CN118811501A - 一种定位码垛机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及码垛机器人技术领域，尤其公开了一种定位码垛机器人，包括底座，底座上设有机械臂，机械臂底端与底座转动连接，机械臂顶端安装有抓取机构，底座安装有带动机械臂在水平方向转动的动力装置，底座上安装有第一定位架和第二定位架，第一定位架与底座固定连接，第二定位架与底座滑动连接，与传统技术相比，通过第一定位架和第二定位架实现了货物的精准定位，通过第一限位块和第二限位块之间的角度控制机械臂转动的角度，解决了机械臂在水平转动方面存在转动误差的问题，提高了码垛精度，避免了码垛倾斜和倒塌的情况，提高了码垛效率。

Description

一种定位码垛机器人

技术领域

本发明涉及码垛机器人技术领域，尤其涉及一种定位码垛机器人。

背景技术

码垛机器人，是机械与计算机程序有机结合的产物，为现代生产提供了更高的生产效率，码垛机器人大大节省了劳动力，节省空间，码垛机器人运作灵活精准、快速高效、稳定性高，作业效率高，码垛机器人系统采用专利技术的坐标式机器人的安装占用空间灵活紧凑。

码垛机器人在使用时，通过吸盘或抓手对货物进行抓取，之后码垛机器人底部的转盘由电机驱动转动后，将其摆放到预设的位置，影响码垛机器人码垛精度的原因主要有两方面，一方面是货物在抓取时对货物的定位是否准确，另一方面是码垛机器人在水平转动时，转动的角度存在细微误差的情况，而误差的多次累积下会使得码放的货物与目标地点偏差较大，从而出现抓取货物不牢以及货垛倾斜甚至倒塌的情况。

因此，有必要提出一种定位码垛机器人，提高货物的定位精度还能减小码垛机器人的转动角度误差，从而提高码垛效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有码垛机器人在码垛过程中无法保证货物精准定位以及机器人水平转动角度误差较大，导致码垛效率较低的问题，现提供一种定位码垛机器人。

本发明的技术方案是：

一种定位码垛机器人，包括底座，底座上设有机械臂，机械臂底端与底座转动连接，机械臂顶端安装有抓取机构，底座安装有带动机械臂在水平方向转动的动力装置，底座上安装有第一定位架和第二定位架，第一定位架与底座固定连接，第二定位架与底座滑动连接，第一定位架与第二定位架拼接时可形成与货物形状匹配的定位腔；

所述底座上设有第一限位块和第二限位块，机械臂上安装有凸头，所述凸头位于第一限位块和第二限位块之间，所述第一限位块和第二限位块均设置有限位开关，限位开关控制动力装置的启停，所述机械臂转动带动凸头按压第一限位块上的限位开关或第二限位块上的限位开关；

所述底座上开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于机械臂的四周，环形凹槽的外侧设有角度刻度，所述第一限位块和第二限位块位于环形凹槽内。

进一步的，所述第一限位块和第二限位块均与环形凹槽滑动连接，限位块上安装有固定件，环形凹槽上开设有与固定件匹配的固定孔，固定件插入固定孔内时可将第一限位块和第二限位块分别与环形凹槽固定。

进一步的，所述固定孔位于环形凹槽的两侧且沿着环形凹槽均匀分布。

进一步的，所述限位开关为机械式按压开关或者通断传感器开关。

进一步的，所述底座安装有伸缩装置，伸缩装置带动第二定位架滑动。

进一步的，所述第一定位架与第二定位架处于同一水平高度。

进一步的，第一定位架和第二定位架围成的定位腔为矩形。

进一步的，所述伸缩装置为多段式伸缩气缸。

本发明的一种定位码垛机器人，在货物的定位方面，由第一定位架和第二定位架组合形成定位腔，货物由输送带运输至第一定位架处时，第一定位架横在输送带上，货物被第一定位架挡住，第二定位架在底座上滑动至与第一定位架拼接，从而将货物包围固定在定位腔内，一方面，第一定位架与底座固定连接，因此第一定位架的位置是固定不动的，当第二定位架向第一定位架靠近时，形成的定位腔的位置也是固定不动的，当货物位于定位腔内时，货物的位置也是确定的且固定不变的，方便吸盘抓取货物时对货物进行定位，提高了货物的定位精度；

另一方面抓取机构抓取到货物后，动力装置带动机械臂水平转动，当第一限位块和第二限位块之间角度为180度时，机械臂转动的角度行程即为180度，当凸头与二者上的限位开关接触时，即可控制电机启停，机械臂转动的角度多少由第一限位块和第二限位块之间的角度决定，不存在传统设备在转动时会存在细微误差的情况，本技术方案分别在货物的定位方面和机械臂的转动角度方面作出了结构改进，与传统技术相比，通过第一定位架和第二定位架实现了货物的精准定位，通过第一限位块和第二限位块之间的角度控制机械臂转动的角度，解决了机械臂在水平转动方面存在转动误差的问题，提高了码垛精度，避免了码垛倾斜和倒塌的情况，提高了码垛效率。

附图说明

图1 为本发明结构参考图；

图2 为本发明使用状态参考图一；

图3为本发明使用状态参考图二；

图4为本发明图3中A-A处剖面图；

图5 为本发明图4中B处局部放大图。

附图标记：1、底座；2、机械臂；3、抓取机构；4、动力装置；5、第一定位架；6、第二定位架；7、定位腔；8、第一限位块；9、第二限位块；10、凸头；11、限位开关；12、环形凹槽；13、角度刻度；14、固定件；15、固定孔；16、伸缩装置；17、货垛；18、货物；19、输送带。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例一：

如图1及图4所示，本实施例提供了一种定位码垛机器人，包括底座1，底座1上设有机械臂2，机械臂2底端与底座1安装有回转支承轴承，通过回转支承轴承实现机械臂2与底座1转动连接，机械臂2顶端安装有抓取机构3，所述抓取机构3吸盘，底座1安装有带动机械臂2在水平方向转动的动力装置4，底座1上安装有第一定位架5和第二定位架6，第一定位架5与底座1通过螺钉固定连接，第二定位架6与底座1通过导轨滑动连接，第一定位架5与第二定位架6拼接时可形成与货物18形状匹配的定位腔7，优选的，动力装置4为电机，如图5所示，所述底座1上设有第一限位块8和第二限位块9，机械臂2上安装有凸头10，所述凸头10位于第一限位块8和第二限位块9之间，所述第一限位块8和第二限位块9均螺钉固定安装有限位开关11，限位开关11与动力装置4通过线路连通，限位开关11控制动力装置4的启停，所述机械臂2转动带动凸头10按压第一限位块8上的限位开关11或第二限位块9上的限位开关11。

优选的，所述底座1上开设有环形凹槽12，所述环形凹槽12位于机械臂2的四周，环形凹槽12上设有角度刻度13，所述第一限位块8和第二限位块9位于环形凹槽12内，角度刻度13能够在调整第一限位块8和第二限位块9位置时提供参考，工作人员可以精确地使第一限位块8和第二限位块9在环形凹槽12内滑动至需要的角度，优选的，所述第一限位块8和第二限位块9均与环形凹槽12滑动连接，限位块上安装有固定件14，环形凹槽12上开设有与固定件14匹配的固定孔15，固定件14插入固定孔15内时第一限位块8和第二限位块9分别与环形凹槽12锁紧，优选的，所述固定孔15位于环形凹槽12的两侧且沿着环形凹槽12均匀分布。所述固定件14优选为螺钉，所述固定孔15为与螺钉配合的螺纹孔。当第一限位块8和第二限位块9调整到需要的位置时，将固定件14插入到固定孔15内能够实现第一限位块8和第二限位块9位置的锁紧固定，同时也使得凸头10按压限位开关11时，不会使第一限位块8和第二限位块9的在环形凹槽12内随意移动。

所述限位开关11为机械式按压开关或者通断传感器开关，优选为通断传感器开关。

优选的，所述底座1使用螺钉固定安装有伸缩装置16，伸缩装置16带动第二定位架6滑动，优选的，所述伸缩装置16为多段式伸缩气缸，通过多段式伸缩气缸能够带动第二定位架6快速与第一定位架5拼接，提高货物18的定位速度。

优选的，所述第一定位架5与第二定位架6处于同一水平高度，第二定位架6在滑动时，滑动方向与第一定位架5平行。

优选的，第一定位架5和第二定位架6围成的定位腔7为矩形，打包完成的货物18一般为长方体，矩形的定位架能够更适应货物18的形状，保证对货物18的固定效果。

使用时，如图2及图3所示，本设备的第一定位架5是与输送货物18的输送带19垂直的，第一定位架5横在输送带19上，当输送带19带动货物18经过第一定位架5时会被第一定位架5挡住，而输送带19此时仍然处于工作状态，货物18会受到水平向上移动的力，因此货物18的上边缘会紧贴在第一定位架5的上端，第一定位架5拦截到货物18后，第二定位架6在伸缩装置16的带动下平行于第一定位架5滑动并逐渐靠近第一定位架5，当第二定位架6与第一定位架5拼接时，第二定位架6与货物18的右边缘和下边缘接触，并推动货物18向左移动，使货物18的左边缘与第一定位架5的左端接触，当第二定位架6与第一定位架5拼接完成后，行定位腔7形成，货物18完全被固定在定位腔7内。

第一限位块8和第二限位块9之间的角度决定机械臂2的转动行程，如果货垛17与定位腔7在水平方向上的角度为180度，则第一限位块8和第二限位块9之间的角度为180度，机械臂2的旋转行程为180度，凸头10位于第一限位块8和第二限位块9围成的180度的区域内，之后动力装置4正常运行带动机械臂2在水平方向转动，机械臂2转动至定位腔7处时，凸头10与第一限位块8接触并按压其上的限位开关11，使得动力装置4停止运行，机械臂2在竖直平面内弯曲使抓取机构3靠近货物18，抓取机构3抓取到货物18后，机械臂2弯曲上升，动力装置4反向运行带动机械臂2逆向转动，机械臂2转动至码垛位时，凸头10按压到第二限位块9上的启停装置，使得动力装置4停止运行，机械臂2弯曲下放货物18，抓取机构3打开，将货物18下放到目标位置，重复此步骤，直至码垛完成，最后，需要注意的是，本设备只适合于单列货物18的垂直码垛，不适用于多列货物18码垛，本设备的机械臂2结构可采用市面比较常见的可伸缩也可弯曲的机械臂2，以满足本设备的使用要求，关于如何驱动机械臂2弯曲、如何驱动抓取机构3抓取货物18以及如何安装方面，本领域技术人员可根据机械臂的使用安装说明自行得知，本文此处不再赘述。

本发明的一种定位码垛机器人，在货物18的定位方面，由第一定位架5和第二定位架6组合形成定位腔7，货物18由输送带19运输至第一定位架5处时，第一定位架5横在输送带19上，货物18被第一定位架5挡住，第二定位架6在底座1上滑动至与第一定位架5拼接，从而将货物18包围固定在定位腔7内，一方面，第一定位架5与底座1固定连接，因此第一定位架5的位置是固定不动的，当第二定位架6向第一定位架5靠近时，形成的定位腔7的位置也是固定不动的，当货物18位于定位腔7内时，货物18的位置也是确定的且固定不变的，方便吸盘抓取货物18时对货物18进行定位，提高了货物18的定位精度，另一方面抓取机构3抓取到货物18后，动力装置4带动机械臂2水平转动，当第一限位块8和第二限位块9之间角度为180度时，机械臂2转动的角度行程即为180度，当凸头10与二者上的限位开关11接触时，即可控制电机启停，机械臂2转动的角度多少由第一限位块8和第二限位块9之间的角度决定，不存在传统设备在转动时会存在细微误差的情况，与传统技术相比，本技术方案分别在货物18的定位方面和机械臂2的转动角度方面作出了结构改进，通过第一定位架5和第二定位架6实现了货物18的精准定位，通过第一限位块8和第二限位块9之间的角度控制机械臂2转动的角度，解决了机械臂在水平转动方面存在转动误差的问题，提高了码垛精度，避免了码垛倾斜和倒塌的情况，提高了码垛效率。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种定位码垛机器人，包括底座（1），底座（1）上设有机械臂（2），机械臂（2）底端与底座（1）转动连接，机械臂（2）顶端安装有抓取机构（3），底座（1）安装有带动机械臂（2）在水平方向转动的动力装置（4），其特征在于：底座（1）上安装有第一定位架（5）和第二定位架（6），第一定位架（5）与底座（1）固定连接，第二定位架（6）与底座（1）滑动连接，第一定位架（5）与第二定位架（6）拼接时可形成与货物（18）形状匹配的定位腔（7）；

所述底座（1）上设有第一限位块（8）和第二限位块（9），机械臂（2）上安装有凸头（10），所述凸头（10）位于第一限位块（8）和第二限位块（9）之间，所述第一限位块（8）和第二限位块（9）均设置有限位开关（11），限位开关（11）控制动力装置（4）的启停，所述机械臂（2）转动带动凸头（10）按压第一限位块（8）上的限位开关（11）或第二限位块（9）上的限位开关（11）；

所述底座（1）开设有环形凹槽（12），所述环形凹槽（12）位于机械臂（2）的四周，环形凹槽（12）的外侧设有角度刻度（13），所述第一限位块（8）和第二限位块（9）位于环形凹槽（12）内。

2.根据权利要求1所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述第一限位块（8）和第二限位块（9）均与环形凹槽（12）滑动连接，限位块上安装有固定件（14），环形凹槽（12）上开设有与固定件（14）匹配的固定孔（15），固定件（14）插入固定孔（15）内时可将第一限位块（8）和第二限位块（9）分别与环形凹槽（12）固定。

3.根据权利要求2所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述固定孔（15）位于环形凹槽（12）的两侧且沿着环形凹槽（12）均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述限位开关（11）为机械式按压开关或者通断传感器开关。

5.根据权利要求1所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述底座（1）安装有伸缩装置（16），伸缩装置（16）带动第二定位架（6）滑动。

6.根据权利要求1所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述第一定位架（5）与第二定位架（6）处于同一水平高度。

7.根据权利要求1所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：第一定位架（5）和第二定位架（6）围成的定位腔（7）为矩形。

8.根据权利要求5所述的一种定位码垛机器人，其特征在于：所述伸缩装置（16）为多段式伸缩气缸。