CN210022892U - 一种自适应抓取物流分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自适应抓取物流分拣系统包括输送机构、夹取机构、检测机构和控制器，输送机构包括进料输送线和分拣输送线，进料输送线和分拣输送线间隔平行设置，检测机构固定于进料输送线上，夹取机构放置于进料输送线和分拣输送线之间，且该夹取机构位于检测机构后方，控制器可设于输送机构四周，且该控制器分别与检测机构和夹取机构电性连接。本实用新型通过在物料夹取盘中设置横向调节结构和纵向调节结构，可实现固定在物料夹取盘上的吸盘的自由调节。由此可实现对不同重量以及形状的物品进行相适应夹取力度的夹取，提高了产品的实用性，也减少了同一分拣系统中分拣机器人的规格，方便对设备的管理以及后期的保养维护工作。

Description

一种自适应抓取物流分拣系统

技术领域

本实用新型涉及物流分拣设备邻域，尤其涉及一种自适应抓取物流分拣系统。

背景技术

在现有的智能化工厂中，由于大量的已经完成组装的产品需要在包装完成后进行快速分拣以便后期的储存和出库，所以产品物料的分拣和储存环节也都进行了效率更高的自动化改进。

而目前现有市场上应用比较多的物流分拣技术是首先通过视觉检测单元对皮带线上的物料进行定位，并向控制系统发送抓取指令，然后再由单吸盘抓取物料系统，但是由于夹爪上的吸盘的位置是固定不变的，并且吸盘相对应的吸取能力是固定的，所以导致现有分拣行业中在一条分拣流水线上需要依次设置多组规格不同的抓取去机器人对不同形状大小以及重量的产品进行多级分拣。也因此存在同一分拣流水线上的分拣机器人的规格太多不易于后期产品的保养维护。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种可根据包裹的形状和重量信息来匹配相应抓取能力吸盘的自适应抓取物流分拣系统

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自适应抓取物流分拣系统，其中，所述一种自适应抓取物流分拣系统包括输送机构、夹取机构、检测机构和控制器，所述输送机构包括进料输送线和分拣输送线，所述进料输送线和分拣输送线间隔平行设置，所述检测机构固定设置于进料输送线上，所述夹取机构固定放置于进料输送线和分拣输送线之间，且该夹取机构位于检测机构后方，所述控制器设置于输送机构四周，且该控制器分别与检测机构和夹取机构电性连接。

进一步地，所述检测机构包括重量检测装置和形状识辨装置，所述重量检测装置固定设置于进料输送线前端，所述形状识辨装置架设于进料输送线上方。

进一步地，所述夹取机构包括机器人、安置底座和物料夹取盘，所述机器人通过安置底座固定设置地面上，所述物料夹取盘固定设置于机器人的前臂端。

进一步地，所述物料夹取盘包括固定架、横向调节结构和纵向调节结构，所述横向调节结构和纵向调节结构相互滑动连接，所述横向调节结构和纵向调节结构相互垂直设置，且该横向调节结构和纵向调节结构均与固定架连接。

进一步地，所述横向调节结构包括驱动电机一、调速接头和两组吸附组件，所述调速接头包括调节齿轮、两组调节齿条、滑动支架和多组吸盘，所述调节齿轮转动设置于滑动支架上，所述滑动支架固定设置于固定架上，所述调节齿轮与驱动电机一相啮合连接，两组所述调节齿条分别啮合设置于调节齿轮的两侧，且该两组调节齿条分别与吸附组件固定连接，所两组所述吸附组件对称设置于调速接头两端。

进一步地，所述吸附组件包括多组吸盘和两组连杆，两组所述连杆上分别滑动套设有多组吸盘，同时多组所述吸盘滑动设置于纵向调节结构和滑动支架上。

进一步地，所述纵向调节结构包括驱动电机二、调节接头二、四组调节滑轨和多组固定滑轨，所述驱动电机二与调节接头二相连接，四组所述调节滑轨均分为两组对称排布于调节接头二的两侧，且该四组调节滑轨均与调节接头二相连接，多组所述固定滑轨固定设置于固定架上，多组所述调节滑轨滑动设置于固定滑轨上，且该调节滑轨上均滑动设置有多组吸盘。

进一步地，所述调节接头二包括接头壳体、调节齿轮一、调节齿轮二和多组调节齿条，所述调节齿轮一和调节齿轮二设置于接头壳体内，所述调节齿轮一和调节齿轮二均固定设置于同一转动轴上，所述调节齿轮一和调节齿轮二分别与调节齿条相连接，且该调节齿轮一和调节齿轮二的周长不同。

进一步地，所述接头壳体包括上壳体、下壳体和压紧板，所述上壳体固定扣套于下壳体上端，所述上壳体和下壳体两侧边穿设有调节螺钉，所述调节螺钉的端部固定连接压紧板，所述调节螺钉上旋设有调节螺母。

进一步地，所述进料输送线和分拣输送线设置为滚筒式或皮带式物流输送线。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型通过在物料夹取盘中设置横向调节结构和纵向调节结构，可实现固定在物料夹取盘上的吸盘的自由调节。同时再由重量检测装置和形状识辨装置检测待夹取物的重量以及形状大小的信息并上传到控制器中，然后再由控制器根据接受到的重量以及形状大小的信息来控制横向调节结构和纵向调节结构来调整行进抓取工作的吸盘的数量以及位置。由此可实现对不同重量以及形状的物品进行相适应夹取力度的夹抓，并可以由一种规格的夹取机构来应对多种尺寸以及重量规格的待夹取物，提高了产品的实用性，也减少了同一分拣系统中分拣机器人的规格，方便对设备的管理以及后期的保养维护工作。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是物料夹取盘的总体结构示意图。

图3是横向调节结构在固定架上的安装结构示意图。

图4是图3的局部结构放大图。

图5是纵向调节结构在固定架上的安装结构示意图。

图6是纵向调节结构中的主要调节结构分解示意图。

图7是调节接头二的内部结构分解示意图。

图中：输送机构1，进料输送线10，分拣输送线11，检测机构2，形状识辨装置20，重量检测装置21，夹取机构3，安置底座30，机器人31，物料夹取盘32，固定架320，固定滑轨3201，滑动支架321，调节滑轨322，吸盘323，连杆324，驱动电机二325，调节齿条326，调节接头二327，上壳体3271，下壳体3272，调节齿轮一3273，调节齿轮二3274，调节螺母3275，调节螺钉3276，压紧板3277，驱动电机一328，调节齿轮329，控制器4，待夹取物5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图7，本实用新型一较佳实施方式一种自适应抓取物流分拣系统，包括输送机构1、夹取机构3、检测机构2和控制器4，输送机构1包括进料输送线10和分拣输送线11，进料输送线10和分拣输送线11间隔平行设置，检测机构2固定设置于进料输送线10上方，夹取机构3固定放置于进料输送线10和分拣输送线11之间，且该夹取机构3位于检测机构2后方，控制器4可设置于输送机构1四周，且该控制器4分别与检测机构2和夹取机构3电性连接。待夹取物5由进料输送线10被送入该分拣系统，在进料输送线10的不断的运输中待夹取物5会依次经过重量检测装置21和形状识辨装置20，且由检测机构2将该待夹取物5的中重量和形状信息上传到控制器4内，再由控制器4控制夹取机构3中的机器人31将抓取臂摆动至待夹取物5的正上方，同时控制器4还控制物料夹取盘32中的横向调节结构和纵向调节结构，通过横向调节结构和纵向调节结构的调节将相应数量的吸盘323调节到相应抓取位置从而实现对待夹取物5夹抓，然后再将待夹取物5放置到分拣输送线11上即可。控制器4可为现有的PLC工业可编程控制器，通过在控制器4中输入形状和重量的比对判断程序，可自动判断出抓取所需的最佳抓取力度，从而对待夹取物5实现更好的夹抓。PLC工业控制器以及相关的程序编制方法均为现有技术，在此不再赘述，且编制相关程序时需要考虑具体的待夹取物5的形状、重量的范围以及每个吸盘323的抓取力度等因素。

检测机构2包括重量检测装置21和形状识辨装置20，重量检测装置21可通过安置架放置固定于进料输送线10前端，且重量检测装置21的检测面的上表面基本与进料输送线10的上表面平齐，重量检测装置21可为现有的电子秤通过此装置将待夹取物5的重量信息传输到控制器4中，通过设置安装架将形状识辨装置20架设于进料输送线10上方。由此可对待夹取物5进行形状大小的识别，并将此信息上传至控制器4中，以便控制器4进行相应的计算比对以得出相应的夹取方案。形状识辨装置20可为现有的3D视觉检测装置。

夹取机构3包括机器人31、安置底座30和物料夹取盘32，机器人31通过螺钉固定在安置底座30上，安置底座30在通过螺钉固定设置于地面上，物料夹取盘32通过现有的连接结构固定设置于机器人31的前臂端。由机器人31来带动物料夹取盘32运动到相关位置来夹取待夹取物5。

物料夹取盘32包括固定架320、横向调节结构和纵向调节结构，横向调节结构和纵向调节结构通过设置在其上的多组滑轨结构相互滑动连接，横向调节结构和纵向调节结构相互垂直设置，且该横向调节结构和纵向调节结构均与固定架320连接。横向调节结构和纵向调节结构来调节吸盘323的位置实现对不同的大小的待夹取物5的夹取工作。

横向调节结构包括驱动电机一328、调速接头和两组吸附组件，调速接头包括调节齿轮329、两组调节齿条326、滑动支架321和多组吸盘323，调节齿轮329通过轴承和转轴相配合转动设置于滑动支架321上，滑动支架321的两端侧通过螺钉固定设置于固定架320上，驱动电机一328的输出端部安装有斜齿轮，调节齿轮329与驱动电机一328上的斜齿轮相啮合连接，两组调节齿条326分别啮合设置于调节齿轮329的两侧，且该两组调节齿条326的两端分别通过螺钉与吸附组件固定连接，两组吸附组件对称设置于调速接头两端。通过调节齿轮329与两组调节齿条326的啮合可使两组吸附组件对称运动。

吸附组件包括多组吸盘323和两组连杆324，两组连杆324上的两端侧分别滑动套设有多组吸盘323，位于中间一侧的吸盘323固定在连杆324上，同时多组吸盘323滑动设置于纵向调节结构和滑动支架321上。通过连杆324来带动两侧处的吸盘323实现横向的移动。

纵向调节结构包括驱动电机二325、调节接头二327、四组调节滑轨322和多组固定滑轨3201，驱动电机二325与调节接头二327通过轴套或联轴器相连接，四组调节滑轨322均分为两组对称排布于调节接头二327的两侧，且该四组调节滑轨322均通过调节齿条326与调节接头二327相连接，多组固定滑轨3201通过螺钉固定于固定架320上，多组调节滑轨322滑动设置于固定滑轨3201上，且该调节滑轨322上均滑动设置有多组吸盘323。吸盘323为现有技术在此不再赘述。

调节接头二327包括接头壳体、调节齿轮一3273、调节齿轮二3274和多组调节齿条326，调节齿轮一3273和调节齿轮二3274设置于接头壳体内，调节齿轮一3273和调节齿轮二3274均固定设置于同一转动轴上，调节齿轮一3273和调节齿轮二3274分别与调节齿条326相连接，且该调节齿轮一3273和调节齿轮二3274的周长不同。通过将调节齿轮一3273和调节齿轮二3274设置为不同周长可实现当转轴转过相同圈数后，与调节齿轮一3273和调节齿轮二3274相啮合的调节齿条326的传动伸缩量不同，从而可以实现对四组调节滑轨322的之间的距离的调节，具体的调节滑轨322的设置数量可根据实际需求来确定，设置与此调节接头二327相类似结构即可进行相对应的调节，主要区别在于相关调节齿轮329的数量以及各组调节齿轮329周长的比值的确定需要根据实际调节要求来确定。

接头壳体包括上壳体3271、下壳体3272和压紧板3277，上壳体3271扣套于下壳体3272上端并通过螺钉进行紧固，上壳体3271和下壳体3272两侧边穿设有调节螺钉3276，调节螺钉3276的端部可通过螺钉或焊接的方式固定连接压紧板3277，调节螺钉3276上旋设有调节螺母3275。通过转动调节螺母3275的来改变调节螺钉3276在接头壳体内部的伸入量从而调节压紧板3277对调节齿条326的压紧力度。

进料输送线10和分拣输送线11设置为滚筒式物流输送线或皮带式物流输送线或两种输送线的结合。

工作原理：首先开启本实用新型中的所有设备，检测确保所有设备均工作正常后将待夹取物5依次放置于位于进料输送线10前端的重量检测装置21上，待重量检测完毕后，再人工将待夹取物5推送至进料输送线10上，然后由进料输送线10开始运送待夹取物5，在此运送过程中待夹取物5会经过形状识辨装置20的扫描识别，然后重量检测装置21和形状识辨装置20依次将重量和形状信息传输至控制器4中，再由控制器4分析判断后在发出指令来控制机器人31的抓取臂带动物料夹取盘32到达相应位置，同时还控制驱动电机一328和驱动电机二325进行相应的转动，从而带动横向调节结构和纵向调节结构来调节设置在其上多组吸盘323的位置，最终使得相应数量的吸盘323对相应的待夹取物5进行夹抓。将待夹取物5进行夹抓以后再通过机器人31的搬运摆放至分拣输送线11上相对应的位置以备运送至下一指定位置。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述一种自适应抓取物流分拣系统包括输送机构(1)、夹取机构(3)、检测机构(2)和控制器(4)，所述输送机构(1)包括进料输送线(10)和分拣输送线(11)，所述进料输送线(10)和分拣输送线(11)间隔平行设置，所述检测机构(2)固定设置于进料输送线(10)上，所述夹取机构(3)固定放置于进料输送线(10)和分拣输送线(11)之间，且该夹取机构(3)位于检测机构(2)后方，所述控制器(4)设置于输送机构(1)四周，且该控制器(4)分别与检测机构(2)和夹取机构(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述检测机构(2)包括重量检测装置(21)和形状识辨装置(20)，所述重量检测装置(21)固定设置于进料输送线(10)前端，所述形状识辨装置(20)架设于进料输送线(10)上方。

3.根据权利要求1所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述夹取机构(3)包括机器人(31)、安置底座(30)和物料夹取盘(32)，所述机器人(31)通过安置底座(30)固定设置地面上，所述物料夹取盘(32)固定设置于机器人(31)的前臂端。

4.根据权利要求3所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述物料夹取盘(32)包括固定架(320)、横向调节结构和纵向调节结构，所述横向调节结构和纵向调节结构相互滑动连接，所述横向调节结构和纵向调节结构相互垂直设置，且该横向调节结构和纵向调节结构均与固定架(320)连接。

5.根据权利要求4所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述横向调节结构包括驱动电机一(328)、调速接头和两组吸附组件，所述调速接头包括调节齿轮(329)、两组调节齿条(326)、滑动支架(321)和多组吸盘(323)，所述调节齿轮(329)转动设置于滑动支架(321)上，所述滑动支架(321)固定设置于固定架(320)上，所述调节齿轮(329)与驱动电机一(328)相啮合连接，两组所述调节齿条(326)分别啮合设置于调节齿轮(329)的两侧，且该两组调节齿条(326)分别与吸附组件固定连接，两组所述吸附组件对称设置于调速接头两端。

6.根据权利要求5所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述吸附组件包括多组吸盘(323)和两组连杆(324)，两组所述连杆(324)上分别滑动套设有多组吸盘(323)，同时多组所述吸盘(323)滑动设置于纵向调节结构和滑动支架(321)上。

7.根据权利要求4所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述纵向调节结构包括驱动电机二(325)、调节接头二(327)、四组调节滑轨(322)和多组固定滑轨(3201)，所述驱动电机二(325)与调节接头二(327)相连接，四组所述调节滑轨(322)均分为两组对称排布于调节接头二(327)的两侧，且该四组调节滑轨(322)均与调节接头二(327)相连接，多组所述固定滑轨(3201)固定设置于固定架(320)上，多组所述调节滑轨(322)滑动设置于固定滑轨(3201)上，且该调节滑轨(322)上均滑动设置有多组吸盘(323)。

8.根据权利要求7所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述调节接头二(327)包括接头壳体、调节齿轮一(3273)、调节齿轮二(3274)和多组调节齿条(326)，所述调节齿轮一(3273)和调节齿轮二(3274)设置于接头壳体内，所述调节齿轮一(3273)和调节齿轮二(3274)均固定设置于同一转动轴上，所述调节齿轮一(3273)和调节齿轮二(3274)分别与调节齿条(326)相连接，且该调节齿轮一(3273)和调节齿轮二(3274)的周长不同。

9.根据权利要求8所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述接头壳体包括上壳体(3271)、下壳体(3272)和压紧板(3277)，所述上壳体(3271)固定扣套于下壳体(3272)上端，所述上壳体(3271)和下壳体(3272)两侧边穿设有调节螺钉(3276)，所述调节螺钉(3276)的端部固定连接压紧板(3277)，所述调节螺钉(3276)上旋设有调节螺母(3275)。

10.根据权利要求1所述的一种自适应抓取物流分拣系统，其特征在于：所述进料输送线(10)和分拣输送线(11)设置为滚筒式或皮带式物流输送线。

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