CN107009378A - 基于射频技术的码垛机械手 - Google Patents

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梁祥义
杨鹰
周安勇
李孝明
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Abstract

本发明公开了基于射频技术的码垛机械手，包括抓手型架，所述抓手型架的两端分别设置有爪手，所述爪手之间设置有一个贴有射频标签的包裹，在每个爪手上均设置有一个称重传感器，所述抓手型架底部还设置有一个射频标签读写器，在抓手型架上还安装有控制器、数据存储器，其中：射频标签读写器：扫描射频标签，发送包裹信息到控制器；接收控制器传输的重量信息，并将重量信息发送给射频标签；称重传感器：接收控制器发送的称重指令，采集爪手之间包裹的重量信息，并将重量信息发送给控制器。本发明解决了在物流运输分配前，采用现有技术对包裹进行称重存在效率低、耗费人力的问题。

Description

基于射频技术的码垛机械手
技术领域
本发明涉及一种码垛机械，具体涉及基于射频技术的码垛机械手。
背景技术
随着时代的发展，高效、快速是生产技术的主要任务。为解放多余劳动力，提高生产效率，减少生产成本，缩短生产周期，智能搬运机器人便应运而生，它可以代替人工进行货物的分类，搬运和装卸工作或代替人类搬运危险物品，如放射性物质、有毒物质等，降低工人的劳动强度，提高生产和工作效率，保证了工人的人身安全，实现自动化、智能化、无人化。
码垛机器人是一种对纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状成品进行包装、搬运及整齐有序摆放的工业机器人，在物流运输行业也受到了极大的欢迎。
在物流运输行业，为了实现对包裹运输的合理控制以及运输包裹的管理，在装车前要对装车包裹重量进行称重。现有技术中常采用称重机、传送带和人工配合的方式称重，该种称重方式效率较低，并且需要耗费大量的人工劳动力。
发明内容
本发明的目的在于提供基于射频技术的码垛机械手，解决在物流运输分配前，采用现有技术对包裹进行称重存在效率低、耗费人力的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
基于射频技术的码垛机械手，包括抓手型架，所述抓手型架的两端分别设置有爪手，所述爪手之间设置有一个贴有射频标签的包裹，在每个爪手上均设置有一个称重传感器，所述抓手型架底部还设置有一个射频标签读写器，在抓手型架上还安装有控制器、数据存储器，其中：
射频标签读写器：扫描射频标签，发送包裹信息到控制器；接收控制器传输的重量信息，并将重量信息发送给射频标签；
称重传感器：接收控制器发送的称重指令，采集爪手之间包裹的重量信息，并将重量信息发送给控制器；
控制器：接收射频标签读写器发送的包裹信息，发送称重指令到称重传感器；接收称重传感器发送的重量信息，并将重量信息传输给射频标签读写器，将包裹信息、称重信息发送给数据存储器；
数据存储器：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并存储。进一步的，本发明利用码垛机器人搬运的过程对包裹进行称重，相比现有技术减少了工序，提高了运输分配效率。具体结构如上述所示，在每个爪手上安装称重传感器，两个称重传感器都将称重数据上传到控制器，控制器对称重传感器的数据进行处理，得到加工后的重量信息，然后利用射频读写的方式将重量信息写入包裹上的射频标签中，以上方式无需人工操作，提高了工作效率。射频标签读写器同时还能读取包裹上射频标签中的信息，以此便捷的记录称重的包裹的信息，并将其包裹信息和称重信息存储。
优选的，所述抓手型架上还设置有与控制器连接的通信模块，所述通信模块与包裹管理中心连接，其中：
控制器：发送包裹信息、称重信息到通信模块；
通信模块：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并将包裹信息、称重信息传输给包裹管理中心。进一步的，包裹管理中心用于监控和管理车间内所***垛机器人每天搬运的包裹，在每个码垛机器人的机械手上安装通信模块，可便捷的采集每个机械手搬运的货物信息，便于管理，减少了现有技术中采用人工采集记录的工作量。
所述爪手上安装有若干个塑料吸盘，所述塑料吸盘沿爪手的中心线方向均匀设置。进一步的，塑料吸盘安装在爪手上可以填充爪手与包裹之间的缝隙，起到缓冲减震作用，还可以利用爪手抓住包裹的瞬间所形成的气流贴合在包裹上，使包裹紧紧的吸附在爪手上并与爪手之间连接的更紧密而不易掉落。
优选的，在抓手型架底部还设置有两个安装板和爪臂，所述爪臂的一端与安装板通过转轴连接、另一端与爪手通过螺栓、螺母配合固定。进一步的，爪手在使用过程中时常磕碰包裹、地面或传送带，爪手非常容易变形而损坏，更换率较高，现有技术中的爪手通常为一体式直接与抓手型架连接，这使得爪手更换的成本较高、造成材料浪费，不经济环保。本发明将用于抓住包裹的抓手设计成两截式结构，爪臂可分摊爪手的承重力，延长爪手的使用寿命，并且爪臂和爪手通过螺栓、螺母连接，可以便捷的更换爪手；相比现有技术，只需更换一半的爪手，更经济环保。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明基于射频技术的码垛机械手，在每个爪手上安装称重传感器，利用射频读写的方式将重量信息写入包裹上的射频标签中，实现了无人化称重操作，减少了工序，并且提高了工作效率，对企业具有极高的经济价值；增加了爪臂和安装塑料吸盘，保护了爪手，延长了其使用寿命，经济环保，具有较高的社会价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电子控制结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-抓手型架，2-爪手，3-称重传感器，4-射频标签读写器，5-安装板，6-塑料吸盘，7-爪臂，8-转轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1、2所示，本发明基于射频技术的码垛机械手，包括抓手型架1，所述抓手型架1的两端分别设置有爪手2，所述爪手2之间设置有一个贴有射频标签的包裹8，在每个爪手2上均设置有一个称重传感器3，所述抓手型架1底部还设置有一个射频标签读写器4，在抓手型架1上还安装有控制器、数据存储器，其中：
射频标签读写器4：扫描射频标签，发送包裹信息到控制器；接收控制器传输的重量信息，并将重量信息发送给射频标签；
称重传感器3：接收控制器发送的称重指令，采集爪手2之间包裹8的重量信息，并将重量信息发送给控制器；
控制器：接收射频标签读写器4发送的包裹信息，发送称重指令到称重传感器3；接收称重传感器3发送的重量信息，并将重量信息传输给射频标签读写器4，将包裹信息、称重信息发送给数据存储器；
数据存储器：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并存储。
所述抓手型架1上还设置有与控制器连接的通信模块，所述通信模块与包裹管理中心连接，其中：
控制器：发送包裹信息、称重信息到通信模块；
通信模块：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并将包裹信息、称重信息传输给包裹管理中心。所述爪手2上安装有若干个塑料吸盘6，所述塑料吸盘6沿爪手2的中心线方向均匀设置。在抓手型架1底部还设置有两个安装板5和爪臂7，所述爪臂7的一端与安装板5通过转轴8连接、另一端与爪手2通过螺栓、螺母配合固定。抓手型架1为一个矩形或椭圆形的支撑框架，采用钢材制成。本发明所采用的控制器为机械手自带的控制器，在抓手型架1的两端还安装有两个爪臂驱动模块，爪臂驱动模块与控制器连接，由控制器驱动爪臂驱动模块来控制爪臂7活动。射频标签读写器4为无线式，与具有无线写入功能的射频标签一起通信，该射频标签具有其唯一的不可改写的UID。称重传感器3采用亚光SA03称重传感器。包裹管理中心设立在码垛机器人所在的车间内，采用Windows操作***，通信模块可采用zigbee无线通信模块实现近距离通信，价格便宜。通过以上方式解决了在物流运输分配前，采用现有技术对包裹进行称重存在效率低、耗费人力的问题
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于射频技术的码垛机械手，包括抓手型架(1)，所述抓手型架(1)的两端分别设置有爪手(2)，所述爪手(2)之间设置有一个贴有射频标签的包裹(8)，其特征在于，在每个爪手(2)上均设置有一个称重传感器(3)，所述抓手型架(1)底部还设置有一个射频标签读写器(4)，在抓手型架(1)上还安装有控制器、数据存储器，其中：
射频标签读写器(4)：扫描射频标签，发送包裹信息到控制器；接收控制器传输的重量信息，并将重量信息发送给射频标签；
称重传感器(3)：接收控制器发送的称重指令，采集爪手(2)之间包裹(8)的重量信息，并将重量信息发送给控制器；
控制器：接收射频标签读写器(4)发送的包裹信息，发送称重指令到称重传感器(3)；接收称重传感器(3)发送的重量信息，并将重量信息传输给射频标签读写器(4)，将包裹信息、称重信息发送给数据存储器；
数据存储器：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并存储。
2.根据权利要求1所述的基于射频技术的码垛机械手，其特征在于，所述抓手型架(1)上还设置有与控制器连接的通信模块，所述通信模块与包裹管理中心连接，其中：
控制器：发送包裹信息、称重信息到通信模块；
通信模块：接收控制器发送的包裹信息、称重信息，并将包裹信息、称重信息传输给包裹管理中心。
3.根据权利要求1所述的基于射频技术的码垛机械手，其特征在于，所述爪手(2)上安装有若干个塑料吸盘(6)，所述塑料吸盘(6)沿爪手(2)的中心线方向均匀设置。
4.根据权利要求1所述的基于射频技术的码垛机械手，其特征在于，在抓手型架(1)底部还设置有两个安装板(5)和爪臂(7)，所述爪臂(7)的一端与安装板(5)通过转轴(8)连接、另一端与爪手(2)通过螺栓、螺母配合固定。
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