无法判断夹取的档案是否正确的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，气动吸附装置300还包括支撑架302、驱动机构303和滑动机构304；支撑架302的一端与机械臂100连接，驱动机构303和滑动机构304均设置于支撑架302上，驱动机构303通过滑动机构304与吸附部301传动连接，驱动机构303用于带动吸附部301沿着滑动机构304移动，吸附部301上设置有用于与档案接触的吸盘。

其中，支撑架302作为档案吸取过程中的支撑机构，能够将吸附部301抓取到的档案进行暂时支撑固定，在吸取的过程中支撑架302能够对档案进行两侧的固定，其中，驱动机构303可以采用气缸推动或者采用驱动电机313和丝杠的传动方式，通过利用驱动机构303的能够带动吸附部301沿着支撑架302的侧壁往复运动，具体地，当需要利用吸附部301对存放架上的档案进行吸取时，此时利用驱动机构303带动吸附部301伸出支撑架302的一端，利用吸盘将档案盒吸取固定，并且此时驱动机构303带动吸附部301向支撑架302内移动，利用支撑架302的支撑作用能够更好的对档案进行固定。

可选地，滑动机构304可以采用滑轨、滑道或者滑槽等，其中吸附部301可以利用滑轮或者滑块与滑轨滑动连接，进而能够在驱动机构303的作用力下，驱动吸附部301沿着滑动机构304进行往复滑动。

在本发明较佳的实施例中，吸附部301还包括气泵、气压阀311和固定部321；固定部321位于支撑架302上，且固定部321与滑动机构304连接，固定部321的一侧与驱动机构303传动连接，固定部321的另一侧设置有吸盘，驱动机构303用于驱动固定部321相对于滑动机构304在支撑架302内移动；气泵通过气压阀311与吸盘连通，气压阀311用于接收吸盘处的气压变化，气泵用于控制吸盘与档案的吸取或分离。

本实施例中，吸附部301作为与档案直接接触的结构，吸附部301利用吸盘吸附的方式与档案进行接触，其中，气泵能够向吸盘位置进行吸气，从而使的吸盘的一侧呈负压状态，吸盘在负压的情况下直接与档案进行接触，利用吸盘在文件侧面进行吸合文档，实现了文档的稳定抓取；同时，由于气泵是通过气压阀311向吸盘进行吸气，因此在档案与吸盘吸合后，此时吸盘处的压力会发生变化，气压阀311能够接收此时吸盘处的压力变化，气压阀311能够将此压力变化信息发送给控制器，控制器从而控制下一步指令。

在本发明较佳的实施例中，吸盘设置有多个，多个吸盘沿着固定部321的延伸方向间隔设置，且多个吸盘均与气泵连通。优选地，吸盘可以设置有三个，三个吸盘能够从上中下三个位置与档案的一侧面固定连接，从而使得在吸取的过程更加稳定。

在本发明较佳的实施例中，支撑架302包括U型支架312和挡板322；挡板322位于U型支架312开口的一端，且挡板322与U型支架312的一侧壁连接，挡板322和U型支架312共同形成用于放置档案的夹设通道，吸附部301位于夹设通道内。

可选地，U型支架312与挡板322支架可拆卸连接，并且挡板322与U型支架312的底壁呈相对设置，换句话说，挡板322与U型支架312的一侧壁连接，并且挡板322的面积需要小于U型支架312的底壁，从而能够在保证档案稳固的基础上，可以更好的节省材料；由于挡板322和U型支架312共同形成用于放置档案的夹设通道，当吸附部301带动档案进入到夹设通道内后，此时档案的两侧能够与U型支架312的底壁和挡板322支架抵接。

在本发明较佳的实施例中，滑动机构304包括第一导轨314和第二导轨324；第一导轨314和第二导轨324分别设置于U型支架312的两个侧壁上，且第一导轨314和第二导轨324均位于夹设通道内，固定部321的两端分别与第一导轨314和第二导轨324滑动连接。

在本发明较佳的实施例中，固定部321包括固定板331、第一连接件341和第二连接件351；第一连接件341和第二连接件351分别设置于固定板331的两端，且固定板331通过第一连接件341与第一导轨314滑动连接，固定板331通过第二连接件351与第二导轨324滑动连接。

需要说明的是，第一导轨314和第二导轨324分别与U型支架312的两个侧壁固定连接，固定部321的两端可以设置为滑块，换句话说，第一连接件341和第二连接件351可以采用U型滑块，其中第一连接件341和第二连接件351分别与第一导轨314和第二导轨324滑动连接，当驱动机构303推动第一连接件341相对于第一导轨314运行时，此时固定板331作为第一连接件341和第二连接件351的中间连接结构，固定板331能够将动力传递至第二连接件351处，同步使得第二连接件351相对于第二导轨324滑动，进而使得固定板331能够相对于支撑架302的夹设通道进行移动；此时将吸盘固定在固定板331上，使得吸盘能够相对于支撑架302移动。

在本发明较佳的实施例中，驱动机构303包括驱动电机313和传动丝杠323；驱动电机313通过传动丝杠323与第一连接件341连接，驱动电机313用于驱动第一连接件341相对于第一导轨314往复运动，第一连接件341用于带动第二连接件351相对于第二导轨324往复运动，以使固定板331带动吸盘相对于支撑架302往复运动。

可选地，传动丝杠323能够将驱动电机313的转动变化为前后移动，当驱动电机313进行正转和反转运动时，能够实现第一连接件341的往复运动。

另外，驱动机构303还可以采用气缸或者液压缸等驱动方式，此处将不再赘述。

为了限制固定板331在夹设通道内的运动范围，在本发明较佳的实施例中，还包括第一限位开关400和第二限位开关500；第一限位开关400和第二限位开关500位于第一导轨314的两端，第一限位开关400和第二限位开关500分别与驱动电机313电连接，第一连接件341能够分别与第一限位开关400和第二限位开关500接触，以通过第一限位开关400或第二限位开关500控制驱动电机313的启闭。

可选地，第一限位开关400可以采用电子开关，其中电子开关处于常开模式，当第一限位开关400没有接触第一连接件341时，此时驱动机构303能够一直处于开启状态，当第一连接件341与第一限位开关400接触时，此时第一限位开关400转化为关闭状态，由于第一限位开关400与驱动电机313电连接，进而第一限位开关400能够使得驱动电机313关闭停止运行；由于第二限位开关500与第一限位开关400的结构原理相同，此处将不再赘述；需要说明的是，第一连接件341在第一限位开关400和第二限位开关500之间的限位区域内进行运动，能够保证第一连接件341不会脱离第一导轨314，使得设计更加合理。

在本发明较佳的实施例中，还包括升降装置600；升降装置600与机械臂100连接，升降装置600用于带动机械臂100和气动吸附装置300在竖直方向的往复运动。

本实施例中，升降装置600可以采用气缸或者液压缸，利用气缸或者液压缸的驱动作用带动机械臂100在竖直方向的往复运动；或者，升降装置600可以采用驱动电机313和立式多级丝杆的传动方式，其中，立式多级丝杆的一端用于固定机械臂100，为了提高机械臂100的高度可满足不同高度文档案的存取，驱动电机313的输出端与立式多级丝杆连接，驱动电机313转动可以传动丝杆转动，通过多级嵌套，可以实现丝杆长度多级伸缩，从而实现高度的变化。

本实施例提供一种档案管理机器人，包括的执行装置；由于本实施例提供的档案管理机器人的技术效果与上述实施例提供的执行装置的技术效果相同，此处将不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种执行装置，其特征在于，包括：机械臂、识别机构和气动吸附装置；

所述机械臂与所述气动吸附装置连接，所述识别机构设置于所述气动吸附装置上，所述识别机构用于识别档案特征，所述气动吸附装置具有吸附部，所述气动吸附装置用于根据所述识别机构的识别信息通过所述吸附部对该档案吸取固定。

2.根据权利要求1所述的执行装置，其特征在于，所述气动吸附装置还包括支撑架、驱动机构和滑动机构；

所述支撑架的一端与所述机械臂连接，所述驱动机构和所述滑动机构均设置于所述支撑架上，所述驱动机构通过所述滑动机构与所述吸附部传动连接，所述驱动机构用于带动所述吸附部沿着所述滑动机构移动，所述吸附部上设置有用于与档案接触的吸盘。

3.根据权利要求2所述的执行装置，其特征在于，所述吸附部还包括气泵、气压阀和固定部；

所述固定部位于所述支撑架上，且所述固定部与所述滑动机构连接，所述固定部的一侧与所述驱动机构传动连接，所述固定部的另一侧设置有所述吸盘，所述驱动机构用于驱动所述固定部相对于所述滑动机构在所述支撑架内移动；

所述气泵通过所述气压阀与所述吸盘连通，所述气压阀用于接收所述吸盘处的气压变化，所述气泵用于控制所述吸盘与档案的吸取或分离。

4.根据权利要求3所述的执行装置，其特征在于，所述吸盘设置有多个，多个所述吸盘沿着所述固定部的延伸方向间隔设置，且多个所述吸盘均与所述气泵连通。

5.根据权利要求3所述的执行装置，其特征在于，所述支撑架包括U型支架和挡板；

所述挡板位于所述U型支架开口的一端，且所述挡板与所述U型支架的一侧壁连接，所述挡板和所述U型支架共同形成用于放置档案的夹设通道，所述吸附部位于所述夹设通道内。

6.根据权利要求5所述的执行装置，其特征在于，所述滑动机构包括第一导轨和第二导轨；

所述第一导轨和第二导轨分别设置于所述U型支架的两个侧壁上，且所述第一导轨和所述第二导轨均位于所述夹设通道内，所述固定部的两端分别与所述第一导轨和第二导轨滑动连接。

7.根据权利要求6所述的执行装置，其特征在于，所述固定部包括固定板、第一连接件和第二连接件；

所述第一连接件和所述第二连接件分别设置于所述固定板的两端，且所述固定板通过所述第一连接件与所述第一导轨滑动连接，所述固定板通过所述第二连接件与所述第二导轨滑动连接。

8.根据权利要求7所述的执行装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和传动丝杠；

所述驱动电机通过所述传动丝杠与所述第一连接件连接，所述驱动电机用于驱动所述第一连接件相对于所述第一导轨往复运动，所述第一连接件用于带动所述第二连接件相对于所述第二导轨往复运动，以使所述固定板带动所述吸盘相对于所述支撑架往复运动。

9.根据权利要求8所述的执行装置，其特征在于，还包括第一限位开关和第二限位开关；

所述第一限位开关和所述第二限位开关位于所述第一导轨的两端，所述第一限位开关和所述第二限位开关分别与所述驱动电机电连接，所述第一连接件能够分别与所述第一限位开关和第二限位开关接触，以通过所述第一限位开关或第二限位开关控制所述驱动电机的启闭。

10.根据权利要求1-9任一项所述的执行装置，其特征在于，所述识别机构包括条码扫描设备和/或视觉相机；所述识别机构还包括补光灯和固定件，所述补光灯以及所述条码扫描设备和/或视觉相机均通过所述固定件与所述气动吸附装置连接。

11.根据权利要求1-9任一项所述的执行装置，其特征在于，还包括升降装置；

所述升降装置与所述机械臂连接，所述升降装置用于带动所述机械臂和所述气动吸附装置在竖直方向的往复运动。

12.一种档案管理机器人，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的执行装置。

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