复合式分拣码垛机器人末端执行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合式分拣码垛机器人末端执行器，包括机架，在机架下方安装有真空吸盘，机架上位于真空吸盘两侧还成对相向安装有爪托，所述爪托采用弯曲的托臂，托臂一端通过枢轴旋转安装在机架上，机架上安装有驱动所述托臂绕枢轴旋转使成对爪托开合的驱动机构，爪托的托举工作端在处于工作位置时是位于所述真空吸盘下方实现从下方托举。这种末端执行器，既可以适应钱箱等容易吸附的货物要求，也可以满足钱袋等不能直接吸附的货物要求。

【技术实现步骤摘要】
复合式分拣码垛机器人末端执行器
本技术涉及一种复合式分拣码垛机器人用的末端执行器，具体来说是进行钱箱和钱袋抓取的机械单元。
技术介绍
中国人民银行发行库以及各商业银行现金金库，存储大量的人民币产品，包装形式为塑胶材质的标准钱箱，以及帆布材质的标准钱袋。传统银行金库采用“人力搬运”的方式，完成不同劵别人民币产品的出入库，使用小推车、叉车将人民币产品按照不同的劵别、版别按照一定的顺序，规律的摆放在指定货位。由于人民币产品劵别、版别很多，出入库及仓储管理效率低、耗时长、人力成本高。为了优化国内银行金库的业务模式，引入自动化分拣、搬运技术，申请人设计了金库分拣码垛机器人，用于对中国人民银行管理标准下，对各类钱箱、钱袋的抓取、码垛，实现自动化分拣。在试验过程中申请人发现，对于塑胶钱箱，可以用吸盘实现牢固的抓取、转运，但对于帆布钱袋用吸盘吸附不牢，特别是在快速搬运过程中，很容易掉落。而用常规机械手夹持，也难以将软钱袋牢固和不伤害钱袋或内部人民币的方式夹住。特别是由于钱袋有多种规格，厚度不同，采用传统的机械手难以适应不同规格钱袋的抓取，有鉴于此，产生本技术。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于，提供一种复合式分拣码垛机器人末端执行器，以解决钱袋抓取不牢的问题。本技术的复合式分拣码垛机器人末端执行器，包括机架，在机架下方安装有真空吸盘，机架上位于真空吸盘两侧还成对相向安装有爪托，所述爪托采用弯曲的托臂，托臂一端通过枢轴旋转安装在机架上，机架上安装有驱动所述托臂绕枢轴旋转使成对爪托开合的驱动机构，爪托的托举工作端在处于工作位置时是位于所述真空吸盘下方以将货物从下方托住。本技术中的货物，不限于银行的钱袋，也可以是银行或其他行业任何需要机械分拣和/或码垛的货物，也不仅于软包装货物，还包括易碎的货物，比如物流行业用纸箱包装的易碎货物。对于银行金库，通常在钱箱或钱袋侧面有二维码，以标识出内装人民币的信息，为了识别二维码以进行分类分拣，作为本技术进一步的改进，在机架上还安装有读码器，以便于通过扫描钱箱和钱袋上的二维码进行识别，当然，对于其他货物，不限于二维码，比如可以为字符、图形。读码器通过竖向或倾斜安装的伸缩器件安装在机架两侧，伸缩器件优选气缸，两侧设置读码器，在抓取钱袋、钱箱时，不用区分左右，减少了机器人的识别和读码器与钱箱或钱袋有二维码一侧的对正工作，和减少了需要对正的机械、电子结构，同时伸缩件能够适应不同钱袋厚度时二维码高度位置的不同。为了进一步提高抓取的牢固性和便于安装爪托，所述爪托为两对，分别安装在所述机架的四个角位置。进一步地，所述爪托的托举工作端为水平安装的旋转轴，既可以增大对钱袋等货物的托举长度、面积，又可以实现与钱袋的滚动摩擦，减少摩擦阻力的同时还保护了钱袋避免被撕破。进一步地，旋转轴外表面有塑胶套，以提供与钱袋等货物接触时的缓冲力，进一步保护帆布钱袋。进一步地，每一个爪托包括平行的至少两根C形托臂，托臂之间通过水平连杆连接，形成稳定的框架结构。所述爪托的驱动机构可以为电机，直接驱动安装爪托的驱动枢轴，在本技术中优选的是采用气缸，气缸缸套铰接在所述机架上，活塞杆铰接有一曲杆，曲杆连接有一主动齿轮，所述安装爪托的枢轴上安装有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。优选的，所述真空吸盘采用泡沫真空吸盘，其下表面为带有多个吸气孔的平面，以增大吸附和接触面积，且自带所述真空抽放气系统，避免了在机架上安装真空泵或连接真空气源的管道。优选的，所述机架由水平钢板及其中部竖向安装的钢管和钢管上端的法兰构成，采用法兰以便于与机器人的行走部分连接，同时钢管内可以用于走执行器的电线、读码器的数据线和驱动气缸的气路等，既能够对相应线路和管路进行保护，也使外观更整洁，而采用钢板，便于在其上下表面安装执行器的相应构件。本技术的这种复合式分拣码垛机器人末端执行器，对于钱箱可以由吸盘直接吸附抓取，对于钱袋等货物，可以通过吸盘吸附起来后，再通过爪托从钱袋等货物的下方托举住，保证牢固抓住钱袋，而弯曲的托臂设计，实现了爪托是从钱袋外侧旋转到钱袋下方后向上托举，既与钱袋侧边缘不形成干涉，又可以通过旋转角度的控制实施爪托托举端向上托举高度，不同以适应不同规格钱袋的需求。本技术除用于金库外，还可以用于其他行业需要对不同种类和货物进行分拣和码垛的场所。附图说明图1为本技术的复合式分拣码垛机器人末端执行器结构示意图。图2为图1所示复合式分拣码垛机器人末端执行器的立体图。图3为泡沫吸盘的底面图。图4和图5为爪托托举钱袋时的动作示意图。图中：1、机架，2、真空吸盘，3、枢轴，4、读码器，5、小气缸，6、电磁阀，7、钢管，8、大气缸，9、爪托，10、托臂，11、曲杆，12、主动齿轮，13、塑胶套，14、吸气孔，15、钱袋，16、轨迹线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明，以助于理解本技术的内容。如图1和图2所示，是本技术复合式金库分拣码垛机器人末端执行器的一个较佳实施例。如图1和图2所示，末端执行器包括机架1，主体为一块水平钢板，钢板的中部焊接有一钢管7，钢管7顶端焊接有法兰，以便于与机器人的行走部分连接，同时钢管7内可以用于走末端执行器的电线、读码器的数据线和驱动气缸工作的气路。钢板上位于钢管7两侧还安装有控制气缸伸缩的电磁阀6，电磁阀6安装在气缸的进排气气路上。在机架1下方中部位置安装有真空吸盘2。本实施例中真空吸盘2采用泡沫真空吸盘，由德国生产，如图3所示，下表面为带有多个吸气孔14的平面，这样每一个吸气孔14产生的真空吸力会使钱箱或钱袋贴附在吸气孔周围的吸盘表面上，以增大吸附和接触面积，这种泡沫真空吸盘自带气泵以及控制阀，以构成真空抽放气系统，产生真空吸力。如图2所示，机架上位于真空吸盘2的两侧，在机架1的四个角位置，还成对相向安装有4个爪托9，形成两对爪托，使得相邻爪托之间在钱袋长度方向上有较宽的托举距离以增加长钱袋的托举稳定性。如图2所示，爪托主体结构是采用弯曲大体成C形的弧形托臂10，每一个爪托包括平行的两根托臂10，托臂10之间通过水平连杆连接，形成稳定的框架结构，在托臂端部的安装有旋转轴，可以直接套装，最好是通过轴承安装，既可以增大对钱袋的托举长度、面积，又可以实现与钱袋的滚动摩擦，减少了阻力同时保护了钱袋避免被撕破。旋转轴外表面有塑胶套13，以提供与钱袋接触时的缓冲力。可以理解的是，在不需要读码器或者读码器采用其它方式设置时，因为不存在旋转轴与读码器的相互影响问题，同一侧的两个爪托也可以均采用单根托臂，将托举端的旋转轴两端安装在两个爪托的两根托臂10上即可，即将图2中同侧的两个旋转轴和塑胶套13连接成一根，将能够提供更稳定的托举效果。托臂10一端通过枢轴3旋转安装在机架1上，本实施例是安装在水平钢板的下方，通过钢板下表面固定的轴承和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式分拣码垛机器人末端执行器，包括机架，在机架下方安装有真空吸盘，其特征在于：机架上位于真空吸盘两侧还成对相向安装有爪托，所述爪托采用弯曲的托臂，托臂一端通过枢轴旋转安装在机架上，机架上安装有驱动所述托臂绕枢轴旋转使成对爪托开合的驱动机构，爪托的托举工作端在处于工作位置时是位于所述真空吸盘下方。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式分拣码垛机器人末端执行器，包括机架，在机架下方安装有真空吸盘，其特征在于：机架上位于真空吸盘两侧还成对相向安装有爪托，所述爪托采用弯曲的托臂，托臂一端通过枢轴旋转安装在机架上，机架上安装有驱动所述托臂绕枢轴旋转使成对爪托开合的驱动机构，爪托的托举工作端在处于工作位置时是位于所述真空吸盘下方。


2.如权利要求1所述的复合式分拣码垛机器人末端执行器，其特征在于，在机架上还安装有读码器。


3.如权利要求2所述的复合式分拣码垛机器人末端执行器，其特征在于，所述读码器通过竖向或倾斜安装的伸缩器件安装在机架两侧。


4.如权利要求1至3中之一所述的复合式分拣码垛机器人末端执行器，其特征在于：所述爪托为两对，分别安装在所述机架的四个角位置。


5.如权利要求1至3中之一所述的复合式分拣码垛机器人末端执行器，其特征在于：所述爪托的托举工作端为水平安装的旋转轴。

【专利技术属性】
技术研发人员：李承禹，蔡桂盛，
申请(专利权)人：北京智联弘盛科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11