CN115520660A - 一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，具体涉及机器人技术领域。包括：抓手模块，其包括：固定座，其开设有活动腔；活动座，与固定座活动连接，且固定座位于活动腔的一侧，在活动座上固定还连接有定位块；抓手机构，位于活动座上，抓手机构用于连接存储料盘；调节机构，位于固定座和活动座之间，且调节机构位于活动腔内。调节机构包括：安装块，其固定连接在活动座上；以及多个伸缩杆，伸缩杆的一端与安装块铰接，伸缩杆的另一端与固定座铰接。在固定座和安装块之间还连接有固定组件，固定组件用于将安装块与固定座之间进行固定。本发明可有效改善现有的码垛机器人抓手容易产生撞机，以及抓取精度较低的问题。

Description

一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手。

背景技术

码垛机通常是通过机器人的抓手，对货物进行抓取和定位后，将货物依次叠放进物料架中并进行码垛。

对于物料架而言，通常是包括多个隔间，且在隔间内设置有托盘。货物通常是放置在托盘上，以及机器人通过对托盘进行夹持，以实现对物料提取。其中，物料架上不同的隔间所对应有各自的坐标数值。因此，机器人可允许根据相应的坐标信息，并通过其抓手对托盘进抓取。

但是机器人在长时间的使用过程中，其使用精度会逐渐减低，导致机器人的抓手在使用过程中，容易与托盘发生撞机现象。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，以改善现有的码垛机器人抓手容易产生撞机，以及抓取精度较低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其包括：

抓手模块，连接在码垛机器人上，所述抓手模块包括：

固定座，其开设有活动腔；

活动座，与所述固定座活动连接，且所述固定座是位于所述活动腔的一侧，其中在所述活动座上固定连接有定位块；

抓手机构，是位于所述活动座上，所述抓手机构是用于连接存储料盘；以及

调节机构，是位于所述固定座和所述活动座之间，且所述调节机构位于所述活动腔内，其中所述调节机构包括：

安装块，其固定连接在所述活动座上；以及

多个伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述安装块铰接，以及所述伸缩杆的另一端与所述固定座铰接；

其中，在所述固定座和所述安装块之间还连接有固定组件，所述固定组件用于将所述安装块与所述固定座之间进行固定。

在本发明一方案中，所述抓手机构包括：

至少一个固定块，其用于和设置于所述存储料盘上的限位孔卡接；

驱动轮，其位于所述固定块的一端，且所述驱动轮与所述固定块之间转动连接；

驱动块，是位于所述活动座上，其中所述驱动块的一端为斜面结构，且所述斜面结构与所述驱动轮接触；以及

气缸，所述气缸的缸体固定连接在所述活动座上，以及所述气缸的缸杆固定连接在所述驱动块上；

其中，所述活动座上设置有腔体，且所述驱动轮、驱动块以及所述固定块是位于所述腔体内。

在本发明一方案中，还包括复位弹簧，所述复位弹簧是位于所述固定块与所述活动座之间，且复位弹簧使得所述固定块具备缩回所述腔体内部的运动趋势。

在本发明一方案中，所述伸缩杆包括四组，且四组所述伸缩杆沿着所述安装块的中心呈中心对称设置。

在本发明一方案中，所述伸缩杆包括滑套和滑杆，其中所述滑套与所述滑杆之间滑动连接，且所述滑杆和所述滑套之间连接有弹簧。

在本发明一方案中，所述伸缩杆与固定座之间，以及所述伸缩杆与所述安装块之间为球铰。

在本发明一方案中，所述固定组件包括多个电磁铁，所述电磁铁设置在所述固定座上。当所述电磁铁通电时，所述电磁铁对所述安装块进行吸附。

在本发明一方案中，所述安装块与所述固定座的底面之间存在间隙。

在本发明一方案中，所述定位块的端部为半球形。

综上所述，本发明公开一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，通过定位块与定位孔进行卡接，使得在一定的精度范围内可实现对抓取位置进行精准定位。

其中，半球形的定位块可以沿着定位孔空面进行移动，使得抓手模块进入精确的抓取位置。通过定位块和定位孔之间的定位作用，使得机器人无需过高的定位精度，以及在定位块和定位孔的接触范围内，皆可以实现对于存储料盘的抓取。

同时，由于伸缩杆与活动腔的底面之间会存在一定的夹角，使得伸缩杆与活动腔的底面之间呈三角形结构。因此，可提高安装块与固定座之间在连接过程中稳定性，进一步提高抓手机构在抓取存储料盘的过程中的抓取精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的结构示意图；

图2为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的抓手模块的结构示意图；

图3为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的第二移动模块的结构示意图；

图4为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的存储模块的结构示意图；

图5为图4中A视图放大的结构示意图；

图6为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的调节机构的结构示意图；

图7为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的伸缩杆的一种结构示意图；

图8为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的抓手模块的部分剖视的结构示意图；

图9为本发明带有精准定位机构的码垛机器人抓手于一实施例中的固定组件的结构示意图。

元件标号说明

100、底板；

110、存储模块；111、存储隔间；112、隔板；113、存储料盘；114、限位孔；115、定位孔；

120、第一移动模块；121、安装座；122、导杆；123、升降电机；124、升降丝杆；125、安装板；126、固定板；

130、第二移动模块；131、横移丝杆；132、滑块；133、横移电机；134、限位导轨；

200、抓手模块；

210、伸缩缸；

220、固定座；221、伸缩杆；222、安装块；2210、滑套；2211、滑杆；223、电磁铁；224、活动腔；

230、活动座；231、定位块；232、固定块；233、气缸；234、驱动块；235、驱动轮；236、复位弹簧；237、腔体。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图9。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

请参阅图1所示，本发明提供一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，可用于改善现有的码垛机器人抓手容易产生撞机，以及抓取精度较低的问题。其中，所述带有精准定位的码垛机器人抓手可以包括抓手模块200，且抓手模块200是连接在码垛机器人上。因此，通过码垛机器人以驱动抓手模块200进行位置调节，以及通过抓手模块200在对物料进行抓取。需要注意的是，对于抓手模块200而言，还连接有定位组件。因此，可允许通过定位组件，使得抓手模块200在存储料盘113的抓取过程中保持良好的抓取精度。

请参阅图1和图3所示，在一实施例中，码垛机器人可以包括多自由度的机械臂，例如是六自由度或者四自由度的机械臂，或者码垛机器人可允许采用双向移动平台，对此不做限定。在本实施例中，以码垛机器人为双向移动平台为例，进行解释和说明。

具体的，在一实施例中，码垛机器人可以包括第一移动模块120和第二移动模块130，抓手模块200可以连接在第一移动模块120上。因此，通过第一移动模块120以实现对抓手模块200在一个方向上的移动，以及通过第二移动模块130以实现的抓手模块200在另一个的方向上的移动。其中，第一移动模块120和第二移动模块130的移动方向，可允许是相互垂直。

请参阅图1所示，在一实施例中，第一运输模块可以包括安装座121、导杆122、升降电机123、升降丝杆124、安装板125以及固定板126。其中，安装座121和固定板126之间是处于平行状态，且导杆122是位于安装座121和固定板126之间。导杆122可允许设置有多组，且多组导杆122之间相互平行。导杆122的一端与安装座121之间固定连接，以及导杆122的另一端与固定板126固定连接。升降丝杆124的轴线与导杆122的轴线之间是平行设置，且升降丝杆124是位于安装座121和固定板126之间。其中，升降丝杆124的一端是转动连接在安装座121上，以及升降丝杆124的另一端是转动连接在固定板126上，且升降电机123与升降丝杆124之间是传动连接。因此，通过升降电机123，可以驱动升降丝杆124进行转动。

请参阅图2所示，在一实施例中，安装板125是滑动连接在导杆122上，以及安装板125与升降丝杆124之间是传动连接。因此，通过升降丝杆124的转动，可以驱动安装板125沿着升降丝杆124的轴向进行移动。同时，安装板125上还连接有伸缩缸210，且抓手模块200连接在伸缩缸210上，以通过伸缩缸210驱动抓手模块200沿着伸缩缸210的轴线方向进行移动。

请参阅图3所示，在一实施例中，第二运输模块可以包括横移丝杆131、滑块132、横移电机133以及限位导轨134。其中，横移丝杆131是位于底板100上，且滑块132与丝杆之间是传动连接，以及滑块132与安装座121之间是固定连接。限位导轨134是位于底板100和安装座121之间，以通过限位导轨134提高安装座121相对于底板100在滑动过程中的稳定性。横移电机133是固定连接在底板100上，且横移电机133与横移丝杆131之间是传动连接。因此，通过横移电机133以驱动横移丝杆131进行转动，以及通过横移丝杆131的转动驱动安装座121沿着横移丝杆131的周向进行移动。

请参阅图1、图4以及图5所示，在一实施例中，码垛机器人是连接在底板100上，以及底板100的一侧还允许连接有存储模块110。其中，存储料盘113是位于存储模块110中，因此通过码垛机器人以将存储料盘113运输至存储模块110中。具体来说，存储模块110可以由多个相互平行的隔板112搭建而成，以及在相邻的隔板112之间开设有存储隔间111。其中，存储料盘113是位于隔间内，物料是位于存储料盘113中。因此，抓手模块200允许通过对存储料盘113进行抓取，以实现对物料的码垛和取料。

请参阅图2-8所示，在一实施例中，抓手模块200可以包括固定座220、活动座230、抓手机构以及调节机构。其中，固定座220上可允许开设有活动腔224，以及调节结构是位于活动腔224内。具体来说，活动座230是固定连接在固定座220上，且活动座230是位于活动腔224的一侧，以及固定座220和活动座230之间是通过调节机构进行连接。具体来说，调节结构可以包括安装块222以及多个伸缩杆221，安装块222与活动座230之间是固定连接，以及伸缩杆221是连接在安装块222和固定座220之间。其中，伸缩杆221的一端与安装块222铰接，以及伸缩杆221的另一端与固定座220铰接。因此，通过设置在安装块222***的伸缩杆221，使得安装块222可允许在活动腔224内进行多向移动。对于伸缩杆221而言，可允许采用弹性结构。通过将伸缩杆221设置为弹性结构，使得伸缩杆221可以在无外力的作用下，可机及时的恢复至初始状态。

具体来说，伸缩杆221可允许设置有四组，以及四组伸缩杆221是沿着安装块222的中心位置呈中心对称设置。其中，在一实施例中，伸缩杆221可以包括滑套2210和滑杆2211，且滑套2210与滑杆2211之间是滑动连接。需要注意的是，滑套2210与滑杆2211之间可允许设置有弹簧，以通过将滑杆2211和滑套2210之间设置为弹性结构，使得安装块222可以在活动腔224内进行多项调节。由于活动座230是连接在安装座121上，因此活动座230与安装座121之间可允许进行同步移动。需要注意的是，伸缩杆221与固定座220之间，以及伸缩杆221与安装块222之间是采用球铰的方式进行连接。同时，安装块222与活动腔224的底面之间存在一定的间隙。

其中，在活动座230上还连接有定位块231，以及在存储模块110的隔板112上开设有定位孔115。其中，定位孔115与定位块231的端部结构相适应，以及定位块231的端部是采用半球形。因此，当抓手模块200在对存储料盘113进行抓取时，首先可以将定位块231与定位孔115进行卡接。由于定位块231是位于活动座230上，以及活动座230与固定座220之间活动连接。因此，在一定的精度范围内，可允许通过定位块231对抓手模块200进行定位。半球形的定位块231可以沿着定位孔115空面进行移动，使得抓手模块200进入精确的抓取位置。同时，通过定位块231和定位孔115之间的定位作用，使得机器人无需过高的定位精度，以及在定位块231和定位孔115的接触范围内，皆可以实现对于存储料盘113的抓取。

请参阅图8所示，在一实施例中，抓手机构是位于活动座230上，其用于对存储料盘113进行抓取。具体的，抓手机构可以包括固定块232、驱动轮235、驱动块234以及气缸233，其中固定块232至少设置有一组。在一实施例中，固定块232设置有两组，以及存储料盘113上对应开设有两组限位孔114。因此，通过将固定块232与位于存储料盘113上的限位孔114进行卡接，以实现对于存储料盘113的抓取。

具体来说，在活动座230上可允许开设有腔体237，驱动轮235、驱动块234以及固定块232可允许位于腔体237内。其中，气缸233是固定连接在活动座230上，以及气缸233用于驱使驱动块234沿着一个特定的方向进行运动。对于驱动块234而言，其端部可允许采用斜面结构，且斜面结构是作用在驱动轮235上。驱动轮235转动连接在固定块232上，当驱动块234进行运动时，位于驱动块234上的斜面结构可允许作用于驱动轮235上，进一步驱动固定块232进行运动。需要注意的是，在驱动块234与活动座230之间还连接有复位弹簧236，且复位弹簧236是用于使得固定块232具备进入腔体237内的运动趋势。因此，当驱动块234与驱动轮235之间解除约束时，复位弹簧236可推动固定块232进入腔体237内。

因此，抓手机构在实际的工作过程中，首先是通过定位块231与定位孔115之间的卡接进行定位，此时固定块232是位于腔体237内。当定位块231与定位孔115之间卡接完毕以后，可允许通过气缸233驱使驱动块234进行移动，以及定位块231在移动的过程中通过驱动轮235驱动固定块232与限位孔114进行卡接进而实现的对存储料盘113的抓取。

请参阅图9所示，在一实施例中，在固定座220和安装块222之间可允许连接有固定组件，固定组件是用于实现固定座220和安装块222之间处于相对固定状态。因此，当抓手机构与存储料盘113之间处于卡接状态时，需保证活动座230与固定座220之间处于相对固定状态，以避免机器人在对存储料盘113进行存储或者取料的过程中出现抖动现象。具体的，固定组件可以包括多个电磁铁223，且电磁铁223是位于所述固定座220的内部。其中，安装块222是采用磁吸材质，因此当电磁铁223获取触发指令时，电磁铁223对所述安装块222进行吸附，并使得安装块222是紧密的连接在活动腔224的底面上。

需要注意的是，当安装块222是紧密连接在活动腔224的底面上时，位于安装块222上的多个伸缩杆221之间会存在一定的夹角。因此，电磁铁223与安装块222之间的吸附作用，可保证安装块222与固定座220之间处于相对固定状态。同时，伸缩杆221与活动腔224的底面之间会存在一定的夹角，使得伸缩杆221与活动腔224的底面之间呈三角形结构。因此，可提高安装块222与固定座220之间在连接过程中稳定性，以提高抓手机构在抓取存储料盘113的过程中的抓取精度。

综上所述，本发明公开一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，通过定位块231与定位孔115进行卡接，使得在一定的精度范围内可实现对抓取位置进行精准定位。半球形的定位块231可以沿着定位孔115空面进行移动，使得抓手模块200进入精确的抓取位置。同时，通过定位块231和定位孔115之间的定位作用，使得机器人无需过高的定位精度，以及在定位块231和定位孔115的接触范围内，皆可以实现对于存储料盘113的抓取。

同时，由于伸缩杆221与活动腔224的底面之间会存在一定的夹角，使得伸缩杆221与活动腔224的底面之间呈三角形结构。因此，可提高安装块222与固定座220之间在连接过程中稳定性，进一步提高抓手机构在抓取存储料盘113的过程中的抓取精度。

所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

同时，当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

Claims (9)

1.一种带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，包括：

抓手模块(200)，连接在码垛机器人上，所述抓手模块(200)包括：

固定座(220)，其开设有活动腔(224)；

活动座(230)，与所述固定座(220)活动连接，且所述固定座(220)是位于所述活动腔(224)的一侧，其中,在所述活动座(230)上固定连接有定位块(231)；

抓手机构，是位于所述活动座(230)上，所述抓手机构是用于连接存储料盘(113)；以及，

调节机构，是位于所述固定座(220)和所述活动座(230)之间，且所述调节机构位于所述活动腔(224)内，其中所述调节机构包括：

安装块(222)，其固定连接在所述活动座(230)上；以及，

多个伸缩杆(221)，所述伸缩杆(221)的一端与所述安装块(222)铰接，以及所述伸缩杆(221)的另一端与所述固定座(220)铰接；

其中，在所述固定座(220)和所述安装块(222)之间还连接有固定组件，所述固定组件用于实现所述安装块(222)与所述固定座(220)之间相对固定。

2.根据权利要求1所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述抓手机构包括：

至少一个固定块(232)，其用于和设置于所述存储料盘(113)上的限位孔(114)卡接；

驱动轮(235)，其位于所述固定块(232)的一端，且所述驱动轮(235)与所述固定块(232)之间转动连接；

驱动块(234)，是位于所述活动座(230)上，其中所述驱动块(234)的一端为斜面结构，且所述斜面结构与所述驱动轮(235)接触；以及

气缸(233)，所述气缸(233)的缸体固定连接在所述活动座(230)上，以及所述气缸(233)的缸杆固定连接在所述驱动块(234)上；

其中，所述活动座(230)上设置有腔体(237)，且所述驱动轮(235)、驱动块(234)以及所述固定块(232)是位于所述腔体(237)内。

3.根据权利要求2所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，还包括复位弹簧(236)，所述复位弹簧(236)是位于所述固定块(232)与所述活动座(230)之间，且复位弹簧(236)使得所述固定块(232)具备缩回所述腔体(237)内部的运动趋势。

4.根据权利要求1所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述伸缩杆(221)包括四组，且四组所述伸缩杆(221)沿着所述安装块(222)的中心呈中心对称设置。

5.根据权利要求4所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述伸缩杆(221)包括滑套(2210)和滑杆(2211)；

其中，所述滑套(2210)与所述滑杆(2211)之间滑动连接，且所述滑杆(2211)和所述滑套(2210)之间连接有弹簧。

6.根据权利要求5所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述伸缩杆(221)与固定座(220)之间为球铰接，以及所述伸缩杆(221)与所述安装块(222)之间为球铰接。

7.根据权利要求1所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述固定组件包括多个电磁铁(223)，所述电磁铁(223)设置在所述固定座(220)上；

其中，当所述电磁铁(223)通电时，所述电磁铁(223)对所述安装块(222)进行吸附。

8.根据权利要求7所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述安装块(222)与所述固定座(220)的底面之间存在间隙。

9.根据权利要求1所述的带有精准定位机构的码垛机器人抓手，其特征在于，所述定位块(231)的端部为半球形。

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