[发明专利]一种具有柔顺结构的玻璃瓶分拣并联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及分拣机器人领域，尤其涉及一种具有柔顺结构的玻璃瓶分拣并联机器人。

背景技术

并联机器人是一种具有闭链结构的先进机器人，具有刚度大、精度高、承载能力强等优点，可以实现高速、高精度的控制任务，已经广泛应用于运动模拟、机械加工、高速搬运、分拣、快速定位等场合。

在工业生产中，随着人们对生产效率及作业精度要求的不断提高，高速高精度已成为工业机器人发展的重要趋势。面对高速及高加速的要求，并联机器人面对以下几个难题：

(1)基于传统设计理论的机器人体积及自重通常较大，在高速运行时要求使用较大型号的驱动与传动装置，使得机器人生产及运行成本大幅增加；

(2)在高速运行工况下，基于轻量化的设计方法设计的高速并联机器人通常会产生弹性变形与振动，使得并联机器人动平台执行端的运动增加了弹性位移，采用传统针对刚性机器人的分析及控制方法无法达到并联机器人的性能要求；

(3)并联机器人多以刚性运动副传递运动，受其结构所限，不可避免的存在间隙、摩擦、冲及安装和加工误差等问题，无法满足现代科技发展对机械装备的要求。

柔顺机构是现代机构和机械设备发展的新方向，其从结构设计的角度为解决上述问题提供了一种新的思路和方法，在轻型和微型并联机构领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种克服现有纯刚体并联机器人的不足，结构简单，设计合理的一种具有柔顺结构的玻璃瓶分拣并联机器人。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种具有柔顺结构的玻璃瓶分拣并联机器人，横跨设于输送台上方，包括分拣机构和控制系统，在该机器人处的输送台的两侧分别设有成品容纳盒和次品收纳盒；其特征在于：分拣机构，包括静平台、机械臂、动平台以及连杆机构；静平台，其沿输送台的宽度方向设置；机械臂，包括相对能够呈菱形布置的两组，所述机械臂由上向下倾斜设置，包括呈夹角布置的主动臂和从动臂，所述主动臂和从动臂之间通过柔顺关节连接，所述主动臂的另一端与所述静平台通过第一铰接轴可转动连接，所述静平台的另一侧设有驱动电机，所述驱动电机的输出端与第一铰接轴连接，用于驱动主动臂在其所在平面内旋转，两所述从动臂的自由端相交汇；动平台，竖直设置，具有竖直设置的吊臂和水平固定于吊臂底端的抓取平台，所述吊臂与两从动臂的自由端通过第二铰接轴铰接，所述抓取平台的底部设有能够吸附输送台上玻璃瓶的气动吸盘，所述气动吸盘连接有驱动气缸；连杆机构，设于任一机械臂外侧，与动平台联动设置，用于驱动动平台保持竖直状态，其一端与动平台铰接，另一端与动平台铰接；控制系统，包括控制器、设于动平台前侧上方的图像采集器以及用于感应输送台上玻璃瓶位置的位置传感器，所述控制器的信号输入端连接有图像采集器和位置传感器，所述控制器的控制输出端连接有驱动电机和驱动气缸。

进一步的技术方案在于：所述连杆机构与相邻的一主动臂和一从动臂构成三连式的平行四边形机构。

进一步的技术方案在于：所述连杆机构包括依次铰接的第一连杆、L形连杆、平行四边形连杆机构和第二连杆，所述第一连杆与相邻的主动臂平行设置，所述第二连杆与相邻的从动臂平行设置。

进一步的技术方案在于：所述气动吸盘位于输送台轴线的上方。

进一步的技术方案在于：所述成品容纳盒和次品收纳盒的内部包覆有弹性层。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该分拣并联机器人具有柔顺结构，采用柔顺结构替换传统的运动副，利用柔顺结构自身的柔性变形实现运动和能量的传递和转换，在结构上减少甚至没有了运动副，从根本上解决了由传统运动副带来的间隙、摩擦、冲击等问题。该机器人在分拣玻璃瓶时不仅具有上下、左右方向的自由度，实现抓取分拣的基本功能，通过连杆机构的设置，与动平台保持联动，始终保证动平台的水平无倾角移动，抓取、放置更加平稳，适用于对易碎品的分拣，提高了并联机器人的使用性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的工作原理示意图；

图3是本发明所述连杆机构的结构示意图。

具体实施方式