[发明专利]一种配有视觉的高速并联机器人拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种配有视觉的高速并联机器人拾取装置，属于工业机器人及自动化技术领域，特别是一种在食品、药品及电子等行业的生产中可实现对产品的高速分拣和拾取的装置。

背景技术

在食品、医药以及电子产品行业，存在着大量的分拣、拾取及包装工作，目前这些工作主要靠人工完成，具有劳动强度大、生产效率低、易污染等缺点。随着科学技术的发展，机器人等自动化设备的引入成为行业的发展趋势。然而现有的产品主要是单独的机器人，需要用户自己配备安装架、视觉系统和传输系统等附属设备，安装调试复杂，搬运后需要重新调试，并且精度和稳定性受用户提供附属设备的影响。

发明内容

针对上述已有技术的不足，本发明提供了一种配有视觉系统的高速并联机器人拾取装置。由于机器人本体、安装架、视觉系统和传输系统是一个整体，能够克服安装调试复杂的缺点，搬运后不需要重新调试即可使用，且能够保证精度和稳定性不变。该高速并联机器人拾取装置能够灵活应对工作环境的变化，实现运动目标物体的高速准确地分拣与拾取。

本发明的采用的技术方案如下：

该高速并联机器人拾取装置包括机器人本体结构、安装架、视觉系统和传输系统。

机器人本体结构包括固定平台、三组机械手臂、旋转轴和动平台。其中固定平台上设有多个安装孔，用于安装机械手臂和旋转轴的驱动机以及固定平台和安装架固定连接。所述机械手臂由主动臂和从动臂组成。主动臂的一端通过法兰盘与驱动机构连接，另一端通过球关节与从动臂连接。从动臂是一个平行四边形机构，由球关节、从动连杆、销、销端螺母和从动臂拉簧组成。其中从动连杆由从动杆连接件、碳纤维管组成。从动臂的一端与主动臂连接，另一端通过球关节与动平台连接。旋转轴由上端轴承组、上端万向联轴器、花键轴、花键螺母、套筒、旋转轴连接件、下端万向联轴器、下端轴承组组成。上端万向联轴器通过弹性圆柱销两端分别与上端轴承组和花键轴连接，花键螺母与套筒通过键和孔用挡圈实现径向和轴向的定位连接，旋转轴连接件的两端分别与套筒和下端万向联轴器通过弹性圆柱销连接，下端万向联轴器和下端轴承组通过弹性圆柱销连接。旋转轴的两端通过两个轴承组分别与固定平台和动平台连接。所述动平台设有螺纹孔，球关节的安装是可调的，并通过薄螺母锁紧。动平台的中心设有安装孔，用于下端轴承组的轴承座的安装。

安装架由型材焊接而成，设有安装孔，用于机器人本体结构、视觉系统中的摄像机和传输系统的固定安装。

视觉系统包括CCD摄像机、图像采集卡和工业控制计算机。CCD摄像机通过支撑架固定在安装架上，图像采集卡通过PCI总线与工业控制计算机相连，工业控制计算机发出指令对图像进行采集与处理，将处理后的信息发给机器人的控制系统。

传输系统包括电机、减速机构、滚筒和传送带，通过四个支撑腿固定安装在安装架上。

本发明的效果和益处是：

（1）该高速并联机器人拾取装置是一个整体单元，安装调试简单，且整体移动后不需要再次调试，能够有效的保证较高的精度和稳定性。

（2）该高速并联机器人拾取装置的机器人具有三个平移和一个转动自由度，应用范围广泛，且机器人旋转轴采用滚珠花键结构，加工制造简单，耐磨损使用寿命长，克服了已有技术的不足。

（3）该并联机器人拾取装置整体结构紧凑，刚性好，能够实现较高的速度。

附图说明

图1是本发明的轴测视图；

图2是本发明的机器人本体结构轴测视图；

图3是本发明的机器人主动臂和从动臂连接的局部放大图；

图4是本发明的机器人动平台和从动臂连接的局部放大图；

图5是本发明的机器人旋转轴的整体视图；

图6是本发明的机器人旋转轴上端轴承组的剖视图；

图7是本发明的机器人旋转轴下端轴承组的剖视图；

图8是本发明的机器人旋转轴的局部剖视图；

图中：Ⅰ机器人本体结构；Ⅱ安装架；Ⅲ视觉系统；Ⅳ传输系统；