CN114769166A - 一种物流分拣摆放机械手 - Google Patents

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CN114769166A CN202210050101.4A CN202210050101A CN114769166A CN 114769166 A CN114769166 A CN 114769166A CN 202210050101 A CN202210050101 A CN 202210050101A CN 114769166 A CN114769166 A CN 114769166A
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聂晓波
尚飞
孙洪华
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    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/361—Processing or control devices therefor, e.g. escort memory
    • B07C5/362—Separating or distributor mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种物流分拣摆放机械手，包括升降装置、手臂伸缩装置、手臂旋转装置、机械手爪抓取装置以及视觉装置，机械手爪抓取装置中的夹爪上设置有辅助支点装置。本发明通过视觉装置进行检测，通过控制线路将控制信号传输至手臂伸缩装置、手臂旋转装置以及升降装置对物品进行分拣及摆放；通过辅助支点装置能够有效的降低在旋转时对物品的旋转力，同时防止旋转中对物品产生较大的振荡，避免物件在旋转的过程中脱落，有效对物件进行夹持。

Description

一种物流分拣摆放机械手
技术领域
本发明涉及物流分拣设备技术领域，更具体的说是涉及一种物流分拣摆放机械手。
背景技术
随着电商的不断发展，物流的发展规模也越来越大，而对于物流配送中心来说，最为重要且最为繁琐的任务之一就是对物料进行分拣，以便依据顾客的订单要求或配送计划，迅速、准确地将商品从其储位或其他区位拣取出来，并按一定的方式进行分类、集中处理。
目前，在对物流进行分拣作业时，一般依靠人力进行分拣，这种分拣方式分拣效率低，劳动力大，特别到较大的促销节日，人工分拣会导致物流件堆积如山，延迟客户的收货时间，给客户与商家都带来了许多不便。而且对于大型物流件来说，费时费力，而随着机械自动化的不断发展，利用机器人进行分拣是大势所趋。
但是，由于物流在分拣时，一般需要安装贴附的标签信息安装运输地区进行分拣，而由于便签信息一般只贴附在某一个面上，这就对分拣作业增加了分拣困难，因此，普通的机械手很难应用于物流分拣中。
因此，如何提供一种能够对物品进行旋转，以便对待分拣物品进行分拣并摆放至所需的位置，提高分拣的准确度以及分拣摆放的效率的物流分拣摆放机械手是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够对物品进行旋转，方便对待分拣物品进行分拣并摆放至所需的位置，提高分拣的准确度以及分拣摆放的效率的物流分拣摆放机械手。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，包括升降装置、手臂伸缩装置、手臂旋转装置、机械手爪抓取装置以及视觉装置；
升降装置包括支架，支架靠近手臂伸缩装置的一侧表面上下分别设置有承接座，两个承接座之间设置有螺杆，螺杆表面设置有螺母，螺母与手臂伸缩装置固定连接；支架远离承接座的一侧设置有驱动电机，驱动电机输出端通过链条以及链轮与螺杆连接；
手臂伸缩装置包括外壁、内壁以及伸缩油缸；外壁与螺母固定连接，内壁的一端置于外壁内，内壁的另一端与手臂旋转装置连接，伸缩油缸的一端与外壁固定连接，另一端与内壁固定连接；
手臂旋转装置包括相互配合的旋转齿轮和齿轮电机，旋转齿轮一侧焊接有安装板，安装板上固定连接有机械手爪抓取装置；
机械手爪抓取装置包括驱动座和两个夹爪；其中，驱动座后端与安装板固定连接，驱动座的前端设置有两个夹爪；
夹爪内侧设置有辅助支点装置；辅助支点装置包括旋转支点气缸和旋转支柱，其中，旋转支点气缸固定在夹爪上的安装孔内，旋转支点气缸的输出端连接至旋转支柱，旋转支柱能够从安装孔内向夹爪的内侧伸出；
驱动座的底部设置有容纳防护槽，容纳防护槽内设置有视觉装置；
升降装置、手臂伸缩装置、手臂旋转装置、机械手爪抓取装置、视觉装置以及辅助支点装置均通过控制线路连接。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：通过视觉装置进行检测，利用手臂伸缩装置沿着手臂平行的方向伸缩移动，利用手臂旋转装置围绕手臂伸缩装置的水平方向旋转，对待分拣物品进行旋转，实现对分拣物流的物品进行检测、分拣及摆放，提高分拣的准确度及分拣摆放的效率，且通过辅助支点装置能够隐藏和伸出夹爪的内壁，这样在翻转时使得所述辅助支点装置伸出夹住待分拣物品，有效的降低在翻转时对物流物品的翻转力，同时防止翻转中对物品产生较大的振荡。
具体的，升降装置还包括主齿轮；主齿轮设置在支架的下方，支架与底端安装板转动连接，驱动电机输出端固定连接转轴，转轴远离驱动电机的一端与副齿轮固定连接，副齿轮与主齿轮啮合。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够围绕支架轴向旋转，方便将物件对不同方向的货架进行摆放。
具体的，底端安装板上位于支架两侧对称设置有安装孔，用于对底端安装板固定安装的定位螺杆安装在安装孔内。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够有效提高装置的稳定性。
具体的，齿轮电机包括定子、转子及输出轴；
输出轴上套有从动大齿轮，转子设置有主动小齿轮，主动小齿轮与从动大齿轮相啮合；旋转齿轮与输出轴连接。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：转子在定子的磁场作用下移动，通过从动大齿轮降低主动小齿轮的转动，能够使得输出轴输出合适的转速，从而带动旋转齿轮进行旋转，即对机械手爪抓取装置进行旋转。
具体的，手臂旋转装置的旋转方向与手臂伸缩机构的伸缩方向垂直布置。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够对待分拣摆放的物件进行多方向的运动，使得物件的分拣及摆放更方便灵活。
具体的，驱动座的前端设置有两个滑动的导向滑座，两个夹爪分别固定在两个导向滑座上，且驱动座内设置有驱动两个夹爪相对运动的抓取驱动器。
具体的，两个夹爪之间设置有弹簧。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：对物件进行夹紧固定，有效提高夹持的稳定性，避免物件脱落。
具体的，两个夹爪内侧均设置有辅助支点装置，且两个辅助支点装置正好相对并位于同一条直线上。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：有效对物件再次进行夹紧固定，避免物件在旋转的过程中脱落。
具体的，视觉装置包括主高清摄像头和两个副高清摄像头；两个副高清摄像头对称设置在所述主高清摄像头两侧。
具体的，主高清摄像头为超高清短焦距摄像头，副高清摄像头为超广角摄像头。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：主高清摄像头用于对待分拣物品进行检测，副高清摄像头设置为超广角摄像头方便对物品旋转过程中进行检测，能够更方便灵活的对物品进行分拣及摆放。
本发明提供的一种物流分拣摆放机械手，通过视觉装置进行检测，通过控制线路将控制信号传输至手臂伸缩装置、手臂旋转装置以及升降装置对物品进行分拣及摆放；通过辅助支点装置能够有效的降低在旋转时对物品的旋转力，同时防止旋转中对物品产生较大的振荡，避免物件在旋转的过程中脱落，有效对物件进行夹持。对比现有技术而言，本发明能够有效对物品进行旋转，方便灵活对待分拣物品进行分拣并摆放至所需的位置，有效提高了分拣的准确度以及分拣摆放的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明一种物流分拣摆放机械手结构示意图；
图2附图为本发明一种物流分拣摆放机械手中机械手爪抓取装置剖面图；
其中，1为支架；11为承接座；12为螺杆；13为螺母；14为驱动电机；15为主齿轮；16为副齿轮；17为转轴；2为外壁；3为内壁；4为旋转齿轮；41为安装板；5为驱动座；51为夹爪；52为旋转支点气缸；53为旋转支柱；54为导向滑座；55为弹簧；6为底端安装板；61为定位螺杆；7为视觉装置；71为主高清摄像头；72为副高清摄像头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所示，本实施例实施例公开了一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，包括升降装置、手臂伸缩装置、手臂旋转装置、机械手爪抓取装置以及视觉装置7；
所述升降装置包括支架1，所述支架1靠近所述手臂伸缩装置的一侧表面上下分别设置有承接座11，两个所述承接座11之间设置有螺杆12，所述螺杆表面设置有螺母13，所述螺母13与所述手臂伸缩装置固定连接；所述支架1远离所述承接座11的一侧设置有驱动电机14，所述驱动电机14输出端通过链条以及链轮与所述螺杆12连接；
所述手臂伸缩装置包括外壁2、内壁3以及伸缩油缸；所述外壁2与所述螺母13固定连接，所述内壁3的一端置于所述外壁2内，所述内壁3的另一端与所述手臂旋转装置连接，所述伸缩油缸的一端与所述外壁2固定连接，另一端与所述内壁3固定连接；
所述手臂旋转装置包括相互配合的旋转齿轮4和齿轮电机，所述旋转齿轮4一侧焊接有安装板41，所述安装板41上固定连接有所述机械手爪抓取装置；
所述机械手爪抓取装置包括驱动座5和两个夹爪51；其中，所述驱动座5后端与所述安装板41固定连接，所述驱动座5的前端设置有两个所述夹爪51；
所述夹爪51内侧设置有辅助支点装置；所述辅助支点装置包括旋转支点气缸52和旋转支柱53，其中，所述旋转支点气缸52固定在所述夹爪51的安装孔内，所述旋转支点气缸52的输出端连接至所述旋转支柱53，所述旋转支柱53能够从安装孔内向夹爪51的内侧伸出；
所述驱动座5的底部设置有容纳防护槽，所述容纳防护槽内设置有视觉装置7；
所述升降装置、所述手臂伸缩装置、所述手臂旋转装置、所述机械手爪抓取装置、所述视觉装置7以及所述辅助支点装置均通过控制线路连接。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：通过视觉装置进行检测，利用手臂伸缩装置沿着手臂平行的方向伸缩移动，利用手臂旋转装置围绕手臂伸缩装置的水平方向旋转，对待分拣物品进行旋转，实现对分拣物流的物品进行检测、分拣及摆放，提高分拣的准确度及分拣摆放的效率，且通过辅助支点装置能够隐藏和伸出夹爪的内壁，这样在旋转时使得所述辅助支点装置伸出夹住待分拣物品，有效的降低在旋转时对物品的旋转力，同时防止旋转中对物品产生较大的振荡。
具体的，升降装置还包括主齿轮15；所述主齿轮15设置在所述支架1的下方，所述支架1与底端安装板6转动连接，所述驱动电机14输出端固定连接转轴17，所述转轴17远离所述驱动电机14的一端与副齿轮16固定连接，所述副齿轮16与所述主齿轮15啮合。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够围绕支架轴向旋转，方便将物件对不同方向的货架进行摆放。
具体的，所述底端安装板6上位于所述支架1两侧对称设置有安装孔，用于对所述底端安装板6固定安装的定位螺杆61安装在所述安装孔内。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够有效提高装置的稳定性。
具体的，所述齿轮电机包括定子、转子及输出轴；
所述输出轴上套有从动大齿轮，所述转子设置有主动小齿轮，所述主动小齿轮与所述从动大齿轮相啮合；所述旋转齿轮与所述输出轴连接。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：转子在定子的磁场作用下移动，通过从动大齿轮降低主动小齿轮的转动，能够使得输出轴输出合适的转速，从而带动旋转齿轮进行旋转，即对机械手爪抓取装置进行旋转。
具体的，所述手臂旋转装置的旋转方向与所述手臂伸缩机构的伸缩方向垂直布置。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：能够对待分拣摆放的物件进行多方向的运动，使得物件的分拣及摆放更方便灵活。
具体的，所述驱动座5的前端设置有两个滑动的导向滑座54，两个所述夹爪51分别固定在两个所述导向滑座54上，且所述驱动座5内设置有驱动两个夹爪51相对运动的抓取驱动器。
具体的，两个所述夹爪51之间设置有弹簧55。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：对物件进行夹紧固定，有效提高夹持的稳定性，避免物件脱落。
具体的，两个夹爪51内侧均设置有辅助支点装置，且两个辅助支点装置正好相对并位于同一条直线上。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：有效对物件再次进行夹紧固定，避免物件在旋转的过程中脱落。
具体的，视觉装置7包括主高清摄像头71和两个副高清摄像头72；两个所述副高清摄像头72对称设置在所述主高清摄像头71两侧。
具体的，所述主高清摄像头71为超高清短焦距摄像头，所述副高清摄像头72为超广角摄像头。
采用上述方案，所产生的有益效果至少包括：主高清摄像头用于对待分拣物品进行检测，副高清摄像头设置为超广角摄像头方便对物品旋转过程中进行检测，能够更方便灵活的对物品进行分拣及摆放。
本发明提供的一种物流分拣摆放机械手，通过视觉装置进行检测，通过控制线路将控制信号传输至手臂伸缩装置、手臂旋转装置以及升降装置对物品进行分拣及摆放；通过辅助支点装置能够有效的降低在旋转时对物品的旋转力，同时防止旋转中对物品产生较大的振荡，避免物件在旋转的过程中脱落，有效对物件进行夹持。对比现有技术而言，本发明能够有效对物品进行旋转，方便灵活对待分拣物品进行分拣并摆放至所需的位置，有效提高了分拣的准确度以及分拣摆放的效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，包括升降装置、手臂伸缩装置、手臂旋转装置、机械手爪抓取装置以及视觉装置；
所述升降装置包括支架，所述支架靠近所述手臂伸缩装置的一侧表面上下分别设置有承接座，两个所述承接座之间设置有螺杆，所述螺杆表面设置有螺母，所述螺母与所述手臂伸缩装置固定连接；所述支架远离所述承接座的一侧设置有驱动电机，所述驱动电机输出端通过链条以及链轮与所述螺杆连接；
所述手臂伸缩装置包括外壁、内壁以及伸缩油缸；所述外壁与所述螺母固定连接，所述内壁的一端置于所述外壁内，所述内壁的另一端与所述手臂旋转装置连接，所述伸缩油缸的一端与所述外壁固定连接，另一端与所述内壁固定连接；
所述手臂旋转装置包括相互配合的旋转齿轮和齿轮电机，所述旋转齿轮一侧焊接有安装板，所述安装板上固定连接有所述机械手爪抓取装置；
所述机械手爪抓取装置包括驱动座和两个夹爪；其中，所述驱动座后端与所述安装板固定连接，所述驱动座的前端设置有两个夹爪；
所述夹爪内侧设置有辅助支点装置；所述辅助支点装置包括旋转支点气缸和旋转支柱，其中，所述旋转支点气缸固定在所述夹爪上的安装孔内，所述旋转支点气缸的输出端连接至所述旋转支柱，所述旋转支柱能够从所述安装孔内向夹爪的内侧伸出；
所述驱动座的底部设置有容纳防护槽，所述容纳防护槽内设置有所述视觉装置；
所述升降装置、所述手臂伸缩装置、所述手臂旋转装置、所述机械手爪抓取装置、所述视觉装置以及所述辅助支点装置均通过控制线路连接。
2.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述升降装置还包括主齿轮；所述主齿轮设置在所述支架的下方，所述支架与底端安装板转动连接，所述驱动电机输出端固定连接转轴，所述转轴远离驱动电机的一端与副齿轮固定连接，所述副齿轮与所述主齿轮啮合。
3.根据权利要求2所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述底端安装板上位于所述支架两侧对称设置有安装孔，用于对所述底端安装板固定安装的定位螺杆安装在安装孔内。
4.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述齿轮电机包括定子、转子及输出轴；
所述输出轴上套有从动大齿轮，所述转子设置有主动小齿轮，所述主动小齿轮与所述从动大齿轮相啮合；所述旋转齿轮与所述输出轴连接。
5.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述手臂旋转装置的旋转方向与所述手臂伸缩机构的伸缩方向垂直布置。
6.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述驱动座的前端设置有两个滑动的导向滑座，两个所述夹爪分别固定在两个所述导向滑座上，且所述驱动座内设置有驱动两个夹爪相对运动的抓取驱动器。
7.根据权利要求1或6所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，且所述两个夹爪之间设置有弹簧。
8.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，两个所述夹爪内侧均设置有辅助支点装置，且两个所述辅助支点装置正好相对并位于同一条直线上。
9.根据权利要求1所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述视觉装置包括主高清摄像头和两个副高清摄像头；两个所述副高清摄像头对称设置在所述主高清摄像头两侧。
10.根据权利要求9所述一种物流分拣摆放机械手，其特征在于，所述主高清摄像头为超高清短焦距摄像头，所述副高清摄像头为超广角摄像头。
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