一种码垛机器人的制作方法

本发明涉及机械手领域，具体涉及到一种码垛机器人。

背景技术：

产品生产流程中，生产完成的产品和配件会根据预设位置放置在包装盒中，然后包装盒经过封装后，利用码垛机器人进行码垛，以便于搬运上车，码垛机器人一般仅参与包装盒的码垛环节。

实际生产中发现，由于工人的失误或者机器的失误，部分封装好的包装盒会出现产品或配件漏放的情况。

技术实现要素：

为了对封装好的包装盒进行检测，本发明提供了一种码垛机器人，通过在码垛机器人上设置热成像仪，以实现对包装箱内物品进行检查的目的，包装箱的检查工作与码垛工作同步进行，具有良好的实施便利性，且根据检查结构码垛机器人可及时调整包装箱的码垛位置，具有良好的实用性。

相应的，本发明提供了一种码垛机器人，包括连接支架、夹持夹爪、夹持驱动元件和热成像仪；

两个所述夹持夹爪沿竖直方向滑动设置在所述连接支架的正面上，所述夹持驱动元件用于调节两个所述夹持夹爪之间的距离；

所述热成像仪包括热成像探头，所述热成像探头设置在所述连接支架的正面上。

可选的实施方式，所述夹持驱动元件包括夹持驱动电机；

所述夹持夹爪具有穿出至所述连接支架背面的夹爪连接部，所述夹持驱动电机固定在所述连接支架上，且所述夹持驱动电机的输出端通过连接带与对应的夹爪连接部连接。

可选的实施方式，还包括进气侧板和进气驱动模块；

所述进气侧板的根部沿水平方向滑动设置在所述连接支架的正面上，所述进气驱动模块用于控制所述进气侧板运动；

所述进气侧板上设置有进气接口，所述进气接口包括进气输入端和进气输出端，所述进气输出端设置在朝向所述夹持夹爪的一侧。

可选的实施方式，还包括热风生成机构，所述热风生成机构具有一个热风吹出端，所述热风吹出端与所述进气输入端连通。

可选的实施方式，还包括排气侧板和排气驱动模块；

所述排气侧板的根部沿水平方向滑动设置在所述连接支架的正面上，所述排气驱动模块用于控制所述排气侧板运动；

所述排气侧板和所述进气侧板分设在所述夹持夹爪的两侧，所述排气侧板上设置有排气接口，所述排气接口包括排气输入端和排气输出端，所述排气输入端设置在朝向所述夹持夹爪的一侧。

可选的实施方式，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述排气接口中。

可选的实施方式，所述进气驱动模块包括进气气缸、所述排气驱动模块包括排气气缸，所述码垛机器人还包括拉力弹簧；

所述进气气缸的连接轴与所述进气侧板连接，所述进气气缸的本体固定在所述连接支架上；

所述排气气缸的连接轴与所述排气侧板连接，所述排气气缸的本体固定在所述连接支架上；

所述拉力弹簧的两端分别连接在所述进气侧板和所述排气侧板上。

可选的实施方式，所述进气侧板和/或所述排气侧板上还设置有打码装置。

可选的实施方式，所述打码装置包括电路板；

所述电路板嵌入设置在对应的进气侧板或排气侧板上，所述电路板朝向所述夹持夹爪的一侧上设置有若干个加热元件。

可选的实施方式，还包括多轴机械臂，所述连接支架固定在所述多轴机械臂的末端机械臂上。

综上，本发明提供了一种码垛机器人，首先，通过在工作末端上设置热成像探头，可实现对装载有特定类型物品的包装箱的透视检测，具体实施中可根据检测结构及时调节包装箱的码垛位置，由于检测过程和码垛过程是同步进行的，在保证码垛速率的同时，还保证了码垛对象的合格，具有良好的作业便利性；此外，利用包装箱的提手开槽进行通风，以扩大金属目标与环境的温度差异性，可提高热成像图像中的分辨率，有利于计算机处理，提高计算机的检查准确性。

附图说明

图1为本发明实施例的码垛机器人的工作末端第一三维结构示意图；

图2为本发明实施例的码垛机器人的工作末端第二三维结构示意图；

图3为本发明实施例的码垛机器人的工作末端的后视图的局部示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的码垛机器人的工作末端第一三维结构示意图；图2为本发明实施例的码垛机器人的工作末端第二三维结构示意图。

本发明实施例提供了一种码垛机器人，该码垛机器人包括多轴机械臂和安装于机械臂末端上的若干个零部件（即工作末端）；由于多轴机械臂的结构多样，本发明的发明内容主要针对工作末端结构，因此，关于多轴机械臂的结构在附图中未示出，可参照现有技术进行实施。

具体的，所述码垛机器人包括连接支架5、夹持夹爪20、夹持驱动元件和热成像仪；所述连接支架5固定在所述多轴机械臂的末端机械臂上。

两个所述夹持夹爪20沿竖直方向滑动设置在所述连接支架5的正面上，所述夹持驱动元件用于调节两个所述夹持夹爪20之间的距离；所述热成像仪包括热成像探头21，所述热成像探头21设置在所述连接支架5的正面上。

具体的，为了能够获取到完整的包装箱热成像图案，本发明实施例的热成像探头21数量为两个，具体实施中，可设置两个以上的热成像探头21；通过计算机处理，多个热成像探头21所获取的图像最终可拼接为一幅图像进行处理。

需要说明的是，本发明实施例所提供的码垛机器人如要发挥出良好的检测性能，需要对包装箱内的物品进行限定。具体的，由于金属材料具有良好的导热性，其在热成像图案中与周围环境（纸箱、泡沫等）具有较大的差异性，因此，优选的，该码垛机器人针对的检查作业对象为金属制品，或含有部分金属结构的产品，或通过对产品主动增加金属结构的方式以保证产品的可检测性。

图3为本发明实施例的码垛机器人的工作末端的后视图的局部示意图，为了连接带12的示意清晰性，拉力弹簧10未在图3中示出。

可选的实施方式，所述夹持驱动元件包括夹持驱动电机16；

所述夹持夹爪20具有穿出至所述连接支架5背面的夹爪连接部13，所述夹持驱动电机16固定在所述连接支架5上，且所述夹持驱动电机16的输出端通过连接带12与对应的夹爪连接部13连接。参照附图示意，连接带12的两端分别固定在夹爪连接部13上，然后，连接带12分别环套在沿竖直方向分设在所述夹爪连接部13两端的所述夹持驱动电机输出端15和定滑轮11上，通过对夹持驱动电机16可控制对应的一个夹持夹爪20的运动。

具体的，为了凸显金属制品与环境的温度差异性，即提高金属制品与环境的温差，以便于机器进行识别，可选的实施方式，还包括进气侧板8和进气驱动模块；所述进气侧板8的根部沿水平方向滑动设置在所述连接支架5的正面上，所述进气驱动模块用于控制所述进气侧板8运动；所述进气侧板8上设置有进气接口9，所述进气接口9包括进气输入端和进气输出端，所述进气输出端设置在朝向所述夹持夹爪20的一侧。具体的，包装箱两侧会设置有提手开槽，提手开槽与包装箱内部为连通的；参照附图示意，实际实施中，进气输出端的结构应与提手开槽相适配；当进气输出端伸入至提手开槽中后，通过往包装箱内通气流的方式，由于散热速率的差异性，金属制品的表面温度下降较快，从而与周围环境形成明显的温度差异对比。

可选的实施方式，所述码垛机器人还包括热风生成机构，所述热风生成机构具有一个热风吹出端，所述热风吹出端与所述进气输入端连通。热风的制作难度较冷风的制作难度低，因此，本发明实施例采用热风生成机构作为风源，具体的，常见的热风生成机构采用电热丝发热，然后利用风机将热风吹出。

为了避免能源的浪费，可选的实施方式，还包括排气侧板3和排气驱动模块；所述排气侧板3的根部沿水平方向滑动设置在所述连接支架5的正面上，所述排气驱动模块用于控制所述排气侧板3运动；所述排气侧板3和所述进气侧板8分设在所述夹持夹爪20的两侧，所述排气侧板3上设置有排气接口1，所述排气接口1包括排气输入端和排气输出端，所述排气输入端设置在朝向所述夹持夹爪20的一侧。相应的，在对产品进行夹持检测时，排气输入端伸入至产品另一侧的提手开槽中，流经产品的包装箱的热气流会从排气输入端排出，排气输入端所接收的热气流可回流供热风生成机构进行使用以节省能源。

此外，考虑到需要为热风的供给提供一个合适的停止信号，可选的实施方式，还包括温度传感器2，所述温度传感器2设置在所述排气接口1中。通过温度传感器2所获取的温度，可判断出目前包装箱内的温度，在温度满足成像需求时，关闭热风生成机构并开始采集热成像图像。

具体的，针对进气侧板8和排气侧板3的运动，可选的实施方式，所述进气驱动模块包括进气气缸14、所述排气驱动模块包括排气气缸，所述码垛机器人还包括拉力弹簧10；所述进气气缸14的连接轴与所述进气侧板8连接，所述进气气缸14的本体固定在所述连接支架5上；所述排气气缸的连接轴与所述排气侧板3连接，所述排气气缸的本体固定在所述连接支架5上；所述拉力弹簧10的两端分别连接在所述进气侧板8和所述排气侧板3上。具体的，气缸的作用是使两个侧板之间的间距调整至最大值，在气缸泄压时，拉力弹簧10则驱动两个侧板相向运动，以对外部的包装箱的侧面进行夹持，同时使对应的结构伸入至提手开槽中。

进一步的，可将打码的结构集成在码垛机器人上，可选的实施方式，所述进气侧板8和/或所述排气侧板3上还设置有打码装置，检测合格的包装箱可直接进行打码，可进一步对相关工序进行简化，提高工作效率。

具体的，针对打码装置的结构，可选的实施方式，所述打码装置包括电路板6；所述电路板6嵌入设置在对应的进气侧板8或排气侧板3上，所述电路板6朝向所述夹持夹爪20的一侧上设置有若干个加热元件7。具体的，传统的打码方式是直接将相关内容以明文方式进行示意，相对而言，密文的打码更有利于防伪，因此，本发明实施例提供了一种通过加热在热敏纸上打点的方式实现打码。具体的，包装箱的对应位置上应预贴热敏纸，在码垛过程中，检验合格的包装箱需要执行打码作业，相应的，根据预设的密文程序生成点阵密文，然后通过对电路板6上的加热元件7的控制实现打点。

考虑到电路板与外部设备的线缆连接，具体实施中，在设置有电路板的进气侧板或排气侧板上设置有连接孔4，所述连接孔的设置位置与电路板相对应；连接孔4的设置，可供外部设备与电路板之间进行线缆连接。

综上，本发明实施例提供了一种码垛机器人，首先，通过在工作末端上设置热成像探头，可实现对装载有特定类型物品的包装箱的透视检测，具体实施中可根据检测结构及时调节包装箱的码垛位置，由于检测过程和码垛过程是同步进行的，在保证码垛速率的同时，还保证了码垛对象的合格，具有良好的作业便利性；此外，利用包装箱的提手开槽进行通风，以扩大金属目标与环境的温度差异性，可提高热成像图像中的分辨率，有利于计算机处理，提高计算机的检查准确性。

以上对本发明实施例所提供的一种码垛机器人，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。