[实用新型]平行杆码垛机机器人

说明书

本实用新型涉及机器人，尤其是由于码垛用平行杆机器人。

国内啤酒、饮料、日化等行业的新线已大量采用传统码垛机，也有部分小产能的生产线采用通用机器人码垛，还有大量的旧线还是采用人工码垛，其它行业如水饮料、调味品、白酒、化妆品、保健品等还有很多还停留在人工码垛上。随着社会的发展和科技的进步，各行各业都在向集团化、规模化发展，生产线的产能也在向高速大能力发展，国内新增的啤酒饮料生产线都是36000瓶/小时以上的产能，为满足高速大产能生产线的码垛需要，国外几个大的机器人设备制造商均推出针对码垛行业的机器人，比如日本的FANUC,日本的Fuji ACE, 瑞士的ABB, 瑞士的KUKA，这几家制造商均为专业机器人制造厂商，其生产的机器人广泛应用于汽车生产线，焊接，喷涂，电子，精密制造，物料搬运（码垛）等行业，其中日本的FujiACE制造的EC系列码垛机机器人以其灵活性和专为码垛行业量身定制的机械结构和控制系统而广泛应用于码垛行业。随着中国工业化进程的不断加速，机器人的应用将越来越普及，传统的码垛机将会被机器人码垛所取代。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种平行杆码垛机机器人，具有高速、高精度、高自动化程度、高可靠性、易操作性、宽适用性的优点，能满足高产能生产线的需求。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种平行杆码垛机机器人，包括手臂、前臂、后臂、拉杆、第一平行拉杆、第二平行拉杆、三角板、前臂安装板、驱动所述前臂安装板前后运动的前臂驱动组件、后臂安装板、驱动所述后臂安装板上下运动的后臂驱动组件、旋转底盘和驱动所述旋转底盘的回转驱动组件；所述手臂前端与电机安装座铰接，铰接点为A，所述电机安装座上设有抓手伺服电机，所述抓手伺服电机通过夹具法兰与抓手连接；所述前臂位于后臂前方，所述手臂后端分别与所述前臂的前端和后臂的前端铰接，与前臂的铰接点为B，与后臂的铰接点为C；所述前臂的后端与所述前臂安装座铰接，铰接点为D，所述后臂的后端与所述后臂安装座铰接，铰接点为F；所述拉杆一端铰接在前臂安装板上，铰接点为D，拉杆另一端铰接在所述后臂的后端，铰接点为E，且所述铰接点E位于铰接点C和铰接点F之间；所述前臂安装板、前臂驱动组件、后臂安装板和后臂驱动组件固定在所述旋转底盘上；所述三角板铰接在所述前臂的前端，铰接点为B，所述第一平行拉杆一端铰接在所述前臂安装板上，另一端铰接在所述三角板上，所述第二平行拉杆的一端铰接在所述三角板上，另一端与所述电机安装座铰接；所述铰接点B、C、D、E组成平行四边形的四个顶点。

平行杆码垛机器人不同于关节机器人的一个主要特征是其平行四边形的机械结构。码垛机器人主体固定在底部旋转安装板上，通过回转驱动组件驱动旋转安装板，使机器人的主体旋转，完成手臂在圆周范围330°内的回转运动。机器人的前臂、后臂和手臂完成码垛作业，前臂是通过前臂驱动组件和前臂安装板的配合，使前臂末端在水平前后方向内移动，这个过程是将前臂驱动组件的回转运动转换为前臂下部的水平直线运动。后臂是通过后臂驱动组件与后臂安装板之间的配合，使后臂末端在垂直上下方向内移动，这个过程是将后臂驱动组件的回转运动转换为后臂下部的上下直线运动。前臂和后臂的共同移动通过由他们所构成的平行连杆机构传递到手臂后端，使手臂可以在一个平面区域内运动，完成码垛作业的抓取和松开的过程。手臂前端还有一个夹具伺服电机控制抓手的旋转运动，夹具伺服电机通过一个行星减速机，直接驱动末端夹具法兰的转动。所有动力驱动均采用伺服电机，整体可以实现主体的旋转，后臂的上下移动，前臂的前后移动和抓手的旋转运动。由于手臂、前臂、后臂和拉杆之间的铰接位置设置合理，再加上平行拉杆的作用，不论机器人运动的任何位置，都能保证手臂末端的夹具法兰保持水平。

作为改进，所述前臂驱动组件包括固定在所述前臂安装板上的两块水平支板、设于所述水平支板之间的前臂转轴、水平滚珠丝杆和驱动所述水平滚珠丝杆的前臂伺服电机；所述前臂后端套在所述前臂转轴上，通过所述前臂转轴与前臂安装板形成铰接；所述前臂安装板底部设有固定板，所述水平滚珠丝杆与所述固定板螺纹连接，所述前臂伺服电机通过所述水平滚珠丝杆驱动前臂安装板前后运动。

作为改进，所述前臂安装板通过水平架安装在所述旋转底盘上，所述前臂安装板底部两侧设有直线导轨滑块，所述水平架上对应所述直线导轨滑块处设有导轨，所述直线导轨滑块与所述导轨配合。直线导轨滑块与导轨的配合使前臂安装板在前后直线移动的时候更平稳。