[发明专利]一种变胞式码垛机器人

说明书

本发明公开了一种变胞式码垛机器人，由机架、旋转底座、支链驱动端、从动支链、输出端、变胞装置、检测装置组成。本发明实现构态变换的方式较为安全，不会对本发明零部件产生破坏，可有效修正的构态变换的产生的运动误差，控制精度高，有利于减少构态变换带来的冲击振动，且变胞装置简单实用，重量较轻；其设计合理，本发明承受负载的情况下在其工作空间内正常运行，在该构型布局下本发明输出端的运动空间较大，停机断电时本发明整体处于零自由度的安全自锁状态。

技术领域

本发明涉及机器人设计领域，特别是一种变胞式码垛机器人。

背景技术

变胞机构能在其工作过程中实现多个构态的变换，多个构态对应于多种工作状态，能满足多种不同的工作场合。码垛作业是自动化生产中重要的工作领域，将变胞机构运用于该领域具有广泛的应用前景。中国专利201110184520.9公开了一种变胞机构式码垛机器人机构，但是采用限位块的方式来实现机构构态变换，一方面会容易产生较大冲击振动，容易导致输入电机脉冲不准确，机构容易产生运动失效，另一方面由于限位块的使用会导致工作空间有所减少；中国专利201711082276.9公开了一种变胞机构式码垛机器人，该机器人通过离合器实现构态变换，一方面为了使构态变换后能产生较大的锁紧力，选用的离合器的重量往往较大，不利于减轻机器人的负载重量，另一方面，摩擦式离合器不能提供输出端负载较大时所需的转矩，会导致变换为一自由度构态时离合器无法提供较大转矩而产生运动失效，嵌入式离合器不属于高精度元器件，加上杆件重力及加工装配因素，因此构态变换时难以实现齿形对齿形开合，即使能顺利闭合也会产生较大的振动导致杆件角度发生变化，从而导致输入电机脉冲不准确，机器人控制系统容易发生运动失效。目前，未见有一种构态变换运动控制精度较高、本身负载较轻、结构紧凑、工作空间大的变胞式码垛机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种变胞式码垛机器人，在实际生产中它能灵活实现构态变换，构态变换控制精度较高，本身负载轻，具有较大的工作空间，能满足实际码垛作业场合。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

一种变胞式码垛机器人由机架、旋转底座、支链驱动端、从动支链、输出端、变胞装置、检测装置组成；

所述机架的底部与地面固定；

所述旋转底座由垫板、底座旋转减速装置、底座旋转电机、旋转底板组成，底座旋转减速装置由底座旋转减速驱动端和底座旋转减速从动端组成，所述垫板的底部与机架顶部固定，底座旋转减速装置的底部与垫板的顶部固定，底座旋转电机安装在底座旋转减速驱动端，旋转底板的底部与底座旋转减速从动端固定；

所述支链驱动端由抬高架、第一输入减速装置、第一输入电机、第一输入电机减速器、第一固定板、第二输入减速装置、第二输入电机、第二输入电机减速器、第二固定板、嵌入式电磁离合器、大支撑架、大臂驱动杆、辅助大臂驱动杆组成，第一输入减速装置由第一输入减速驱动端和第一输入减速从动端组成，第二输入减速装置由第二输入减速驱动端和第二输入减速从动端组成，嵌入式电磁离合器由电磁离合器定盘和电磁离合器动盘组成，所述抬高架固定在旋转底板顶面一侧，第一固定板竖直固定在抬高架上，第一输入减速装置固定安装在第一固定板上，第一输入电机和第一输入电机减速器配套安装在第一输入减速驱动端，大臂驱动杆的下端与第一输入减速从动端固定，第二固定板固定在旋转底板顶面的另一侧，第二输入减速装置固定安装在第二固定板上，第二输入电机和第二输入电机减速器配套安装在第二输入减速驱动端，电磁离合器定盘固定安装在第二输入减速从动端上，大支撑架固定安装在旋转底板的顶面上，电磁离合器动盘固定安装在辅助大臂驱动杆的下端，辅助大臂驱动杆的下端与大支撑架铰接；