CN114833073B - 适用于智能物流包裹分拣的末端执行器及分拣机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器及分拣机器人，包括第一拾取件，第一拾取件用于拾取外界的待分拣的包裹件，第一拾取件配置有转动的输送带，输送带用于承载包裹件；其还包括基准座及第二拾取件，第一拾取件、第二拾取件分别设置在基准座的第一侧、基准座的第二侧，第二拾取件用于拾取外界的箱框，箱框用于容设包裹件。该末端执行器一般应用于包裹分拣机器人，传送带式的第一拾取件能够支持多种尺寸、形状、材质的物料分拣至货柜内的箱框，而第二拾取件能够对货柜内分拣满料后的箱框进行并且将空载的箱框替换至货柜原位；本发明集包裹分拣与箱框更替为一体，其自动程度更高，包裹分拣效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器以及带有该末端执行器的分拣机器人。
背景技术
传统的末端执行器在包裹分拣系统中只能执行一些简单的接件和释放动作，如现有专利CN201921204859.9所提供的一种末端执行器，其采用传动带上的包裹分拣到箱框内，采用这样的结构设计分拣货物在分拣满料时，需要通过人工更换空载的箱框，其自动化程度低，人工成本高，因此有必要予以改进因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，集包裹分拣与箱框更替为一体，其自动程度更高，包裹分拣效率更高。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，包括第一拾取件，第一拾取件用于拾取外界的待分拣的包裹件，第一拾取件配置有转动的输送带，输送带用于承载包裹件；还包括基准座及第二拾取件，第一拾取件、第二拾取件分别设置在基准座的第一侧、基准座的第二侧，第二拾取件用于拾取外界的箱框，箱框用于容设包裹件。
该末端执行器具有接放包裹状态以及更换料箱状态；接放包裹状态时，第一拾取件经由输送带承载包裹件并将包裹件投递入指定工位处的箱框内，更换料箱状态时，第二拾取件拾取指定工位处的满载的箱框并替换空载的箱框。
进一步的技术方案中，所述第一拾取件的上方架设有满载感应开关，在第一拾取件每次将输送带的包裹件送入外界的箱框时，满载感应开关监测外界的箱框是否处于满料状态；在满载感应开关监测外界的箱框处于满料状态时，末端执行器由接放包裹状态切换为更换料箱状态。
进一步的技术方案中，所述满载感应开关包括架设于第一拾取件的第一支架以及安装于第一支架的摄像单元，摄像单元用于拍照记录并累加输送带每次所投递入箱的包裹件的投料参数，在投料参数超过预设阈值时，摄像单元发出满料信号。
进一步的技术方案中，所述投料参数包括所输入所述输送带的包裹件的体积数值、重量数值或者件数数值。
进一步的技术方案中，所述第二拾取件包括安装于基准座的第二基板、分别对称设于第二基板的左右两侧的两个夹料爪以及用于驱动两个夹料爪相互靠近或者远离的第二驱动源，两个夹料爪相互靠近以抱夹外界的箱框。
进一步的技术方案中，各个所述夹料爪包括驱动连接于第二驱动源的传动块、水平安装于传动块的支撑横杆以及垂直安装于支撑横杆的竖直夹料板，竖直夹料板开设有若干个与箱框的外棱限位配合的限位凹槽。
进一步的技术方案中，各个所述竖直夹料板与各个所述支撑横杆之间设有三角托架，在两个竖直夹料板相互靠近抱夹箱框时，两个三角托架均托持箱框的底部。
进一步的技术方案中，各个所述传动块与各个所述支撑横杆之间设有直角加强件，第二基板对应各个夹料爪的位置处安装有一导向轨，各个所述支撑横杆经由一滑块滑动连接于对应的导向轨。
进一步的技术方案中，所述第二驱动源为安装于第二基板的双向调距气缸，一夹料爪驱动安装于双向调距气缸的第一驱动端、另一夹料爪驱动安装于双向调距气缸的第二驱动端。
进一步的技术方案中，所述第二驱动源包括安装在第二基板上的驱动电机、转动设置在第二基板上的丝杆件，两个夹料爪均滑动设置在第二基板上，丝杆件配置有螺旋方向相反的两个螺旋部，夹料爪设有螺接套设在螺旋部外侧的螺母部，两个夹料爪的螺母部分别螺接套设在丝杆件的两个螺旋部的外侧，驱动电机正反转动驱动两个夹料爪彼此靠近或彼此远离。
本发明还提供一种物流包裹入箱及满箱移送的分拣机器人，包括活动设置的机械臂，机械臂的末端配置有转动的轴体件及用于驱动轴体件转动的动力件；其还包括上述的物流包裹分拣二合一末端执行器，动力件经由轴体件驱动基准座转动，以切换第一拾取件、第二拾取件的姿势，便于第一拾取件拾取包裹件或便于第二拾取件拾取箱框。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
实际应用中，该末端执行器一般应用于包裹分拣机器人，其中，传送带式的第一拾取件能够支持多种尺寸、形状、材质的物料分拣至货柜内的箱框，而第二拾取件能够对货柜内分拣满料后的箱框进行并且将空载的箱框替换至货柜原位；本发明集包裹分拣与箱框更替为一体，其相对于传统只能执行简单接放件的末端执行器，自动程度更高，包裹分拣效率更高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是末端执行器的结构示意图；
图2是第二拾取件的结构示意图。
图3是分拣机器人的结构示意图。
具体实施方式
以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
如图1至3所示，本发明提供的为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，包括第一拾取件5，第一拾取件5用于拾取外界的待分拣的包裹件，第一拾取件5配置有转动的输送带，输送带用于承载包裹件；还包括基准座4及第二拾取件6，第一拾取件5、第二拾取件6分别设置在基准座4的第一侧、基准座4的第二侧，第二拾取件6用于拾取外界的箱框，箱框用于容设包裹件。
实际应用中，该末端执行器一般应用于包裹分拣机器人，其中，传送带式的第一拾取件5能够支持多种尺寸、形状、材质的物料分拣至货柜内的箱框，而第二拾取件6能够对货柜内分拣满料后的箱框进行并且将空载的箱框替换至货柜原位；本发明集包裹分拣与箱框更替为一体，其相对于传统只能执行简单接放件的末端执行器，自动程度更高，包裹分拣效率更高。
其中，该末端执行器具有接放包裹状态以及更换料箱状态，接放包裹状态时，第一拾取件5经由输送带承载包裹件并将包裹件投递入货柜指定的箱框内，待箱框装满时，末端执行器切换为更换料箱状态，第二拾取件6拾取满载的箱框并移送至下料工位，并且第二拾取件6将空载的箱框替换至货柜上原先的位置。
具体的，所述第一拾取件5的上方架设有满载感应开关7，在第一拾取件5每次将输送带的包裹件送入外界的箱框时，满载感应开关7用于自动监测外界的箱框是否处于满料状态。在实际应用中，当满载感应开关7监测外界的箱框处于满料状态时，控制电路接收满载感应开关7所发出的满料信号至分拣机器人，分拣机器人经由轴臂带动基准座4转动，以使该末端执行器由接放包裹状态切换为更换料箱状态。
具体的，所述满载感应开关7包括架设于第一拾取件5的第一支架70以及安装于第一支架70的摄像单元71，摄像单元71用于拍照记录并累加输送带每次所投递入箱的包裹件的投料参数，在投料参数超过预设阈值时，摄像单元71发出满料信号。其中，所述投料参数包括所输入所述输送带的包裹件的体积数值、重量数值或者件数数值。如，每次包裹件被上料到输送带时，摄像单元71拍照记录货物包裹体积并作累加，当摄像单元71所检测的体积累加值超过了箱框体积的x％或者预先设定的阈值时，摄像单元71发出满料信号。
具体的，所述第二拾取件6包括安装于基准座4的第二基板60、分别对称设于第二基板60的左右两侧的两个夹料爪61以及用于驱动两个夹料爪61相互靠近或者远离的第二驱动源62，两个夹料爪61相互靠近以抱夹外界的箱框。这样的结构设计能够保证对箱框平稳上下料，其承重效果佳。
具体的，各个所述夹料爪61包括驱动连接于第二驱动源62的传动块610、水平安装于传动块610的支撑横杆611以及垂直安装于支撑横杆611的竖直夹料板612，竖直夹料板612开设有若干个与箱框的外棱限位配合的限位凹槽6120。
各个所述竖直夹料板612与各个所述支撑横杆611之间设有三角托架，在两个竖直夹料板612相互靠近抱夹箱框时，两个三角托架均托持箱框的底部。
各个所述传动块610与各个所述支撑横杆611之间设有直角加强件；第二基板60对应各个夹料爪61的位置处安装有一导向轨600，各个所述支撑横杆611经由一滑块滑动连接于对应的导向轨600。这样的结构设计，能够的结构能够确保箱框平稳输送。
具体的，所述第二驱动源62为安装于第二基板60的双向调距气缸，一夹料爪61驱动安装于双向调距气缸的第一驱动端、另一夹料爪61驱动安装于双向调距气缸的第二驱动端。
具体的，所述第二驱动源62包括安装在第二基板60上的驱动电机、转动设置在第二基板60上的丝杆件，两个夹料爪61均滑动设置在第二基板60上，丝杆件配置有螺旋方向相反的两个螺旋部，夹料爪61设有螺接套设在螺旋部外侧的螺母部，两个夹料爪61的螺母部分别螺接套设在丝杆件的两个螺旋部的外侧，驱动电机正反转动驱动两个夹料爪61彼此靠近或彼此远离。
如图3所示，本发明还提供了一种带有该末端是执行器的物流包裹入箱及满箱移送的分拣机器人，还包括活动设置的机械臂1，机械臂1的末端配置有转动的轴体件2及用于驱动轴体件2转动的动力件3；动力件3经由轴体件2驱动基准座4转动，以切换第一拾取件5、第二拾取件6的姿势，便于第一拾取件5拾取包裹件或便于第二拾取件6拾取箱框。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，该末端执行器具有接放包裹状态以及更换料箱状态，包括第一拾取件(5)，第一拾取件(5)用于拾取外界的待分拣的包裹件，其特征在于：
还包括基准座(4)及第二拾取件(6)，第一拾取件(5)设置在基准座(4)的第一侧、第二拾取件(6)设置在基准座(4)的第二侧，第二拾取件(6)用于拾取外界的箱框，箱框用于容设包裹件；
第一拾取件（5）配置有转动的输送带，输送带用于承载包裹件；
所述第一拾取件(5)的上方架设有满载感应开关(7)，在第一拾取件(5)每次将输送带的包裹件送入外界的箱框时，满载感应开关(7)监测外界的箱框是否处于满料状态；在满载感应开关(7)监测外界的箱框处于满料状态时，末端执行器由接放包裹状态切换为更换料箱状态；
所述满载感应开关(7)包括架设于第一拾取件(5)的第一支架(70)以及安装于第一支架(70)的摄像单元(71)，摄像单元(71)用于拍照记录并累加输送带每次所投递入箱的包裹件的投料参数，在投料参数超过预设阈值时，摄像单元(71)发出满料信号；
接放包裹状态时，第一拾取件(5)经由输送带承载包裹件并将包裹件投递入指定工位处的箱框内，
更换料箱状态时，第二拾取件(6)拾取指定工位处的满载的箱框并替换空载的箱框。
2.根据权利要求1所述的一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，其特征在于：
所述投料参数包括所输入所述输送带的包裹件的体积数值、重量数值或者件数数值。
3.根据权利要求1所述的一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，其特征在于：
所述第二拾取件(6)包括安装于基准座(4)的第二基板(60)、分别对称设于第二基板(60)的左右两侧的两个夹料爪(61)以及用于驱动两个夹料爪(61)相互靠近或者远离的第二驱动源(62)，两个夹料爪(61)相互靠近以抱夹外界的箱框。
4.根据权利要求3所述的一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，其特征在于：
所述夹料爪(61)包括驱动连接于第二驱动源(62)的传动块(610)、水平安装于传动块(610)的支撑横杆(611)以及垂直安装于支撑横杆(611)的竖直夹料板(612)，竖直夹料板(612)开设有若干个与箱框的外棱限位配合的限位凹槽(6120)。
5.根据权利要求4所述的一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，其特征在于：
所述第二驱动源(62)为安装于第二基板(60)的双向调距气缸，一夹料爪(61)驱动安装于双向调距气缸的第一驱动端、另一夹料爪(61)驱动安装于双向调距气缸的第二驱动端。
6.根据权利要求4所述的一种适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，其特征在于：
所述第二驱动源(62)包括安装在第二基板(60)上的驱动电机、转动设置在第二基板(60)上的丝杆件，两个夹料爪(61)均滑动设置在第二基板(60)上，丝杆件配置有螺旋方向相反的两个螺旋部，夹料爪(61)设有螺接套设在螺旋部外侧的螺母部，两个夹料爪(61)的螺母部分别螺接套设在丝杆件的两个螺旋部的外侧，驱动电机正反转动驱动两个夹料爪(61)彼此靠近或彼此远离。
7.一种物流包裹入箱及满箱移送的分拣机器人，包括活动设置的机械臂(1)，机械臂(1)的末端配置有转动的轴体件(2)及用于驱动轴体件(2)转动的动力件(3)；其特征在于：
还包括权利要求1-6任意一项所述的适用于智能物流包裹分拣的末端执行器，动力件(3)经由轴体件(2)驱动基准座(4)转动，以切换第一拾取件(5)、第二拾取件(6)的姿势，便于第一拾取件(5)拾取包裹件或便于第二拾取件(6)拾取箱框。
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