[发明专利]机器人减振夹持装置及基于其上的箱体智能搬运方法

说明书

本发明涉及一种机器人减振夹持装置及基于其上的箱体智能搬运方法，所述机器人减振夹持装置由电机、传动装置和夹爪组成，传动装置包括蜗轮蜗杆机构、轮胎联轴器和皮带传动机构；电机通过轮胎联轴器连接皮带传动机构的小带轮轴，皮带传动机构的大带轮轴与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆为一体结构；蜗杆通过2个对称设置的蜗轮同时带动2个夹爪动作，且夹爪与对应蜗轮为一体结构，夹爪的夹持面内侧分别设有防滑减振垫；上述结构使减振夹持装置具有位移补偿、过载保护、反行程自锁及防滑减振特性。本发明在夹持装置中加入多种弹性元件以保持其减振性能；同时利用皮带传动机构实现过载保护性能，并在此基础上实现机器人智能选择搬运不同重量箱体的功能。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种机器人减振夹持装置及基于其上的箱体智能搬运方法。

背景技术

当今社会，工业机器人的应用越来越广泛。对于制造业来说，工业机器人(特别是搬运机器人)的应用是实现自动化的重要条件。而如今常见的搬运机器人大部分采用液压传动，其夹紧力大，承载能力强；但缺点是结构复杂，成本较高，且容易产生泄漏。在一些特定情况下，搬运机器人要控制其夹紧力的大小，例如在轴承等精密零件的制造车间中，其包装盒的尺寸约为100mm×100mm×100mm，夹持物重≤6kg，搬运时不能采用很大的夹紧力，因为夹紧力过大会夹坏包装盒表面，甚至伤害到内部工件。同时，这些精密零件在搬运过程中也要特别重视不能有大的振动冲出力。

授权公开公告号为CN103057955B的中国专利公开了一种“搬运夹持器及其在三通阀门搬运过程中的应用”，授权公开公告号为CN104150026B的中国专利公开了一种“空纸盒夹持装置”，授权公开公告号为CN101554891B的中国专利公开了一种“架空线缆攀援机器人夹持机构”，此类夹持机构通常以驱动液压缸/气缸、电机或弹簧作为动力储能器，以单级齿轮齿条、皮带和杆机构机构作为常见的传动机构，能够对不同的工作对象进行夹持操作，但缺点是液压元件容易产生泄露风险，而且夹紧力不容易控制，容易对盒体内表面甚至是内部工件造成损伤；同时夹持末端件以金属构件居多，由于金属夹持末端件和工作对象直接接触，并且整个装置中缺少弹性元件等具有缓冲吸振等结构，工作过程中夹持不平稳现象比较突出。

另外，在如成品组装车间的一些场合，各种装有不同零件的箱体具有不同的重量，有时重量相差较大，如果采用统一规格的机器人进行搬运，当机器人的额定负荷小于箱体重量时，容易对机器人夹持装置的传动机构造成损坏，如机器人全部按最大额定负荷设计，又势必要增加设备投入和运行成本。

因此，设计出一款能够在保证夹紧搬运功能的前提下，保证适当夹紧力和搬运过程的平稳可靠性的机器人减振夹持装置，并在此基础上实际箱体的智能搬运就显得十分重要。

发明内容

本发明提供了一种机器人减振夹持装置及基于其上的箱体智能搬运方法，在夹持装置中加入多种弹性元件以保持其减振性能；同时，利用皮带传动机构实现过载保护性能，并在此基础上实现机器人智能选择搬运不同重量箱体的功能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

机器人减振夹持装置，由电机、传动装置和夹爪组成，传动装置包括蜗轮蜗杆机构，电机输出轴通过传动装置连接2个对称设置的夹爪，使夹爪绕对称中心转动开合实现夹紧和松开动作；所述传动装置中还包括轮胎联轴器和皮带传动机构；所述电机通过轮胎联轴器连接皮带传动机构的小带轮轴，皮带传动机构的大带轮轴与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆为一体结构；蜗杆通过2个对称设置的蜗轮同时带动2个夹爪动作，且夹爪与对应蜗轮为一体结构，2个夹爪的夹持面内侧分别设有防滑减振垫；上述结构使减振夹持装置具有位移补偿、过载保护、反行程自锁及防滑减振特性。

所述电机为三相异步电机。

所述皮带传动机构中的皮带采用Y型V带。

所述皮带传动机构和蜗轮蜗杆机构均置于封闭的箱体内。

所述蜗轮为扇形蜗轮。