面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种工业装备。目的是提供一种面向蔬菜无人工厂的高效、可靠、快速装箱的机器人，以解决现有技术存在的人工方式蔬菜装箱工作效率低和劳动强度大的问题。技术方案是面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，包括控制器；其特征在于：该机器人还包括可绕竖直轴线转动的机器人臂柱、由机器人臂柱携带且均匀分布在机器人臂柱周围的四个装箱机械臂以及位于每个装箱机械臂末端且配设有自适应调节装置的吸取组件。节装置的吸取组件。节装置的吸取组件。

【技术实现步骤摘要】
面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人


[0001]本专利技术涉及一种工业装备，特别是涉及蔬菜无人工厂生产线上蔬菜包装、称重、贴标以后，蔬菜运输前对蔬菜进行装箱的机械。

技术介绍

[0002]随着智能化技术水平的大幅提升，无人蔬菜工厂中蔬菜打包装箱环节的需求日益迫切，相应的中转运输总量也大幅增加。以往装箱主要依靠人工，搬运次数较多、劳动强度大，操作人员长时间工作易因疲劳发生意外；而且工作效率较低、时间跨度较长，不利于蔬菜保持新鲜。虽然目前市场存在一些装箱机器人，但工作效率较低，抓手只能针对单一蔬菜进行装箱，且容易对蔬菜造成损伤。为解决上述问题，提高搬运效率和作业质量及工作自动化程度，适应多种蔬菜的装箱，降低装箱过程中蔬菜的损伤率，因此研发出一款效率高且具有自适应逐层装箱的机器人至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术问题，提供一种面向蔬菜无人工厂的高效、可靠、快速装箱的机器人，以解决现有技术存在的人工方式蔬菜装箱工作效率低和劳动强度大的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，包括控制器；其特征在于：该机器人还包括可绕竖直轴线转动的机器人臂柱、由机器人臂柱携带且均匀分布在机器人臂柱周围的四个装箱机械臂以及位于每个装箱机械臂末端且配设有自适应调节装置的吸取组件；
[0006]所述机器人臂柱下方配有驱使机器人臂柱绕竖直轴线旋转的底盘电机，从而使得四个装箱机械臂在不同位置进行吸取蔬菜与蔬菜装箱作业；
[0007]每个装箱机械臂下方都安装一个升降抓手，升降抓手下方配有所述吸取组件以吸取蔬菜包。
[0008]所述机器人臂柱的顶端固定有水平布置的十字形槽架，该十字形槽架由四个装箱机械臂连接形成；十字形槽架上均开设有开口朝上的滑槽，四个滑槽中一一定位着抓取滑板；四个抓取滑板中，两个为可水平移动的且滑动轴线相同的可调抓取滑板，用于箱子内距离机器人较远端蔬菜的装箱；两个为可调节位置且调节移动轴线相同的固定抓取滑板，用于箱子内距离机器人较近端蔬菜的装箱。
[0009]两个可调抓取滑板由传动结构驱动；传动结构包括连接在十字形槽架中部的顶部电与齿轮传动轴、固定在齿轮传动轴上的齿轮以及定位在所述滑槽中且与所述齿轮啮合的齿条，齿条还与一所述的可调抓取滑板连接。
[0010]两个装箱机械臂的侧壁上均开设有沿长度方向伸展的调节槽，螺栓横向穿越过该调节槽以及沟槽中的固定抓取滑板后再用螺母紧固，即可将固定抓取滑板固定在装箱机械臂上；松开螺栓并移动螺栓在调节槽上的位置，即可实现固定抓取滑板在装箱机械臂上的
位置调节。
[0011]每个装箱机械臂中，抓取滑板的末端连接有竖直往下伸展的小臂，该小臂设有竖直方向安装的升降气缸，升降气缸的伸缩杆与升降抓手相连接，小臂上设置有竖直布置且可供升降抓手上下移动的滑移槽；升降抓手上安装有竖直布置的调节气缸，调节气缸的伸缩杆与抓手调节器相连接，升降抓手上还设有可供抓手调节器上下移动的滑动槽。
[0012]抓手调节器前后两边同时与四根球铰连杆的一端连接，四根球铰连杆的另一端则分别通过球铰与抓取座上的四个抓手调节滑块连接。
[0013]抓取座固定在升降抓手的底端；四个抓手调节滑块分别两个一组嵌入在抓取座上两个相互平行布置的滑动槽中，并且可分别沿着滑动槽中作相向或相背的滑动；四个抓手调节滑块的下方还分别一一固定连接着竖直布置的所述吸取组件；同一组的两个抓手调节滑块之间还分别连接一水平布置的剪叉组件；剪叉组件中的较长杆中部的铰接轴底端也各连接一竖直布置的吸取组件。
[0014]所述吸取组件包括可运动地竖直穿插在吸盘桶内的吸盘杆以及位于吸盘桶内同时穿套在吸盘杆上的弹簧；吸盘杆顶端还连通负压气源。
[0015]所述弹簧顶端与吸盘杆上的挡板固定连接，弹簧底端与吸盘桶固定连接，从而形成所述的自适应调节结构。
[0016]所述控制器分别与各传感器、各气动开关以及各电机电连接。
[0017]本专利技术的有益效果是：能同时进行两条蔬菜输送流水线与两条箱子输送流水线的抓取与装箱，并且可以根据流水线的距离进行调节固定抓取滑块以适应不同情况，实现蔬菜多层多列装箱，在抓手部分，能够根据所需抓取蔬菜包的大小而调节吸盘间距，从而可以实现抓取多种蔬菜包，并且因为弹簧的存在可以在吸取蔬菜包的过程中根据蔬菜包上表面的外形轮廓，使自适应调节吸盘形成的作用面形状，减小对蔬菜的损伤。本专利技术解决了蔬菜装箱效率低下，对蔬菜造成的损伤大且无法适应多种蔬菜装箱的问题。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的立体结构示意图之一。
[0019]图2为本专利技术的立体结构示意图之二(图中移走了四条输送流水线)。
[0020]图3为本专利技术的装箱机械臂的立体结构示意图。
[0021]图4为本专利技术的箱子输送流水线的立体结构示意图。
[0022]图5为本专利技术的蔬菜输送流水线的立体结构示意图。
[0023]图6为图2中A处部位的剖视结构示意图(传动机构剖视示意图)。
[0024]图7为图3中B处部位的剖视结构示意图(吸取组件剖视示意图)。
[0025]图8是叶菜包装后形成的蔬菜包的立体结构示意图(若干支叶菜形成一包)。
[0026]图9是本专利技术的吸取组件同时吸取两个叶菜蔬菜包的立体结构示意图。
[0027]图10是茎类蔬菜(如萝卜)包装后形成的蔬菜包的立体结构示意图(若干个萝卜形成一包)。
[0028]图11是本专利技术的吸取组件吸取茎类蔬菜包的立体结构示意图。
[0029]图中标号：1
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1、第一蔬菜输送流水线；1
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2、第二蔬菜输送流水线；1
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3、第一箱子输送流水线；1
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4、第二箱子输送流水线；1
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5、箱子(即包装箱)；1
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7、机器人臂柱；2
‑
1、可调抓
取滑板；2
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2、固定抓取滑板；2
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5、底盘电机；2
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6、主动齿轮；2
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7、从动齿轮；2
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8、底盘；2
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9、齿条；2
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10、第一装箱机械臂；2
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11、第二装箱机械臂；2
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12、第三装箱机械臂；2
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13、第四装箱机械臂；3
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1、升降气缸；3
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2、升降抓手；3
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3、调节气缸；3
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4、抓手调节器；3
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5、球铰连杆；3
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6、调节滑块；3
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7、剪叉组件；3
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8、吸取组件；3
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9、抓取座；3
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10、铰接轴；3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，包括控制器；其特征在于：该机器人还包括可绕竖直轴线转动的机器人臂柱(1
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7)、由机器人臂柱携带且均匀分布在机器人臂柱周围的四个装箱机械臂以及位于每个装箱机械臂末端且配设有自适应调节结构的吸取组件(3
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8)；所述机器人臂柱下方配有驱使机器人臂柱绕竖直轴线旋转的底盘电机2
‑
5，从而使四个装箱机械臂在不同位置进行吸取蔬菜与蔬菜装箱作业；每个装箱机械臂下方都安装一个升降抓手(3
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2)，升降抓手下方配有所述吸取组件以吸取蔬菜。2.根据权利要求1所述的面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，其特征在于：所述机器人臂柱的顶端固定有水平布置的十字形槽架，该十字形槽架由四个装箱机械臂连接形成；十字形槽架上均开设有开口朝上的滑槽，四个滑槽中一一定位着抓取滑板；四个抓取滑板中，两个为可水平移动的且移动方向相同的可调抓取滑板(2
‑
1)，用于箱子内距离机器人较远端蔬菜的装箱；两个为可调节位置且调节移动方向相同的固定抓取滑板(2
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2)，用于箱子内距离机器人较近端蔬菜的装箱。3.根据权利要求2所述的面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，其特征在于：两个可调抓取滑板由传动结构驱动；传动结构包括连接在十字形槽架中部的顶部电机(6
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1)与齿轮传动轴(6
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4)、固定在齿轮传动轴上的齿轮(6
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5)以及定位在沟槽中且与所述齿轮啮合的齿条(2
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9)，齿条还与一所述的可调抓取滑板连接。4.根据权利要求3所述的面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，其特征在于：两个装箱机械臂的侧壁上均开设有沿长度方向伸展的调节槽，螺栓横向穿越过该调节槽以及沟槽中的固定抓取滑板后再用螺母紧固；松开螺栓并移动螺栓在调节槽上的位置，即可实现固定抓取滑板在装箱机械臂上的位置调节。5.根据权利要求4所述的面向蔬菜无人工厂的自适应逐层装箱机器人，其特征在于：每个装箱机械臂中，抓取滑板的末端连接有竖直往下伸展的小臂3
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【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，刘洋，陈建能，武传宇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：