一种智能分拣机械手转让专利
申请号 : CN202310069576.2
文献号 : CN115781644B
文献日 : 2023-04-11
发明人 : 梁子欢 , 刘木新 , 刘敬盛
申请人 : 广东豪德数控装备股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种智能分拣机械手,其特征在于,包括:机械手主体,所述机械手主体包括多轴机械手臂、视觉识别系统以及信息处理系统,所述多轴机械手臂设置在流水线的一侧并对流水线上的板材进行分拣,所述视觉识别系统设置在多轴机械手臂的底部,所述信息处理系统设置在多轴机械手臂的顶部,所述多轴机械手臂、视觉识别系统分别与信息处理系统电连接;
所述多轴机械手臂包括移动架部、伸缩臂机构,所述移动架部包括内侧架座、移动驱动部、承载梁,所述内侧架座设置在流水线的一侧,所述移动驱动部设置在内侧架座上,所述承载梁包括承载基座、Y轴梁杆,所述承载基座设置在移动驱动部上,所述Y轴梁杆设置在承载基座上,所述伸缩臂机构设置在Y轴梁杆上,所述移动驱动部与信息处理系统电连接;
所述伸缩臂机构包括升降部、伸缩臂本体以及底部转动部,所述升降部包括固定架板、Y轴驱动电机、Z轴驱动气缸以及Y轴升降座,所述固定架板滑动地设置在Y轴梁杆上并沿Y轴方向移动,所述Y轴升降座滑动地设置在固定架板上并沿Z轴方向移动,所述Y轴驱动电机设置在固定架板上,并通过Y轴齿轮与Y轴梁杆上的Y轴齿条啮合连接,使得固定架板在Y轴梁杆的上沿Y轴方向移动,所述Z轴驱动气缸设置在固定架板上并用于驱动Y轴升降座沿Z轴方向移动,所述Y轴升降座的上端设置有支撑板,所述Z轴驱动气缸的气缸杆与支撑板上的缓冲机构连接,所述伸缩臂本体设置在Y轴升降座的底部,所述底部转动部设置在伸缩臂本体的底部。
2.根据权利要求1所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述伸缩臂本体包括移动臂杆、伸缩驱动部,所述移动臂杆滑动地设置在Y轴升降座的底部并沿X轴方向移动,所述伸缩驱动部包括第一竖直电机模块、第一主动轮、多个第一从动轮,所述第一主动轮设置在移动臂杆的一角处,所述第一竖直电机模块设置在移动臂杆上并与第一主动轮连接,多个所述第一从动轮设置在移动臂杆的剩余三个角处,并且所述第一主动轮、多个第一从动轮上套设有皮带体,所述皮带体的一侧的中部与所述Y轴升降座的底部固定连接,所述底部转动部滑动地设置在移动臂杆的底部,所述皮带体的另一侧与底部转动部固定连接。
3.根据权利要求2所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述Y轴升降座的外侧设置有第一夹板组,所述第一夹板组包括第一外夹板、第一内夹板,所述第一内夹板的第一内夹槽中设置有多个第一卡齿,所述底部转动部上设置有第二夹板组,所述第二夹板组包括第二外夹板、第二内夹板,所述第二内夹板的第二内夹槽中设置有多个第二卡齿,所述皮带体穿设在第一内夹槽、第二内夹槽内,并且所述第一卡齿、第二卡齿分别卡接皮带体。
4.根据权利要求2所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述底部转动部包括第一底部承载板、第二竖直电机模块、第二主动轮、第二从动轮、第二底部承载板、多个吸附块,所述第一底部承载板滑动地设置在Y轴升降座的底部,所述第二竖直电机模块设置在第一底部承载板的一侧,所述第二主动轮、第二从动轮设置在第一底部承载板的底部,所述第二竖直电机模块与第二主动轮连接,所述第二底部承载板设置在第二从动轮的底部,多个所述吸附块设置在第二底部承载板的底部。
5.根据权利要求1所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述Y轴驱动电机的输出端内设置有密封模块,所述密封模块包括两个密封挡盘套、中间转动套组,两个所述密封挡盘套分别设置在所述中间转动套组的两侧,其中一个密封挡盘套靠近Y轴齿轮,另一个密封挡盘套远离Y轴齿轮,所述Y轴驱动电机的输出轴穿过所述中间转动套组,所述密封挡盘套包括多个C型挡套板,所述C型挡套板上设置多个T型孔,所述中间转动套组上设置有多个内螺孔,所述T型孔内设置有T型螺钉,所述T型螺钉与所述内螺孔连接。
6.根据权利要求5所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述中间转动套组包括外固定套、内转动套以及内滑动机构,多个所述内螺孔均布在所述外固定套的上,使得所述密封挡盘套与外固定套连接,所述内转动套位于所述外固定套内,并与密封挡盘套滑动连接,所述内滑动机构滑动地设置在所述外固定套、内转动套、密封挡盘套之间,所述输出轴穿过内转动套并与内转动套固定连接。
7.根据权利要求6所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述外固定套的内臂上设置有第一周向槽,所述内转动套的内臂上设置有第二周向槽、两个第三周向槽,所述第二周向槽位于两个第三周向槽之间,并与第一周向槽对应,所述C型挡套板的内臂设置有第一C型凸条,所述第一C型凸条的第一内周臂上设置有第二C型凸条,所述第一C型凸条的第二内周臂上设置有第四周向槽,所述第二C型凸条滑动连接在第三周向槽内,所述内滑动机构分别滑动连接在第一周向槽、第二周向槽以及第四周向槽内。
8.根据权利要求7所述的智能分拣机械手,其特征在于,所述内滑动机构包括多个滑动球体、多个导向件,所述滑动球体设置在相邻的两个导向件之间,所述导向件包括第一导向夹座、第二导向夹座以及导向夹簧,所述第一导向夹座的两端分别设置有第一导向槽、夹簧筒,所述第二导向夹座的两端分别设置有第二导向槽、夹簧槽,所述夹簧筒插接在夹簧槽内,并且所述导向夹簧设置在夹簧筒内并抵顶夹簧槽,所述滑动球体设置在相邻的第一导向槽、第二导向槽之间,所述第一导向夹座、第二导向夹座上均设置有与第四周向槽滑动连接的导向凸块。
说明书 :
一种智能分拣机械手
技术领域
背景技术
的现象,使得板料的位置发生变化;对于后续在皮带上分拣板料的操作,由于前面推料过程
中板料位置发生变化,因此就会造成分拣会出错,从而存在板料分拣精度低下的问题。因
此,有必要提出一种智能分拣机械手,以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
机械手主体,所述机械手主体包括多轴机械手臂、视觉识别系统以及信息处理系统,所述多
轴机械手臂设置在流水线的一侧并对流水线上的板材进行分拣,所述视觉识别系统设置在
多轴机械手臂的底部,所述信息处理系统设置在多轴机械手臂的顶部,所述多轴机械手臂、
视觉识别系统分别与信息处理系统电连接;
动驱动部设置在内侧架座上,所述承载梁包括承载基座、Y轴梁杆,所述承载基座设置在移
动驱动部上,所述Y轴梁杆设置在承载基座上,所述伸缩臂机构设置在Y轴梁杆上所述移动
驱动部与信息处理系统电连接。
述固定架板滑动地设置在Y轴梁杆上并沿沿Y轴方向移动,所述Y轴升降座滑动地设置在固
定架板上并沿Z轴方向移动,所述Y轴驱动电机设置在固定架板上,并通过Y轴齿轮与Y轴梁
杆上的Y轴齿条啮合连接,使得固定架板在Y轴梁杆的上沿Y轴方向移动,所述Z轴驱动气缸
设置在固定架板上并用于驱动Y轴升降座沿Z轴方向移动,所述Y轴升降座的上端设置有支
撑板,所述Z轴驱动气缸的气缸杆与支撑板上的缓冲机构连接,所述伸缩臂本体设置在Y轴
升降座的底部,所述底部转动部设置在伸缩臂本体的底部。
第一竖直电机模块、第一主动轮、多个第一从动轮,所述第一主动轮设置在移动臂杆的一角
处,所述第一竖直电机模块设置在移动臂杆上并与第一主动轮连接,多个所述第一从动轮
设置在移动臂杆的剩余三个角处,并且所述第一主动轮、多个第一从动轮上套设有皮带体,
所述皮带体的一侧的中部与所述Y轴升降座的底部固定连接,所述底部转动部滑动地设置
在移动臂杆的底部,所述皮带体的另一侧与底部转动部固定连接。
个第一卡齿,所述底部转动部上设置有第二夹板组,所述第二夹板组包括第二外夹板、第二
内夹板,所述第二内夹板的第二内夹槽中设置有多个第二卡齿,所述皮带体穿设在第一内
夹槽、第二内夹槽内,并且所述第一卡齿、第二卡齿分别卡接皮带体。
载板滑动地设置在Y轴升降座的底部,所述第二竖直电机模块设置在第一底部承载板的一
侧,所述第二主动轮、第二从动轮设置在第一底部承载板的底部,所述第二竖直电机模块与
第二主动轮连接,所述第二底部承载板设置在第二从动轮的底部,多个所述吸附块设置在
第二底部承载板的底部。
所述中间转动套组的两侧,其中一个密封挡盘套靠近Y轴齿轮,另一个密封挡盘套远离Y轴
齿轮,所述Y轴驱动电机的输出轴穿过所述中间转动套组,所述密封挡盘套包括多个C型挡
套板,所述C型挡套板上设置多个T型孔,所述中间转动套组上设置有多个内螺孔,所述T型
孔内设置有T型螺钉,所述T型螺钉与所述内螺孔连接。
与外固定套连接,所述内转动套位于所述外固定套内,并与密封挡盘套滑动连接,所述内滑
动机构滑动地设置在所述外固定套、内转动套、密封挡盘套之间,所述输出轴穿过内转动套
并与内转动套固定连接。
第三周向槽之间,并与第一周向槽对应,所述C型挡套板的内臂设置有第一C型凸条,所述第
一C型凸条的第一内周臂上设置有第二C型凸条,所述第一C型凸条的第二内周臂上设置有
第四周向槽,所述第二C型凸条滑动连接在第三周向槽内,所述内滑动机构分别滑动连接在
第一周向槽、第二周向槽以及第四周向槽内。
导向夹座以及导向夹簧,所述第一导向夹座的两端分别设置有第一导向槽、夹簧筒,所述第
二导向夹座的两端分别设置有第二导向槽、夹簧槽,所述夹簧筒插接在夹簧槽内,并且所述
导向夹簧设置在夹簧筒内并抵顶夹簧槽,所述滑动球体设置在相邻的第一导向槽、第二导
向槽之间,所述第一导向夹座、第二导向夹座上均设置有与第四周向槽滑动连接的导向凸
块。
与信息处理系统之间电连接的;具体地,将多轴机械手臂安装在流水线的内侧,进而该多轴
机械手臂可以沿着流水线移动,通过安装在多轴机械手臂底部的视觉识别系统对多个小的
板材进行识别,进而通过信息处理系统的处理后,使得多轴机械手臂将小的板材进行相应
的分拣,这里多轴机械手臂相比现有技术中的机械臂更加灵活,分拣的精确度大大提高,解
放了生产力,降低了人力成本,提高了分拣效率,并且与现有技术中的机械臂相比体积也比
较小,节约了空间。
附图说明
具体实施方式
的前端安装有上料机构300,通过上料机构300将堆垛的板材搬移到流水线200上,而后流水
线200上的锯切机构400对板材进行分割,将一张大的板料分割为多个小的板材500,进而小
板材500经过皮带输送机构向机械手主体100输送,进而多个的小板材500移动到机械手主
体100下方后,进而机械手主体100对多个的小板材500的分拣,将多个小的板材500搬移到
输送架600上进行后续分拣。
智能化地进行分拣;具体地,将多轴机械手臂1安装在流水线200的内侧,进而该多轴机械手
臂1可以沿着流水线200移动,通过安装在多轴机械手臂1底部的视觉识别系统(未示出)对
多个小的板材500进行智能识别,识别出不同大小的小的板材500,避免造成分拣会出错,从
而存在板料分拣精度低下的问题;进而通过信息处理系统101的处理后,使得多轴机械手臂
1将小的板材500进行相应的分拣,这里多轴机械手臂1相比现有技术中的机械臂更加灵活,
分拣的精确度大大提高,解放了生产力,降低了人力成本,提高了分拣效率,并且与现有技
术中的机械臂相比体积也比较小,节约了空间,有利于企业的经济发展。
侧架座21、移动驱动部22、承载梁23,上述的内侧架座21安装在流水线200的内侧,而移动驱
动部22安装在内侧架座21上,移动驱动部22与信息处理系统101电连接,所以信息处理系统
101可以启动移动驱动部22沿着内侧架座21移动的,移动驱动部22上安装承载梁23,而承载
梁23包括承载基座230、Y轴梁杆231,承载基座230安装在移动驱动部22上,进而承载梁23上
的Y轴梁杆231则可以带动伸缩臂机构3沿X轴移动的,进而伸缩臂机构3则可以对下方的小
的板材500进行分拣。
方向移动,而Y轴升降座314滑动地安装在固定架板311上并沿Z轴方向移动Y轴驱动电机312
安装在固定架板311上并通过Y轴齿轮317与Y轴梁杆231上的Y轴齿条318啮合连接,使得固
定架板311在Y轴梁杆231的上沿Y轴方向移动;
进行往复移动的,以此带动整个升降部31沿着Y轴方向移动,而Z轴驱动气缸313安装在固定
架板311上并用于驱动Y轴升降座沿Z轴方向移动,所以Z轴驱动气缸313可以驱动Y轴升降座
314在固定架板311上进行Z轴方向移动,其中,Y轴升降座314的上端安装有支撑板315,支撑
板315上安装了缓冲机构34,Z轴驱动气缸313的气缸杆与缓冲机构34连接,进而降低了对Y
轴梁杆的负载,也提高Y轴升降座314的使用寿命。
向移动,而伸缩驱动部则包括了第一竖直电机模块323、第一主动轮324、多个第一从动轮
325,这里移动臂杆321呈矩形的并具有四个角,第一主动轮324设置在移动臂杆321的一角
处,这里将第一竖直电机模块323安装在移动臂杆321上并与第一主动轮324连接,多个第一
从动轮325则安装在移动臂杆321的剩余三个角处,皮带体326则套在第一主动轮324、多个
第一从动轮325上,所以当第一竖直电机模块323带动第一主动轮324转动后,第一主动轮
324则带动皮带体326进行转动,进而多个第一从动轮325也转动起来,为皮带体326提供转
动动力;
皮带体326转动后,使得整个移动臂杆321向Y轴升降座314进行X轴的移动,而底部转动部33
则再相对移动臂杆321进行移动,即,移动臂杆321向X轴前端移动时则底部转动部33向X轴
后移动,或者,移动臂杆321向X轴后端移动时则底部转动部33向X轴前端移动,以此实现对
小的板材500的分拣搬移。
第一内夹板352,在第一内夹板352中开设第一内夹槽353,第一内夹槽353中则设计了多个
第一卡齿354,皮带体326穿设在第一内夹槽353内,并且多个第一卡齿354则将皮带体326卡
住,所以皮带体326移动时,由于第一夹板组35与Y轴升降座314固定连接,所以此时第一夹
板组35无法移动,进而只能是移动臂杆321在Y轴升降座314的底部进行移动;
具有多个第二卡齿364,皮带体326穿设在第二内夹槽363内后多个第二卡齿364则将皮带体
326固定住,所以皮带体326移动时,由于第二夹板组36固定安装在底部转动部33上的,所以
此时第二夹板组36跟随皮带体326同步移动,进而第二夹板组36则带动底部转动部33沿着
移动臂杆321进行对应的往复移动,以将小的板材500分拣搬移到后端的输送架600上。
动轮334、第二底部承载板335、多个吸附块336,其中,第一底部承载板331则滑动地安装在Y
轴升降座314的底部,第二竖直电机模块332则安装在第一底部承载板331的一侧,而第二主
动轮333、第二从动轮334则安装在第一底部承载板331的底部,这里第二竖直电机模块332
与第二主动轮333连接,而第二底部承载板335则安装在第二从动轮334的底部,所以第二竖
直电机模块332启动则带动第二主动轮333转动,进而第二主动轮333则带动第二从动轮334
转动起来,这样位于第二从动轮334底部的第二底部承载板335则也转动起来,第二底部承
载板335底部的多个吸附块336则可以对下方的多个小板材500进行对应的吸附后分拣,可
以理解,这里多个吸附块336设计有三个,进而一些可以分拣三个小的板材500,大大提高了
分拣效率。
些实施例中在Y轴驱动电机312的输出端内安装有密封模块5,具体地,该结构的密封模块5
包括两个密封挡盘套51、中间转动套组52,这里两个密封挡盘套51分别安装在中间转动套
组52的两侧,其中一个密封挡盘套51靠近Y轴齿轮317,另一个密封挡盘套51远离Y轴齿轮
317;其中,这里将密封挡盘套51设计多段式的,所以密封挡盘套51包括多个C型挡套板511,
将多个C型挡套板511安装在中间转动套组52的侧壁上,这里在C型挡套板开设多个T型孔
512,而中间转动套组52上开设有多个内螺孔520,进而T型孔512内安装了T型螺钉513,T型
螺钉513则可以与内螺孔520连接;其中,中间转动套组52可以转动的,而Y轴驱动电机312的
输出轴310则穿过中间转动套组52与Y轴齿轮317连接,这里通过上述的C型挡套板可以方便
安装到中间转动套组52上以实现密封作用,防止木屑进入到Y轴驱动电机312内影响Y轴驱
动电机312的工作。
固定套53中转动,降低了内转动套54在外固定套53中的摩擦力。
55则滑动地设置在外固定套53、内转动套54、密封挡盘套51之间的转动空间内,可以在转动
空间内填充油脂,则进一步地降低内滑动机构55在转动空间内的摩擦力;
此使得输出轴310可以正常转动起来带动Y轴齿轮317进行转动。
二周向槽541、两个第三周向槽542,这里第二周向槽541则位于两个第三周向槽542之间的,
并与上述的第一周向槽531相对应的;
而当内转动套54安装到密封挡盘套51上时,第二C型凸条515则可以滑动连接在第三周向槽
542内,所以通过上述结构的设计,可以使得内滑动机构55分别滑动连接在第一周向槽531、
第二周向槽541以及第四周向槽516内的。
向夹座572以及导向夹簧573,这里在第一导向夹座571的两端分别开设有第一导向槽574、
夹簧筒575,对应地在第二导向夹座572的两端开设有第二导向槽576、夹簧槽577,而夹簧筒
575则可以插接在夹簧槽577内的,并且导向夹簧573安装在夹簧筒575内并抵顶夹簧槽577
的,而上述的滑动球体56则安装在相邻的第一导向槽574、第二导向槽576之间,所以上述的
导向夹簧573可以对第一导向夹座571、第二导向夹座572提供弹力,将滑动球体56夹持在第
一导向夹座571、第二导向夹座572,使得滑动球体56可以相邻的第一导向槽574、第二导向
槽576、第一周向槽531、第二周向槽541之间滑动起来;而进一步地在第一导向夹座571、第
二导向夹座572上均设计有导向凸块578,导向凸块578与第四周向槽516滑动连接,进而通
过上述的结构设计,使得该内滑动机构55可以在上述的转动空间内较好地转动起来,避免
输出轴310在中间转动套组52发生卡壳。
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限
于特定的细节与这里示出与描述的图例。