CN212947787U - 一种分拣机器人驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种分拣机器人驱动系统，包括承载腰体，承载腰体上设置有第一臂体，第一臂体依次连接有第二臂体与第三臂体，第三臂体上连接有机械手，所述承载腰体包括有承载底板以及支撑底板，支撑底板设置于承载底板上端，承载底板上设置有腰体外壳，所述承载底板的下表面设置有驱动机构；本实用新型通过伸缩缸带动连接杆和机械手指做抓取动作，其各个机械手指一致性强，且机械手指包括相互连接的连接段和夹持段，抓取后工件不易发生移动及滑落。提升了工人工作安全性；本实用新型采用一个电动机驱动两个行走轮的方式，从而简化了其生产和组装程序，从而增加了生产效率。

Description

一种分拣机器人驱动系统

技术领域

本实用新型涉及分拣设备技术领域，具体涉及一种分拣机器人驱动系统。

背景技术

物流是指为了满足客户的需求，以最低的成本，通过运输、保管、配送等方式，实现原材料、半成品、成品或相关信息进行由商品的产地到商品的消费地的计划、实施和管理的全过程。物流是一个控制原材料、制成品、产成品和信息的系统，从供应开始经各种中间环节的转让及拥有而到达最终消费者手中的实物运动，以此实现组织的明确目标。现代物流是经济全球化的产物，也是推动经济全球化的重要服务业。世界现代物流业呈稳步增长态势，欧洲、美国、日本成为当前全球范围内的重要物流基地。

现有技术中，分拣机器人的机械手抓取和提升效果不佳，容易发生夹持不紧的问题。而物料夹持不紧可能会造成物料损坏甚至掉落砸伤工人的情况，为企业带来安全隐患。同时，目前的分拣机器人的驱动装置结构较为复杂，通常是分拣机器人的左右两侧行走轮分别对应单独的驱动电机，而且驱动电机与行走轮的驱动形式也较为复杂，这位分拣机器人的驱动装置的机加工以及组装增加了工作负荷，降低了分拣机器人的生产效率和装配效率，而且提高了其使用过程中的损坏率。鉴于以上缺陷，实有必要设计一种分拣机器人驱动系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分拣机器人驱动系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分拣机器人驱动系统，包括承载腰体，承载腰体上设置有第一臂体，第一臂体依次连接有第二臂体与第三臂体，第三臂体上连接有机械手，所述机械手包括固定部、连接杆、伸缩缸和若干机械手指，所述机械手指包括互相连接的连接段和夹持段，连接段远离夹持段的一端与固定部连接，连接段与连接杆的一端连接，该连接杆的另一端与伸缩缸的伸出端连接，伸缩缸远离连接杆的一端缸体与固定部固定连接，所述承载腰体包括有承载底板以及支撑底板，支撑底板设置于承载底板上端，承载底板上设置有腰体外壳，腰体外壳的轴线位置设置有腰体主轴，腰体外壳上设置有用于驱动腰体主轴旋转的第一驱动电机，所述腰体主轴的上端部与支撑底板彼此固定连接，所述支撑底板上设置有支撑立柱，所述第一臂体通过连接螺栓连接至支撑立柱的上端部，支撑底板上设置有两个第一液压缸，第一液压缸的两端分别通过转轴连接至支撑底板以及第一臂体的端面上；所述第二臂体与第一臂体之间通过连接螺栓进行连接，第二臂体的端面上设置有第二液压缸，第二液压缸的两端分别通过转轴连接至第一臂体以及第二臂体的端面上；所述第三臂体与第二臂体之间通过连接螺栓进行连接，第三臂体的端面上设置有第三液压缸，第三液压缸的两端分别通过转轴连接至第二臂体与第三臂体上，所述承载底板的下表面设置有驱动机构，所述驱动机构包括底座壳，所述的底座壳设置有内腔，所述内腔的顶端固定有电动机，所述电动机连接有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮连接有第一转轴，所述第一转轴的顶端与电动机的输出轴相连，第一转轴的外周身的中部设置有环形槽。

优选的，所述机械手还包括机械手腕，机械手腕与固定部远离伸缩缸的一端可转动地连接。

优选的，所述底座壳的两端设置有轮腔，所述的轮腔内设置有行走轮，所述的行走轮连接有第二转轴，所述第二转轴的中部设置有与第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮，底座壳的底部设置有内壳，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮均设置在所述的内壳的内部，内壳的一侧设置有扣壳，所述的扣壳25 通过螺栓固定在底座壳上。

优选的，所述的电动机为伺服电机；所述的第二转轴的顶端通过平键与电动机的输出轴端相连，所述的第二转轴贯穿底座壳以及内壳，并且第二转轴贯穿底座壳以及内壳处均设置有轴承。

优选的，所述夹持段靠近第四液压缸的一侧设有卡齿。

优选的，所述机械手指包括六个，均匀的设置在固定部上。

与现有技术相比，本实用新型一种分拣机器人驱动系统，通过伸缩缸带动连接杆和机械手指做抓取动作，其各个机械手指一致性强，且机械手指包括相互连接的连接段和夹持段，抓取后工件不易发生移动及滑落。提升了工人工作安全性；本实用新型采用一个电动机驱动两个行走轮的方式，从而简化了其生产和组装程序，从而增加了生产效率；本实用新型在工作时，电动机的运行驱动与其输出轴端通过平键或者花键相连的第一转轴转动，第一转轴的转动带动与其相连的第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮的转动带动与其相啮合的第二锥形齿轮转动，第二锥形齿轮的转动带动与其相连的第二转轴转动，进而驱动两个行走轮转动，从而驱动分拣机器人在地面的行走；本实用新型的内壳与扣壳相配合，将第二转轴进行纵向固定，从而实现了第一锥形齿轮的纵向固定，使其运行更加平稳；本实用新型具有安全可靠、安装方便、结构合理的优点；本实用新型采用上述技术方案的分拣机器人，能够对物料进行抓取，从而对物料分拣提供良好的支持；实际工作过程中，通过承载腰体实现对于整体部件的支撑，并在物料需进行水平移动时，通过第一驱动电机驱使腰体主轴旋转，以在360°内实现物料的角度调整；承载腰体上的两个第一液压缸通过对于第一臂体的上下推动即可使得第一臂体相对于支撑立柱进行摆动，而第二臂体与第三臂体亦可在第二液压缸以及第三液压缸的驱动下相对于第一臂体以及第二臂体进行摆动处理，进而实现物料的多自由度位置调整。而在物料进行实际夹持过程中，其可通过第四液压缸收缩，伸出端向缸体方向移动，伸出端带动连接杆和连接段向两侧移动，张开夹持段。此时，还可以通过机械手腕对夹持角度进行调整。然后第四液压缸伸出，连接杆带动连接段向内移动，时夹持段夹持住物料，实现抓取功能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型一种分拣机器人驱动系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种分拣机器人驱动系统中的驱动机构局部结构示意图；

图3为本实用新型一种分拣机器人驱动系统中的机械手结构示意图。

附图中：

1、腰体外壳；2、第一臂体；3、第二臂体；4、第三臂体；5、承载底板； 6、支撑底板；7、腰体主轴；8、第一驱动电机；9、支撑立柱；10、连接螺栓；11、第一液压缸；12、第二液压缸；13、第三液压缸；14、底座壳；15、内腔；16、电动机；17、第一锥形齿轮；18、第一转轴；19、环形槽；20、轮腔；21、行走轮；22、第二转轴；23、第二锥形齿轮；24、内壳；25、扣壳；26、固定部；27、连接杆；28、主动齿轮；29、从动齿轮；30、第一运动端体；31、第二运动端体；32、第三运动端体；33、第四液压缸；34、机械手指；341、连接段；342、夹持段；343、卡齿；35、机械手腕。

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。

请参阅图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种分拣机器人驱动系统，包括承载腰体，承载腰体上设置有第一臂体2，第一臂体2依次连接有第二臂体3与第三臂体4，第三臂体4上连接有机械手，所述承载腰体包括有承载底板5以及支撑底板6，支撑底板6设置于承载底板5上端，承载底板 5上设置有腰体外壳1，腰体外壳1的轴线位置设置有腰体主轴7，腰体外壳 1上设置有用于驱动腰体主轴7旋转的第一驱动电机8，所述腰体主轴7的上端部与支撑底板6彼此固定连接，所述支撑底板6上设置有支撑立柱9，所述第一臂体2通过连接螺栓10连接至支撑立柱9的上端部，支撑底板6上设置有两个第一液压缸11，第一液压缸11的两端分别通过转轴连接至支撑底板6 以及第一臂体2的端面上；所述第二臂体3与第一臂体2之间通过连接螺栓 10进行连接，第二臂体3的端面上设置有第二液压缸12，第二液压缸12的两端分别通过转轴连接至第一臂体2以及第二臂体3的端面上；所述第三臂体4与第二臂体3之间通过连接螺栓10进行连接，第三臂体4的端面上设置有第三液压缸13，第三液压缸13的两端分别通过转轴连接至第二臂体3与第三臂体4上，所述承载底板5的下表面设置有驱动机构。

本实施例中的所述气压缸23的进气端由同一三通导气管连接，保证两组机械爪爪柄25受到的推力和拉力是一致的，避免受力不均而导致的夹取失败。

本实施例中的所述所述第一驱动电机11的端部连接有主动齿轮28，腰体主轴7上连接有从动齿轮29，主动齿轮28与从动齿轮29相互啮合。

本实施例中的所述第一臂体2的底端部设置有第一运动端体30，所述第一液压缸11的端部通过转轴连接至第一运动端体30上，所述第一臂体2的上端部以及第二臂体3上分别设置有第二运动端体31，所述第二液压缸12的端部分别通过转轴连接至第二运动端体31中，所述第二臂体3以及第三臂体 4上分别设置有第三运动端体32，所述第三液压缸13的端部分别通过转轴连接至第三运动端体32中。采用上述技术方案，其使得多个液压缸分别通过臂体外部的运动端体以实现对于臂体的驱动处理，进而使其整体控制精度得以进一步的改善。

本实施例中的所述机械手包括固定部26、连接杆27、伸缩缸和若干机械手指34，所述机械手指34包括互相连接的连接段341和夹持段342，连接段 341远离夹持段342的一端与固定部26连接，连接段341与连接杆27的一端连接，该连接杆27的另一端与伸缩缸的伸出端连接，伸缩缸远离连接杆27 的一端缸体与固定部26固定连接，连接段341在远离固定部26的方向上向外延伸，夹持部在远离固定部26的方向上向内延伸。

在本实施例中的所述机械手还包括机械手腕35，机械手腕35与固定部26远离伸缩缸的一端可转动地连接。通过该机械手腕35的设置，使该机械手在工作时，可以发生旋转，以变换角度，从而更好的对物料进行抓取。此外，将物料抓取后，还可以通过该机械手腕35对物料进行旋转，以更好的方式进行摆放或组装。需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据实际使用需要可以不设置该机械手腕35。

在本实施例中，伸缩缸为第四液压缸33，液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。在其他具体实施方式中，伸缩缸还可以是气压缸。

使用时，第四液压缸33收缩，伸出端向缸体方向移动，连接杆27带动连接段341向两侧移动，张开夹持段342，然后第四液压缸33伸出，连接杆 27带动连接段341向内移动复位，夹持段342夹持住物料，实现抓取功能。

夹持段342靠近第四液压缸33的一侧设有卡齿343，通过该卡齿343的设置，增加夹持段342夹持物料时摩擦力，从而更好的对物料进行夹持，避免物料掉落的情况，提升了安全性能。需要说明的是，在其他具体实施方式中，根据工作情况的不同，可以不设置该卡齿343。

所述机械手指34包括六个，均匀的设置在固定部26上。相邻机械手指 34间隔60度设置。工作中六个机械手指34一起对物料夹持，夹持效果好且更不容易发生物料掉落的情况，安全性高。需要说明的是，在其他具体实施方式中，机械手指34还可以包括四个或其他数量。

本实施例中的机械手各个机械手指34一致性强，且抓取后物料不易发生移动及滑落，提升了工人工作安全性。

本实施例中的所述驱动机构包括底座壳14，所述的底座壳14设置有内腔 15，所述的内腔15的顶端固定有电动机16，所述的电动机16连接有第一锥形齿轮17，所述的第一锥形齿轮17连接有第一转轴18，所述的第一转轴18 的顶端与电动机16的输出轴相连，第一转轴18的外周身的中部设置有环形槽19；底座壳14的两端设置有轮腔20，所述的轮腔20内设置有行走轮21，所述的行走轮21连接有第二转轴22，所述第二转轴22的中部设置有与第一锥形齿轮17相啮合的第二锥形齿轮23，底座壳14的底部设置有内壳24，第一锥形齿轮17与第二锥形齿轮23均设置在所述的内壳24的内部，内壳24 的一侧设置有扣壳25，所述的扣壳25通过螺栓固定在底座壳14上，所述的电动机16为伺服电机；所述的第二转轴22的顶端通过平键或者花键与电动机16的输出轴端相连；所述的第二转轴22贯穿底座壳14以及内壳24，并且第二转轴22贯穿底座壳14以及内壳24处均设置有轴承；所述的内壳24与所述的扣壳25的顶部均设置有半圆形凹槽，内壳24与扣壳25扣接后，所述的半圆形凹槽嵌入第一转轴18上的环形槽内。

本实用新型采用一个电动机驱动两个行走轮的方式，从而简化了其生产和组装程序，从而增加了生产效率；本实用新型在工作时，电动机16的运行驱动与其输出轴端通过平键或者花键相连的第一转轴18转动，第一转轴18 的转动带动与其相连的第一锥形齿轮17转动，第一锥形齿轮17的转动带动与其相啮合的第二锥形齿轮23转动，第二锥形齿轮23的转动带动与其相连的第二转轴22转动，进而驱动两个行走轮21转动，从而驱动分拣机器人在地面的行走；本实用新型的内壳24与扣壳25相配合，将第二转轴22进行纵向固定，从而实现了第一锥形齿轮17的纵向固定，使其运行更加平稳；本实用新型具有安全可靠、安装方便、结构合理的优点。采用上述技术方案的分拣机器人，能够对物料进行抓取，从而对物料分拣提供良好的支持；实际工作过程中，通过承载腰体实现对于整体部件的支撑，并在物料需进行水平移动时，通过第一驱动电机8驱使腰体主轴7旋转，以在360°内实现物料的角度调整；承载腰体上的两个第一液压缸11通过对于第一臂体2的上下推动即可使得第一臂体2相对于支撑立柱9进行摆动，而第二臂体3与第三臂体4 亦可在第二液压缸12以及第三液压缸13的驱动下相对于第一臂体2以及第二臂体3进行摆动处理，进而实现物料的多自由度位置调整。而在物料进行实际夹持过程中，其可通过第四液压缸33收缩，伸出端向缸体方向移动，伸出端带动连接杆27和连接段341向两侧移动，张开夹持段342。此时，还可以通过机械手腕35对夹持角度进行调整。然后第四液压缸33伸出，连接杆 27带动连接段341向内移动，时夹持段342夹持住物料，实现抓取功能。夹取后可以通过机械手腕35调整物料角度，然后进行夹取和移动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种分拣机器人驱动系统，包括承载腰体，其特征在于：承载腰体上设置有第一臂体(2)，第一臂体(2)依次连接有第二臂体(3)与第三臂体(4)，第三臂体(4)上连接有机械手，所述机械手包括固定部(26)、连接杆(27)、伸缩缸和若干机械手指(34)，所述机械手指(34)包括互相连接的连接段(341)和夹持段(342)，连接段(341)远离夹持段(342)的一端与固定部(26)连接，连接段(341)与连接杆(27)的一端连接，该连接杆(27)的另一端与伸缩缸的伸出端连接，伸缩缸远离连接杆(27)的一端缸体与固定部(26)固定连接，连接段(341)在远离固定部(26)的方向上向外延伸，夹持部在远离固定部(26)的方向上向内延伸，所述承载腰体包括有承载底板(5)以及支撑底板(6)，支撑底板(6)设置于承载底板(5)上端，承载底板(5)上设置有腰体外壳(1)，腰体外壳(1)的轴线位置设置有腰体主轴(7)，腰体外壳(1)上设置有用于驱动腰体主轴(7)旋转的第一驱动电机(8)，所述腰体主轴(7)的上端部与支撑底板(6)彼此固定连接，所述支撑底板(6)上设置有支撑立柱(9)，所述第一臂体(2)通过连接螺栓(10)连接至支撑立柱(9)的上端部，支撑底板(6)上设置有两个第一液压缸(11)，第一液压缸(11)的两端分别通过转轴连接至支撑底板(6)以及第一臂体(2)的端面上，所述第二臂体(3)与第一臂体(2)之间通过连接螺栓(10)进行连接，第二臂体(3)的端面上设置有第二液压缸(12)，第二液压缸(12)的两端分别通过转轴连接至第一臂体(2)以及第二臂体(3)的端面上；所述第三臂体(4)与第二臂体(3)之间通过连接螺栓(10)进行连接，第三臂体(4)的端面上设置有第三液压缸(13)，第三液压缸(13)的两端分别通过转轴连接至第二臂体(3)与第三臂体(4)上，所述承载底板(5)的下表面设置有驱动机构，所述驱动机构包括底座壳(14)，所述底座壳(14)设置有内腔(15)，所述内腔(15)的顶端固定有电动机(16)，所述电动机(16)连接有第一锥形齿轮(17)，所述第一锥形齿轮(17)连接有第一转轴(18)，所述第一转轴(18)的顶端与电动机(16)的输出轴相连，第一转轴(18)的外周身的中部设置有环形槽(19)。

2.根据权利要求1所述的一种分拣机器人驱动系统，其特征在于：所述机械手还包括机械手腕(35)，机械手腕(35)与固定部(26)远离伸缩缸的一端可转动地连接。

3.根据权利要求1所述的一种分拣机器人驱动系统，其特征在于：所述底座壳(14)的两端设置有轮腔(20)，所述轮腔(20)内设置有行走轮(21)，所述行走轮(21)连接有第二转轴(22)，所述第二转轴(22)的中部设置有与第一锥形齿轮(17)相啮合的第二锥形齿轮(23)，底座壳(14)的底部设置有内壳(24)，第一锥形齿轮(17)与第二锥形齿轮(23)均设置在所述的内壳(24)的内部，内壳(24)的一侧设置有扣壳(25)，所述的扣壳(25)通过螺栓固定在底座壳(14)上。

4.根据权利要求3所述的一种分拣机器人驱动系统，其特征在于：所述第二转轴(22)的顶端通过平键与电动机(16)的输出轴端相连，所述第二转轴(22)贯穿底座壳(14)以及内壳(24)，并且第二转轴(22)贯穿底座壳(14)以及内壳(24)处均设置有轴承。

5.根据权利要求1所述的一种分拣机器人驱动系统，其特征在于：所述夹持段(342)靠近第四液压缸(33)的一侧设有卡齿(343)。

6.根据权利要求1所述的一种分拣机器人驱动系统，其特征在于：所述机械手指(34)包括六个，均匀的设置在固定部(26)上。

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