CN113816137A - 一种基于机械臂的箱体分拣运输装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生产搬运领域，并公开了一种基于机械臂的箱体分拣运输装置及控制方法，该装置包括机械臂机构、机械臂固定机构、货物定位机构、定位移动机构、连接机构、夹取机构、控制机构、供电机构、显示机构、运输机构以及运输固定机构；所述机械臂机构、货物定位机构、定位移动机构、夹取机构、显示机构以及运输机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接，所述控制机构与所述供电机构电性连接；所述机械臂机构固设于所述机械臂固定机构上，所述夹取机构通过所述连接机构固设于所述机械臂机构上并用于夹取箱体。采用本发明，能够提高箱体货物的搬运效率以及箱体运输的质量。

Description

一种基于机械臂的箱体分拣运输装置及控制方法

技术领域

本发明涉及生产搬运领域，尤其涉及一种基于机械臂的箱体分拣运输装置及控制方法。

背景技术

随着电商行业的快速发展，物流运输公司的运输量逐渐加大，在货物的装车以及卸车流程都需要安排大量人力物力进行跟进操作。然而。面对日益增长的货物运输需求，现有的人工搬运方法无法满足企业越来越多的订单量，但是增加劳动力一方面会增加运营成本，还会存在因人工操作不当而出现损坏货物的情况，从而影响企业的服务水平，造成客户的流失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于机械臂的箱体分拣运输装置及控制方法，能够提高箱体货物的搬运效率以及箱体运输的质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于机械臂的箱体分拣运输装置，包括机械臂机构、机械臂固定机构、货物定位机构、定位移动机构、连接机构、夹取机构、控制机构、供电机构、显示机构、运输机构以及运输固定机构；所述机械臂机构、货物定位机构、定位移动机构、夹取机构、显示机构以及运输机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接，所述控制机构与所述供电机构电性连接；所述机械臂机构固设于所述机械臂固定机构上，所述夹取机构通过所述连接机构固设于所述机械臂机构上并用于夹取箱体，所述货物定位机构设于所述定位移动机构上并用于检测垛位处箱体的位置信息，所述控制机构用于根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构移动至所述运输机构，所述定位移动机构用于驱动所述货物定位机构移动至不同的垛位；所述机械臂固定机构的底部设有一开口，所述运输机构贯穿所述开口设置并固设于所述运输固定机构上，所述运输机构用于运输箱体。

优选地，所述夹取机构包括第一固定模块、连接模块、缓冲模块、第二固定模块、第一压箱模块、第二压箱模块以及至少两个手爪模块；所述第一固定模块通过所述连接模块与所述第二固定模块固接，所述第一固定模块还与所述连接机构固接，所述缓冲模块设于所述连接模块上，所述第一压箱模块和第二压箱模块分别固设于所述第二固定模块的相邻两侧，所述第一压箱模块上固设有至少一个手爪模块，所述第二压箱模块上固设有至少一个手爪模块；所述手爪模块与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述第一压箱模块和第二压箱模块均包括压箱杆单元、接触感应单元、接触指示单元以及压箱杆固定单元，所述压箱杆单元通过所述压箱杆固定单元固设于所述第二固定模块上，所述接触感应单元嵌设于所述压箱杆单元的底部，所述接触指示单元设于所述压箱杆单元的侧面，所述接触感应单元以及接触指示单元均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述手爪模块包括伸缩单元、伸缩固定单元、手爪单元、夹取感应单元以及夹取指示单元；所述伸缩单元通过所述伸缩固定单元固设于所述压箱杆固定单元上，所述手爪单元固设于所述伸缩单元上，所述夹取感应单元嵌设于所述手爪单元的顶部，所述夹取指示单元固设于所述手爪单元的侧面，所述伸缩单元、夹取感应单元以及夹取指示单元均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述基于机械臂的箱体分拣运输装置还包括箱体放置检测机构、箱体通过检测机构以及箱体离开检测机构，所述箱体放置检测机构、箱体通过检测机构以及箱体离开检测机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接；所述箱体放置检测机构设于所述运输机构的一端并用于检测放置到运输机构上箱体的数量，所述箱体离开检测机构设置于所述运输机构的另一端用于检测离开所述运输机构的箱体的数量，所述箱体通过检测机构设于所述机械臂固定机构底部的开口处并用于检测箱体是否通过所述箱体通过检测机构，所述显示机构还用于显示出运输机构上的存在的箱体个数以及已经离开运输机构的箱体个数。

优选地，所述基于机械臂的箱体分拣运输装置还包括栈板机构、栈板定位机构以及对射光栅机构，所述栈板定位机构设于每个垛位处并用于定位所述栈板机构，所述栈板机构用于放置箱体，所述对射光栅机构设于每个垛位的进出口处，所述栈板定位机构以及对射光栅机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

本发明还提供了基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，所述控制方法应用于任一上述基于机械臂的箱体分拣运输装置，包括：S101，通过货物定位机构检测垛位处箱体的位置信息并发送至所述控制机构；S102，通过所述控制机构根据所述位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体；S103，通过所述机械臂机构上的夹取机构夹取箱体；S104，通过所述控制机构控制携带箱体的机械臂机构移动至运输机构；S105，判断该垛位处所有箱体是否均被搬运；S106，判断为是时，通过所述定位移动机构驱动所述货物定位机构移动至另一垛位处并跳转至S101，判断为否时，则直接跳转至S101。

优选地，步骤S103和步骤S104具体为：S201，通过接触感应单元实时获取压箱杆单元接触箱体的接触感应信号；S202，根据所述接触感应信号判断所述压箱杆单元是否接触箱体；S203，判断为是时，则通过接触指示单元进行接触指示，并驱动固定在对应所述压箱杆单元处的伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向上移动进而夹紧箱体，并跳转至S205；S204，判断为否时，则通过所述机械臂机构带动所述压箱杆单元继续往下移动，并跳转至S201；S205，通过夹取感应单元实时获取手爪单元夹取箱体的夹取感应信号；S206，根据所述夹取感应信号判断所述手爪单元是否夹取箱体；S207，判断为是时，则通过夹取指示单元进行夹取指示，并通过所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209；S208，判断为否时，则继续通过所述伸缩单元带动所述手爪单元向上移动，并跳转至S205；S209，通过箱体放置检测机构检测箱体放置到所述运输机构的放置检测信号；S210，根据所述放置检测信号判断所述箱体是否与运输机构接触；S211，判断为是时，则驱动伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向下移动进而松开箱体；S212，判断为否时，则继续所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209。

优选地，所述基于机械臂的箱体分拣运输控制方法还包括：S301，通过设于所述运输机构的一端的箱体放置检测机构检测放置到运输机构上箱体的数量并通过所述显示机构显示；S302，通过设于所述运输机构的另一端的箱体离开检测机构检测离开所述运输机构的箱体的数量并通过所述显示机构显示；S303，计算所述运输机构上的箱体的数量并通过所述显示机构显示；S304，判断所述运输机构上的箱体个数是否大于预设个数；S305，判断为是时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S301；S306，判断为否时，则控制所述机械臂机构继续搬运箱体并跳转至S301。

优选地，所述基于机械臂的箱体分拣运输控制方法还包括：S401，在所述箱体放置检测机构检测到有箱体放置到运输机构后，通过设于所述机械臂固定机构底部的开口处的箱体通过检测机构检测箱体经过信号；S402，判断所述箱体通过检测机构是否检测到箱体经过信号；S403，当判断为是时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体并跳转至S401；S404，当判断为否时，则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S401。

实施本发明的有益效果在于：

本发明通过设于所述定位移动机构上的所述货物定位机构检测垛位处箱体的位置信息，通过所述控制机构根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构移动至所述运输机构，通过所述定位移动机构驱动所述货物定位机构3移动至不同的垛位，通过所述运输机构运输箱体。采用本发明，能够提高箱体货物的搬运效率以及箱体运输的质量；本发明通过所述货物定位机构定位每个垛位处箱体的位置信息，并通过所述控制机构根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构移动至所述运输机构，以完成箱体的夹取和搬运，进而提高基于机械臂的箱体分拣运输的效率以及运输质量；另外，通过定位移动机构驱动所述货物定位机构移动至不同的垛位，能够减少货物定位机构的投入数量，从而降低成本。

附图说明

图1是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输装置的结构示意图；

图2是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输装置的原理框图；

图3是本发明提供的夹取机构的结构示意图；

图4是本发明提供的夹取机构的原理框图；

图5是本发明提供的第一压箱模块和第二压箱模块的原理框图；

图6是本发明提供的手爪模块的原理框图；

图7是本发明提供的供电机构的原理框图；

图8是本发明提供的第二供电模块的原理框图；

图9是本发明提供的第一开关模块的原理框图；

图10是本发明提供的第一开关单元的原理框图；

图11是本发明提供的第二开关单元的原理框图；

图12是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输装置的另一原理框图；

图13是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法的第一流程示意图；

图14是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法的第二流程示意图；

图15是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法的第三流程示意图；

图16是本发明提供的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法的第四流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1~2所示，本发明提供了一种基于机械臂的箱体分拣运输装置，包括机械臂机构1、机械臂固定机构8、货物定位机构3、定位移动机构4、连接机构5、夹取机构2、控制机构6、供电机构7、显示机构9、运输机构10以及运输固定机构11；所述机械臂机构1、货物定位机构3、定位移动机构4、夹取机构2、显示机构9以及运输机构10均与所述控制机构6以及供电机构7电性连接，所述控制机构6与所述供电机构7电性连接；所述机械臂机构1固设于所述机械臂固定机构8上，所述夹取机构2通过所述连接机构5固设于所述机械臂机构1上并用于夹取箱体，所述货物定位机构3设于所述定位移动机构4上并用于检测垛位处箱体18的位置信息，所述控制机构6用于根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构1移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构1移动至所述运输机构10，所述定位移动机构4用于驱动所述货物定位机构3移动至不同的垛位；所述机械臂固定机构8的底部设有一开口81，所述运输机构10贯穿所述开口81设置并固设于所述运输固定机构11上，所述运输机构10用于运输箱体。

本发明，通过设于所述定位移动机构4上的所述货物定位机构3检测垛位处箱体18的位置信息，通过所述控制机构6根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构1移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构1移动至所述运输机构10，通过所述定位移动机构4驱动所述货物定位机构3移动至不同的垛位，通过所述运输机构10运输箱体。采用本发明，能够提高箱体货物的搬运效率以及箱体运输的质量；本发明通过所述货物定位机构3定位每个垛位处箱体的位置信息，并通过所述控制机构6根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构1移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构1移动至所述运输机构10，以完成箱体的夹取和搬运，进而提高基于机械臂的箱体分拣运输的效率以及运输质量；另外，通过定位移动机构4驱动所述货物定位机构3移动至不同的垛位，能够减少货物定位机构3的投入数量，从而降低成本。

优选地，所述基于机械臂的箱体分拣运输装置还包括栈板机构12和栈板定位机构13，所述栈板定位机构13设于每个垛位处并用于定位所述栈板机构12，所述栈板机构12用于放置箱体，所述栈板定位机构13与所述控制机构6以及供电机构7电性连接。

需要说明的是，本实施例中，货物进入到拆垛位时必须放置在定位机构里，不至于没规则乱放货物。

进一步地，所述基于机械臂的箱体分拣运输装置还包括对射光栅机构14，所述对射光栅机构14设于每个垛位的进出口处，所述对射光栅机构14与所述控制机构6以及供电机构7电性连接。

需要说明的是，本实施例中，对射光栅的作用，拆垛位进出口是敞开式的，为了防止人员或者货物误进入机器人工作区，而设置的安全检测手段。

具体地，所述机械臂机构1为BX130X机器人，所述机械臂固定机构8为机器人底座，所述货物定位机构3为3D相机，所述定位移动机构4为相机支架，所述夹取机构2为夹具，所述机械臂机构1和运输机构的外围设有防护栏，所述控制机构6、供电机构7以及显示机构9固设于所述防护栏外的控制柜中，但均不限于此；人工把货垛搬运到栈板定位机构里，人工退出围栏，栈板定位机构光电检测该垛位有货物， 3D相机把产品的位置信息给到机器人，机器人进行拆垛作业。拆完一垛后再切换到另一个垛位，如此循环。

如图3~4所示，所述夹取机构2包括第一固定模块21、连接模块22、缓冲模块23、第二固定模块24、第一压箱模块25、第二压箱模块26以及至少两个手爪模块27；所述第一固定模块21通过所述连接模块22与所述第二固定模块24固接，所述第一固定模块21还与所述连接机构5固接，缓冲模块23设于所述连接模块22上，所述第一压箱模块25和第二压箱模块26分别固设于所述第二固定模块24的相邻两侧，所述第一压箱模块25上固设有至少一个手爪模块27，所述第二压箱模块26上固设有至少一个手爪模块27；所述手爪模块27与所述控制机构6以及供电机构7电性连接。

需要说明的是，本实施例中，所述第一固定模块21通过所述连接机构5连接外部机械臂，所述第二固定模块24通过连接模块22连接所述第一固定模块21，并通过设于所述连接模块22上的所述缓冲模块23进行力的缓冲，通过第一压箱模块25和第二压箱模块26挤压待夹取箱体，进而通过手爪模块夹取待夹取箱体。采用本发明，能够解决现有基于机械臂的箱体分拣运输夹具存在结构复杂、抓取可靠性差以及掉落隐患的问题；首先通过第一压箱模块25和第二压箱模块26挤压待夹取箱体，再通过手爪模块27夹取待夹取箱体的相邻两侧，以提高夹取的稳定性，避免箱体的脱落；同时通过设于所述连接模块22上的所述缓冲模块23进行力的缓冲，进一步提高夹取机构的安全性能。

如图3和图5所示，所述第一压箱模块25和第二压箱模块26均包括压箱杆单元251、接触感应单元252、接触指示单元253以及压箱杆固定单元（未标记），所述压箱杆单元251通过所述压箱杆固定单元（未标记）固设于所述第二固定模块24上，所述接触感应单元252嵌设于所述压箱杆单元251的底部，所述接触指示单元253设于所述压箱杆单元251的侧面，所述接触感应单元252以及接触指示单元253均与所述控制机构6以及供电机构7电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述压箱杆单元251与箱体的两侧顶部接触，并通过所述接触感应单元252以及接触指示单元253分别对箱体的接触状态进行感应和指示，从而能够保障压箱杆在接触箱体后，手爪机构再对箱体进行夹取，进而提高夹取的准确率以及稳定性，避免夹取失败以及在运输的途中箱体摇晃。

如图3和图6所示，所述手爪模块27包括伸缩单元271、伸缩固定单元272、手爪单元273、夹取感应单元274以及夹取指示单元275；所述伸缩单元271通过所述伸缩固定单元272固设于所述压箱杆固定单元（未标记）上，所述手爪单元273固设于所述伸缩单元271上，所述夹取感应单元274嵌设于所述手爪单元273的顶部，所述夹取指示单元275固设于所述手爪单元273的侧面，所述伸缩单元271、夹取感应单元274以及夹取指示单元275均与所述控制机构6以及供电机构7电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述伸缩单元271带动所述手爪单元273上下移动进而对箱体进行夹取，并通过所述夹取感应单元274以及夹取指示单元275对箱体的夹取状态进行检测以及信号警示，进而提高手爪模块27的夹取效率以及精准度，避免夹空导致脱落。

如图7所示，所述供电机构7包括第一供电模块71、第二供电模块72、第一开关模块73以及电压转换模块74，所述第一供电模块71为市电供电系统，所述第二供电模块72为备用电源系统，但均不限于此；所述第一开关模块73的输入端与所述第二供电模块72电性连接，所述第一开关模块73的控制端和输出端均与所述第一供电模块71电性连接，所述电压转换模块74的输入端、机械臂机构1、货物定位机构3、定位移动机构4、夹取机构2、显示机构9以及运输机构10均与所述第一开关模块73的输出端电性连接，所述电压转换模块74的输出端与所述控制机构6电性连接。

需要说明的是，本实施例中，当所述第一供电模块71供电正常时，所述第一开关模块73关闭，通过所述第一供电模块71给后续各个电子元器件供电；当所述第一供电模块71供电异常时（即市电供电系统断电或停电），所述第一开关模块73打开，则通过所述第二供电模块72给后续各个电子元器件供电，从而能够解决停电带来停工的情况出现，保障工作的持续性。

如图8所示，所述第二供电模块72包括电源单元721、低电检测单元722、充电转换单元723、第一开关单元724、第二开关单元725以及告警单元726，所述第一开关模块73和第二开关单元725的输入端以及低电检测单元722均与所述电源单元721电性连接，所述第一开关单元724和第二开关单元725的控制端以及低电检测单元722分别与所述控制机构6电性连接，所述第一开关单元724的输出端与所述电源单元721的充电端电性连接，所述第一开关单元724的输入端与所述第一供电模块71电性连接，所述第二开关单元725的输出端通过所述告警单元726接地。

需要说明的是，本实施例中，通过所述低电检测单元722检测所述电源单元721的电压信号并计算其剩余电量，当所述剩余电量小于预设电量时，则将所述第一开关单元724打开，所述第一供电模块71通过所述充电转换单元723给所述电源单元721充电直至充满为止；当所述剩余电量长时间小于预设电量时，则将所述第二开关单元725打开，通过所述告警单元726进行低电告警，以提醒用户进行及时的检修。

如图9~11所示，所述第一开关模块73、第一开关单元724以及第二开关单元725均包括开关管731、第一限流电阻732、第一下拉电阻733、第一滤波电阻734以及第一滤波电容735，所述开关管731为MOS管或三极管，但不限于此；所述开关管731的输入端、输出端分别为所述第一开关模块73、第一开关单元724或第二开关单元725的输入端、输出端，所述开关管731的输入端依次通过所述第一滤波电阻734以及第一滤波电容735与所述开关管731的输出端电性连接；所述第一限流电阻732的一端为所述第一开关模块73、第一开关单元724或第二开关单元725的控制端，另一端与开关管731的控制端电性连接并通过所述第一下拉电阻733接地。

需要说明的是，本实施例中，通过控制所述开关管731的导通状态进而控制所述第一开关模块73、第一开关单元724以及第二开关单元725的开关状态，并通过所述第一限流电阻732、第一下拉电阻733进行限流，避免烧坏电子元器件，且通过所述第一滤波电阻734以及第一滤波电容735滤除电路中的杂波，以提高电路的稳定性。

如图1和图12所示，所述基于机械臂的箱体分拣运输装置还包括箱体放置检测机构15、箱体通过检测机构16以及箱体离开检测机构17，所述箱体放置检测机构15、箱体通过检测机构16以及箱体离开检测机构17均与所述控制机构6以及供电机构7电性连接；所述箱体放置检测机构15设于所述运输机构10的一端并用于检测放置到运输机构10上箱体的数量，所述箱体离开检测机构17设置于所述运输机构10的另一端用于检测离开所述运输机构10的箱体的数量，所述箱体通过检测机构16设于所述机械臂固定机构8底部的开口81处并用于检测箱体是否通过所述箱体通过检测机构16，所述显示机构9还用于显示出运输机构10上的存在的箱体个数以及已经离开运输机构10的箱体个数。

需要说明的是，本实施例中，通过设于所述运输机构10的一端的所述箱体放置检测机构15检测放置到运输机构10上箱体的数量，通过设置于所述运输机构10的另一端的所述箱体离开检测机构17检测离开所述运输机构10的箱体的数量，通过设于所述机械臂固定机构8底部的开口81处的所述箱体通过检测机构16检测箱体是否通过所述箱体通过检测机构16，通过所述显示机构9显示出运输机构10上的存在的箱体个数以及已经离开运输机构10的箱体个数。当所述运输机构上的箱体个数大于预设个数时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构，避免因过多的箱体超出运输机构的负载能力。当所述箱体通过检测机构检测到箱体经过信号时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体，否则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构，从而避免相邻的箱体过近，导致发生碰撞等安全事故。

如图13所示，本发明还提供了基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，所述控制方法应用于任一上述基于机械臂的箱体分拣运输装置，包括：

S101，通过货物定位机构检测垛位处箱体的位置信息并发送至所述控制机构；

S102，通过所述控制机构根据所述位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体；

S103，通过所述机械臂机构上的夹取机构夹取箱体；

S104，通过所述控制机构控制携带箱体的机械臂机构移动至运输机构；

S105，判断该垛位处所有箱体是否均被搬运，

S106，判断为是时，通过所述定位移动机构驱动所述货物定位机构移动至另一垛位处并跳转至S101，判断为否时，则直接跳转至S101。

本发明，通过货物定位机构检测垛位处箱体的位置信息并发送至所述控制机构，再通过所述控制机构根据所述位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体，并通过所述机械臂机构上的夹取机构夹取箱体，进而通过所述控制机构控制携带箱体的机械臂机构移动至运输机构，最后判断该垛位处所有箱体是否均被搬运，判断为是时，通过所述定位移动机构驱动所述货物定位机构移动至另一垛位处并跳转至S101，否则直接跳转至S101。采用本发明，能够提高箱体货物的搬运效率以及箱体运输的质量；本发明通过所述货物定位机构3定位每个垛位处箱体的位置信息，并通过所述控制机构6根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构1移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构1移动至所述运输机构10，以完成箱体的夹取和搬运，进而提高基于机械臂的箱体分拣运输的效率以及运输质量；另外，通过定位移动机构4驱动所述货物定位机构3移动至不同的垛位，能够减少货物定位机构3的投入数量，从而降低成本。

具体地，所述机械臂机构1为BX130X机器人，所述机械臂固定机构8为机器人底座，所述货物定位机构3为3D相机，所述定位移动机构4为相机支架，所述夹取机构2为夹具，所述机械臂机构1和运输机构的外围设有防护栏，所述控制机构6、供电机构7以及显示机构9固设于所述防护栏外的控制柜中，但均不限于此；人工把货垛搬运到栈板定位机构里，人工退出围栏，栈板定位机构光电检测该垛位有货物， 3D相机把产品的位置信息给到机器人，机器人进行拆垛作业。拆完一垛后再切换到另一个垛位，如此循环。

如图14所示，步骤S103和步骤S104具体为包括：

S201，通过接触感应单元实时获取压箱杆单元接触箱体的接触感应信号；

S202，根据所述接触感应信号判断所述压箱杆单元是否接触箱体，

S203，判断为是时，则通过接触指示单元进行接触指示，并驱动固定在对应所述压箱杆单元处的伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向上移动进而夹紧箱体，并跳转至S205，

S204，判断为否时，则通过所述机械臂机构带动所述压箱杆单元继续往下移动，并跳转至S201，

S205，通过夹取感应单元实时获取手爪单元夹取箱体的夹取感应信号；

S206，根据所述夹取感应信号判断所述手爪单元是否夹取箱体，

S207，判断为是时，则通过夹取指示单元进行夹取指示，并通过所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209，

S208，判断为否时，则继续通过所述伸缩单元带动所述手爪单元向上移动，并跳转至S205；

S209，通过箱体放置检测机构检测箱体放置到所述运输机构的放置检测信号；

S210，根据所述放置检测信号判断所述箱体是否与运输机构接触，

S211，判断为是时，则驱动伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向下移动进而松开箱体，

S212，判断为否时，则继续所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209。

需要说明的是，本实施例中，通过接触感应单元实时获取压箱杆单元接触箱体的接触感应信号，并根据所述接触感应信号判断所述压箱杆单元是否接触箱体，判断为是时，则通过接触指示单元进行接触指示，并驱动固定在对应所述压箱杆单元处的伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向上移动进而夹紧箱体，并跳转至S205，判断为否时，则通过所述机械臂机构带动所述压箱杆单元继续往下移动，并跳转至S201；通过夹取感应单元实时获取手爪单元夹取箱体的夹取感应信号，并根据所述夹取感应信号判断所述手爪单元是否夹取箱体，判断为是时，则通过夹取指示单元进行夹取指示，并通过所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209，判断为否时，则继续通过所述伸缩单元带动所述手爪单元向上移动，并跳转至S205；进而通过箱体放置检测机构检测箱体放置到所述运输机构的放置检测信号，根据所述放置检测信号判断所述箱体是否与运输机构接触，判断为是时，则驱动伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向下移动进而松开箱体，判断为否时，则继续所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209。采用本发明，能够在夹取箱体的前后过程中，提高箱体的夹取精准度，避免箱体夹空导致脱落以及放置失败。

如图15所示，所述基于机械臂的箱体分拣运输控制方法还包括：

S301，通过设于所述运输机构的一端的箱体放置检测机构检测放置到运输机构上箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S302，通过设于所述运输机构的另一端的箱体离开检测机构检测离开所述运输机构的箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S303，计算所述运输机构上的箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S304，判断所述运输机构上的箱体个数是否大于预设个数；

S305，判断为是时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S301；

S306，判断为否时，则控制所述机械臂机构继续搬运箱体并跳转至S301。

需要说明的是，本实施例中，通过设于所述运输机构的一端的箱体放置检测机构检测放置到运输机构上箱体的数量并通过所述显示机构显示，再通过设于所述运输机构的另一端的箱体离开检测机构检测离开所述运输机构的箱体的数量并通过所述显示机构显示，并计算所述运输机构上的箱体的数量并通过所述显示机构显示，最后判断所述运输机构上的箱体个数是否大于预设个数，判断为是时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S301，否则控制所述机械臂机构继续搬运箱体并跳转至S301。采用本发明，当所述运输机构上的箱体个数大于预设个数时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构，避免因过多的箱体超出运输机构的负载能力。

如图16所示，所述基于机械臂的箱体分拣运输控制方法还包括：

S401，在所述箱体放置检测机构检测到有箱体放置到运输机构后，通过设于所述机械臂固定机构底部的开口处的箱体通过检测机构检测箱体经过信号；

S402，判断所述箱体通过检测机构是否检测到箱体经过信号；

S403，当判断为是时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体并跳转至S401；

S404，当判断为否时，则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S401。

需要说明的是，本实施例中，在所述箱体放置检测机构检测到有箱体放置到运输机构后，通过设于所述机械臂固定机构底部的开口处的箱体通过检测机构检测箱体经过信号，并判断所述箱体通过检测机构是否检测到箱体经过信号，当判断为是时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体并跳转至S401，否则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S401。采用本发明，当所述箱体通过检测机构检测到箱体经过信号时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体，否则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构，从而避免相邻的箱体过近，导致发生碰撞等安全事故。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，包括机械臂机构、机械臂固定机构、货物定位机构、定位移动机构、连接机构、夹取机构、控制机构、供电机构、显示机构、运输机构以及运输固定机构；

所述机械臂机构、货物定位机构、定位移动机构、夹取机构、显示机构以及运输机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接，所述控制机构与所述供电机构电性连接；

所述机械臂机构固设于所述机械臂固定机构上，所述夹取机构通过所述连接机构固设于所述机械臂机构上并用于夹取箱体，所述货物定位机构设于所述定位移动机构上并用于检测垛位处箱体的位置信息，所述控制机构用于根据箱体的位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体并控制携带箱体的机械臂机构移动至所述运输机构，所述定位移动机构用于驱动所述货物定位机构移动至不同的垛位；

所述机械臂固定机构的底部设有一开口，所述运输机构贯穿所述开口设置并固设于所述运输固定机构上，所述运输机构用于运输箱体。

2.如权利要求1所述的基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，所述夹取机构包括第一固定模块、连接模块、缓冲模块、第二固定模块、第一压箱模块、第二压箱模块以及至少两个手爪模块；

所述第一固定模块通过所述连接模块与所述第二固定模块固接，所述第一固定模块还与所述连接机构固接，所述缓冲模块设于所述连接模块上，所述第一压箱模块和第二压箱模块分别固设于所述第二固定模块的相邻两侧，所述第一压箱模块上固设有至少一个手爪模块，所述第二压箱模块上固设有至少一个手爪模块；

所述手爪模块与所述控制机构以及供电机构电性连接。

3.如权利要求2所述的基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，所述第一压箱模块和第二压箱模块均包括压箱杆单元、接触感应单元、接触指示单元以及压箱杆固定单元，所述压箱杆单元通过所述压箱杆固定单元固设于所述第二固定模块上，所述接触感应单元嵌设于所述压箱杆单元的底部，所述接触指示单元设于所述压箱杆单元的侧面，所述接触感应单元以及接触指示单元均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

4.如权利要求3所述的基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，所述手爪模块包括伸缩单元、伸缩固定单元、手爪单元、夹取感应单元以及夹取指示单元；

所述伸缩单元通过所述伸缩固定单元固设于所述压箱杆固定单元上，所述手爪单元固设于所述伸缩单元上，所述夹取感应单元嵌设于所述手爪单元的顶部，所述夹取指示单元固设于所述手爪单元的侧面，所述伸缩单元、夹取感应单元以及夹取指示单元均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

5.如权利要求1所述的基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，还包括箱体放置检测机构、箱体通过检测机构以及箱体离开检测机构，所述箱体放置检测机构、箱体通过检测机构以及箱体离开检测机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接；

所述箱体放置检测机构设于所述运输机构的一端并用于检测放置到运输机构上箱体的数量，所述箱体离开检测机构设置于所述运输机构的另一端用于检测离开所述运输机构的箱体的数量，所述箱体通过检测机构设于所述机械臂固定机构底部的开口处并用于检测箱体是否通过所述箱体通过检测机构，所述显示机构还用于显示出运输机构上的存在的箱体个数以及已经离开运输机构的箱体个数。

6.如权利要求1所述的基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，还包括栈板机构、栈板定位机构以及对射光栅机构，所述栈板定位机构设于每个垛位处并用于定位所述栈板机构，所述栈板机构用于放置箱体，所述对射光栅机构设于每个垛位的进出口处，所述栈板定位机构以及对射光栅机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

7.一种基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，所述控制方法应用于如权利要求1~6任一所述基于机械臂的箱体分拣运输装置，其特征在于，包括：

S101，通过货物定位机构检测垛位处箱体的位置信息并发送至所述控制机构；

S102，通过所述控制机构根据所述位置信息控制所述机械臂机构移动至对应箱体；

S103，通过所述机械臂机构上的夹取机构夹取箱体；

S104，通过所述控制机构控制携带箱体的机械臂机构移动至运输机构；

S105，判断该垛位处所有箱体是否均被搬运；

S106，判断为是时，通过所述定位移动机构驱动所述货物定位机构移动至另一垛位处并跳转至S101；

判断为否时，则直接跳转至S101。

8.如权利要求7所述的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，其特征在于；

步骤S103和步骤S104具体为：

S201，通过接触感应单元实时获取压箱杆单元接触箱体的接触感应信号；

S202，根据所述接触感应信号判断所述压箱杆单元是否接触箱体；

S203，判断为是时，则通过接触指示单元进行接触指示，并驱动固定在对应所述压箱杆单元处的伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向上移动进而夹紧箱体，并跳转至S205；

S204，判断为否时，则通过所述机械臂机构带动所述压箱杆单元继续往下移动，并跳转至S201；

S205，通过夹取感应单元实时获取手爪单元夹取箱体的夹取感应信号；

S206，根据所述夹取感应信号判断所述手爪单元是否夹取箱体；

S207，判断为是时，则通过夹取指示单元进行夹取指示，并通过所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209；

S208，判断为否时，则继续通过所述伸缩单元带动所述手爪单元向上移动，并跳转至S205；

S209，通过箱体放置检测机构检测箱体放置到所述运输机构的放置检测信号；

S210，根据所述放置检测信号判断所述箱体是否与运输机构接触；

S211，判断为是时，则驱动伸缩单元进行伸缩以带动手爪单元向下移动进而松开箱体；

S212，判断为否时，则继续所述机械臂机构带动所述手爪单元以使箱体移动至运输机构上，并跳转至S209。

9.如权利要求7所述的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，其特征在于；还包括：

S301，通过设于所述运输机构的一端的箱体放置检测机构检测放置到运输机构上箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S302，通过设于所述运输机构的另一端的箱体离开检测机构检测离开所述运输机构的箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S303，计算所述运输机构上的箱体的数量并通过所述显示机构显示；

S304，判断所述运输机构上的箱体个数是否大于预设个数；

S305，判断为是时，则控制所述机械臂机构暂停将基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S301；

S306，判断为否时，则控制所述机械臂机构继续搬运箱体并跳转至S301。

10.如权利要求9所述的基于机械臂的箱体分拣运输控制方法，其特征在于，还包括：

S401，在所述箱体放置检测机构检测到有箱体放置到运输机构后，通过设于所述机械臂固定机构底部的开口处的箱体通过检测机构检测箱体经过信号；

S402，判断所述箱体通过检测机构是否检测到箱体经过信号；

S403，当判断为是时，则控制所述机械臂机构继续搬运下一个箱体并跳转至S301；

S404，当判断为否时，则控制所述机械臂机构暂停将下一个基于机械臂的箱体分拣运输至运输机构并跳转至S401。

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