CN208930292U - 端拾器及拣选机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种端拾器和包括该端拾器的拣选机器人，端拾器包括：气缸，具有可伸缩的活塞杆，所述活塞杆沿第一方向伸缩；柔性气管，沿所述第一方向延伸，所述柔性气管的第一端与所述气缸固定，所述柔性气管的第二端连通真空吸盘；弹性件，可弯曲地弹性连接所述活塞杆和所述真空吸盘，所述弹性件能沿所述第一方向伸缩形变，和偏离所述第一方向弯曲形变。本实用新型通过气缸快速作用节省行程时间，提高拣选效率，通过弹性件实现真空吸盘与气缸的柔性连接，方便不同角度的拣选。

Description

端拾器及拣选机器人

技术领域

本实用新型涉及物流技术领域，具体地说，涉及一种端拾器及包括该端拾器的拣选机器人。

背景技术

在物流行业，越来越多地使用拣选机器人，如六轴机器人代替人工对货箱内的小件产品进行拣选。在六轴机器人进箱拣选的使用中发现，由于小件产品比较轻，且货箱较深，六轴机器人伸入货箱拣选非常不便。

因此，在六轴机器人末端安装加长版的端拾器进行拣选。为了适应货箱的纵深，端拾器的连接杆通常比较长，这样虽然能伸入货箱内部，但导致拣选过程中六轴机器人的行程较长。初步统计，目前六轴机器人拣选一次大约需要7s，其中六轴运动带动端拾器伸入货箱内部花费了较长时间，影响了拣选节拍。

另外，由于连接杆是刚性的，对于货箱内一些因震动发生倾斜的产品，端拾器无法很好地吸附，拣选效果不理想。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

鉴此，本实用新型提供一种端拾器及包括该端拾器的拣选机器人，解决现有技术中拣选效率低，和无法拣选倾斜产品的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种端拾器，所述端拾器包括：气缸，具有可伸缩的活塞杆，所述活塞杆沿第一方向伸缩；柔性气管，沿所述第一方向延伸，所述柔性气管的第一端与所述气缸固定，所述柔性气管的第二端连通真空吸盘；弹性件，可弯曲地弹性连接所述活塞杆和所述真空吸盘，所述弹性件能沿所述第一方向伸缩形变，和偏离所述第一方向弯曲形变。

优选地，上述的端拾器中，所述真空吸盘通过一第一连接件限位于所述弹性件的端部，所述弹性件与所述真空吸盘之间具有第一间距。

优选地，上述的端拾器中，所述柔性气管的第一端通过一第二连接件与所述气缸固定，所述柔性气管的第一端与所述气缸之间具有第二间距。

优选地，上述的端拾器中，所述第一间距大于所述第二间距。

优选地，上述的端拾器中，所述第一连接件沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直。

优选地，上述的端拾器中，所述柔性气管螺旋缠绕于所述气缸的外壁。

优选地，上述的端拾器还包括：真空发生器，与所述柔性气管的第一端连通，所述真空发生器对所述真空吸盘抽真空。

优选地，上述的端拾器中，所述弹性件为一根或多根压缩弹簧。

优选地，上述的端拾器中，所述柔性气管为螺旋气管。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种拣选机器人，所述拣选机器人包括上述的端拾器。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

通过气缸的可伸缩活塞杆，实现气缸与真空吸盘之间可伸缩地刚性连接，由气缸带动真空吸盘在第一方向上精准地移动；且气缸的作用速度快，能节省拣选行程时间，提高拣选效率；

通过弹性件，实现真空吸盘与气缸之间可弯折地柔性连接，方便真空吸盘吸取不同角度的倾斜产品，使端拾器和拣选机器人适应各种场景的拣选；且弹性件在真空吸盘吸取时起到缓冲作用，提高拣选的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一个实施例中端拾器的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中端拾器吸取产品时的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例中端拾器吸取倾斜产品时的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型的端拾器，采用气缸实现与真空吸盘之间可伸缩地刚性连接，气缸能驱动真空吸盘准确快速地伸入货箱内部；同时采用弹性件实现与真空吸盘之间可弯折地柔性连接，使真空吸盘能吸取不同角度的倾斜产品，且在吸取时缓冲保护产品，使拣选精准可靠、效率高、适用范围广。

具体来说，端拾器主要包括以下部件：

气缸，具有可伸缩的活塞杆，活塞杆沿第一方向伸缩；使用时，第一方向即朝向货箱，则活塞杆能够沿朝向货箱的方向伸缩。

柔性气管，沿第一方向延伸，柔性气管的第一端与气缸固定，第二端连通真空吸盘；柔性气管提供真空吸盘的抽真空管路。

弹性件，可弯曲地弹性连接活塞杆和真空吸盘，弹性件能沿第一方向伸缩形变，和偏离第一方向弯曲形变。通过弹性件将气缸的活塞杆和真空吸盘相连接，一方面使气缸能通过活塞杆驱动真空吸盘沿第一方向，即使用时朝向货箱的方向移动，使真空吸盘快速伸入和离开货箱；且由于活塞杆伸缩方向确定，而弹性件也是沿第一方向伸缩形变，在活塞杆伸缩时弹性件受力发生轻微的伸缩形变，对真空吸盘吸取产品起到缓冲保护作用。

另一方面，通过弹性件偏离第一方向的弯曲形变，在气缸驱动真空吸盘伸入货箱并接触到产品时，随真空吸盘压抵于产品产生作用力作用于弹性件，此时若真空吸盘与产品之间的作用力完全沿第一方向，则弹性件仅沿第一方向发生伸缩形变；而若真空吸盘与产品之间的作用力的方向与第一方向存在夹角，则弹性件随之偏离第一方向发生弯曲形变，来适应真空吸盘与产品之间的压抵作用，使真空吸盘能偏离第一方向调整位置，从而逐渐增大与产品的接触面，最终完全贴合。

在一些实施例中，参照图1所示，端拾器包括气缸1，具有可伸缩的活塞杆11，活塞杆11能沿图示箭头D1所示的第一方向伸缩；柔性气管2，沿第一方向D1延伸，柔性气管2的第一端21与气缸1固定，第二端22连通真空吸盘3；弹性件4，可弯曲地弹性连接活塞杆11和真空吸盘3。需要说明的是，第一方向D1并不以图示为限，图中因端拾器竖直绘制，第一方向D1呈现为竖直方向，实质上第一方向D1仅用于定义气缸1的作用方向，即活塞杆11的伸缩方向。

进一步的，真空吸盘3通过第一连接件5限位于弹性件4的端部。具体来说，弹性件4的第一端41固定于活塞杆11，第二端42通过第一连接件5限位真空吸盘3。通过第一连接件5，真空吸盘3被相对固定于弹性件4的第二端42，且与弹性件4的第二端42之间形成第一间距W1。第一间距W1提供真空吸盘3相对于气缸1的弯折空间，且第一连接件5增强真空吸盘3与弹性件4之间作用力的传递。

第一连接件5沿第二方向延伸，该第二方向不同于活塞杆11的伸缩方向，即上述的第一方向D1。例如，在优选的实施方式中，第一连接件5沿图示箭头D2所示的与第一方向D1垂直的方向延伸，能够提供给真空吸盘3相对于气缸1更大的弯折空间。在这种结构下，当气缸1驱动活塞杆11推出，通过弹性件4和第一连接件5带动真空吸盘3沿第一方向D1移动，以接近需要吸取的产品。当真空吸盘3与产品相接触并产生相抵压的作用力，该作用力通过第一连接件5传递给弹性件4，则弹性件4随之发生弯曲形变，使真空吸盘3能继续改变角度与产品实现更紧密的贴合。由于弹性件4的弯曲形变，真空吸盘3能相对气缸1弯折以贴合产品表面，无需气缸1配合进行位置调整。

柔性气管2的第一端21通过一第二连接件6与气缸1固定，柔性气管2的第一端21与气缸1之间形成第二间距W2。在优选的实施例中，第一间距W1稍大于第二间距W2，使真空吸盘3相对于气缸1具有更大的弯折空间。

进一步的，第二连接件6也沿第二方向D2延伸，使柔性气管2与气缸1大致平行，柔性气管2跟随气缸1驱动活塞杆11伸缩的过程沿第一方向D1配合地进行伸缩，实现联动的同时增强端拾器的稳定性，减少气缸1作用时导致真空吸盘3的晃动。具体来说，当气缸1驱动活塞杆11沿第一方向D1伸缩，第一连接件5沿第一方向D1移动。在第一连接件5沿第一方向D1移动的过程中柔性气管2和弹性件4同时沿第一方向D1产生一定的伸缩形变，从而保持第一连接件5的稳定性，避免真空吸盘3的晃动。同时通过第一间距W1稍大于第二间距W2，当真空吸盘3需要相对气缸1弯折时，柔性气管2的第二端22能有更大的活动空间，来配合真空吸盘3的活动。

需要说明的是，上述的第一连接件5和第二连接件6并不一定是如图示的独立构件，由于端拾器装配于拣选机器人，第一连接件5和第二连接件6也可以是拣选机器人的某些部件，或者是拣选机器人的某个部件的一部分，只要其能起到固定连接作用即可。

另外，柔性气管2的第一端21连通有真空发生器7，真空发生器7对真空吸盘3抽真空，使真空吸盘3可以吸附产品。柔性气管2的两端分别与真空发生器7和真空吸盘3密封连接，保证抽真空管路的密封性。

由于弹性件4能沿第一方向D1伸缩形变，和偏离第一方向D1弯曲形变，使得真空吸盘3能吸取各种角度的产品。

参照图1所示，闲置时，气缸1为零行程状态，活塞杆11位于气缸1内部。参照图2所示，当端拾器吸取在货箱中平稳放置的产品81时，气缸1驱动活塞杆11推出，由于气缸1的动作速度远远大于拣选机器人的六轴动作速度，真空吸盘3能在活塞杆11的带动下快速接近平稳放置的产品81。并且随活塞杆11沿第一方向D1的推出动作，真空吸盘3的吸嘴与平稳放置的产品81的外表面接触且密封贴合。此时真空发生器7对真空吸盘3与平稳放置的产品81的外表面之间形成的空间抽真空，从而使真空吸盘3吸附住平稳放置的产品81。吸附过程中弹性件4发生沿第一方向D1的形变，从而缓解端拾器与平稳放置的产品81之间的作用力，减少对平稳放置的产品81的损坏。吸附住平稳放置的产品81后，通过活塞杆11缩回，带动平稳放置的产品81离开货箱。

由于货箱中的产品经过输送线颠簸，经常会产生倾斜，如果真空吸盘3与气缸1刚性连接，则会导致对倾斜产品的吸取效果受限。而弹性件4可以通过弯曲形变适应端拾器对倾斜产品的吸取，无需六轴进行更多的姿态调整。

参照图3所示，当端拾器吸取倾斜产品82时，随活塞杆11沿第一方向D1伸出，真空吸盘3的吸嘴与倾斜产品82的外表面部分接触；此时真空吸盘3与倾斜产品82之间产生相互抵压的作用力传递给弹性件4。弹性件4即产生偏离第一方向D1的弯曲形变(参照图示箭头D3所示弹性件4的弯曲方向，弯曲方向D3偏离第一方向D1)，配合真空吸盘3与倾斜产品82之间的压抵作用，使真空吸盘3通过姿态调整逐渐增大与倾斜产品82的接触面积，直至真空吸盘3的吸嘴与倾斜产品82的外表面完全密封贴合。在真空吸盘3调整姿态的过程中弹性件4配合发生弯曲形变，第一连接件5提供更大的活动空间，无需气缸1配合进行位置调整。

在另一些实施例中，柔性气管2与气缸1不是平行设置，而可以螺旋缠绕于气缸1的外壁(图未示)，从而省去第二连接件6。例如柔性气管2的第一端21固定于气缸1的端部，其本体呈螺旋状缠绕于气缸1的外壁，第二端22仍保持图1所示的连接方式。从而简化端拾器的结构。

进一步的，第一连接件5也可以省去。弹性件4的第二端42直接连接真空吸盘3，柔性气管2的第二端22延伸至弹性件4的下方后与真空吸盘3连通，从而进一步简化端拾器的结构。

在上述各个实施例中，气缸1为单作用气缸，具有一可伸缩的活塞杆11。弹性件4可以选用一根或多根压缩弹簧。柔性气管2可以选用为螺旋气管。

真空吸盘3可以通过一安装座31与柔性气管2连通，真空吸盘3与安装座31之间可拆卸，方便根据需要吸取的产品尺寸更换不同吸嘴直径的真空吸盘3。

在本实用新型的另一些实施例中，还提供包括上述任意实施例所述的端拾器的拣选机器人。端拾器与拣选机器人相装配，例如通过第二连接件6与拣选机器人装配。工作时，拣选机器人带动端拾器移动至货箱入口，进而通过端拾器吸取货箱内的产品。

综上，本实用新型通过气缸实现与真空吸盘之间的可伸缩刚性连接，由气缸带动真空吸盘快速精准移动，节省拣选行程时间，提高拣选效率；通过弹性件实现与真空吸盘之间的可弯折柔性连接，方便真空吸盘吸取不同角度的倾斜产品，使端拾器和拣选机器人适应各种场景的拣选；同时通过弹性件起缓冲保护作用，提高拣选的可靠性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种端拾器，其特征在于，所述端拾器包括：

气缸，具有可伸缩的活塞杆，所述活塞杆沿第一方向伸缩；

柔性气管，沿所述第一方向延伸，所述柔性气管的第一端与所述气缸固定，所述柔性气管的第二端连通真空吸盘；

弹性件，可弯曲地弹性连接所述活塞杆和所述真空吸盘，所述弹性件能沿所述第一方向伸缩形变，和偏离所述第一方向弯曲形变。

2.如权利要求1所述的端拾器，其特征在于，所述真空吸盘通过一第一连接件限位于所述弹性件的端部，所述弹性件与所述真空吸盘之间具有第一间距。

3.如权利要求2所述的端拾器，其特征在于，所述柔性气管的第一端通过一第二连接件与所述气缸固定，所述柔性气管的第一端与所述气缸之间具有第二间距。

4.如权利要求3所述的端拾器，其特征在于，所述第一间距大于所述第二间距。

5.如权利要求2所述的端拾器，其特征在于，所述第一连接件沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直。

6.如权利要求1所述的端拾器，其特征在于，所述柔性气管螺旋缠绕于所述气缸的外壁。

7.如权利要求1所述的端拾器，其特征在于，还包括：

真空发生器，与所述柔性气管的第一端连通，所述真空发生器对所述真空吸盘抽真空。

8.如权利要求1所述的端拾器，其特征在于，所述弹性件为一根或多根压缩弹簧。

9.如权利要求1所述的端拾器，其特征在于，所述柔性气管为螺旋气管。

10.一种拣选机器人，其特征在于，所述拣选机器人包括如权利要求1-9任一项所述的端拾器。