专利名称：装箱、码垛机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于箱类、袋类和瓶类的装箱和码垛机械，尤其涉及一种装箱、码垛机 器人。
背景技术：
目前，公知的码垛机器人大多是双输入双输出的非线性运动轨迹，空间动作轨迹 呈复杂的弧形，传动效率低(90% )，耗电量大；零部件点数多，结构复杂，维护困难；手臂关 节上直接安装电机和减速箱，运动部件重量大，无法实现高速动作，且容易发生故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、动作灵活、维护容 易、省电省功的 装箱、码垛机器人。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是装箱、码垛机器人，包括底部基座、 回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承，回转支承连接在底部基 座上，回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连，机械臂机构通过主动关节与回转机 架相连，手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上，抓手连接于手腕下端。所述回转机架上安装有驱动电机。所述主动关节为垂直主动关节和水平主动关节。所述机械臂机构包括上臂、前大臂、后大臂、连杆、垂直移动板、水平移动板、垂直 驱动电机、水平驱动电机，后大臂通过垂直主动关节与垂直移动板相连，前大臂通过水平主 动关节与水平移动板相连。所述机械臂由后大臂、前大臂、上臂和连杆按一定的比例关系组成平行四杆机构。所述手腕姿态保持机构包括关节轴承、末端执行器、两个平行四杆机构、三运动副 机构、平衡机构底座和调节螺栓。所述两个平行四杆机构和三运动副机构构成平衡链。所述底部基座为钢结构件。本发明装箱、码垛机器人不仅能够实现位置和速度的单输入和单输出，实现快速 码垛，可达到1500次/时的速度，而且该机器人还具有结构简单、操作方便、动作灵活、维护 容易、省电省功等优点。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。图1是本发明装箱、码垛机器人整体结构示意图；图2是本发明装箱、码垛机器人机械臂机构示意图；图3是本发明装箱、码垛机器人手腕姿态保持机构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，装箱、码垛机器人包括底部基座1、回转机架2、机械臂3、手腕4、抓手 5、手腕姿态保持机构6和回转支承23，回转机架2上安装有驱动电机22，底部基座1为钢结 构件，为机器人的工作提供稳定的基础，回转支承23连接在底部基座1上，回转机架2通过 回转支承23与底部基座1相连，机械臂机构3通过主动关节与回转机架2相连，手腕4连 接在机械臂机构3和手腕姿态保持机构6上，抓手5连接于手腕4的下端，该机械臂机构3 可随回转机架2 —同在回转机架驱动电机22的带动下，通过同步带传动，相对于底部基座 1在回转支承23上回转，手腕4和抓手5也随着一并回转。如图2所示，机械臂机构3包括垂直驱动电机7、垂直移动板8、垂直主动关节9、后 大臂10、上臂11、前大臂12、连杆13、水平主动关节14、水平移动板15和水平驱动电机16， 其中，后大臂10、前大臂12、上臂11和连杆13按一定的比例关系组成平行四杆机构，后大 臂10通过垂直主动关节9与垂直移动板8相连，垂直移动板8上固定有滚珠螺母，垂直驱 动电机7由同步带带动垂直滚珠丝杠27旋转，使后大臂10做垂直运动，前大臂12通过水 平主动关节14与水平移动板15相连，水平移动板15上固定有滚珠螺母，水平驱动电机16 由同步带带动水平滚珠丝杠26旋转，使前大臂12做水平运动，其中，手腕4固定在上臂11 的前端，由驱动电机22驱动直接带动手腕4和抓手5执行回转运动。如图3中，手腕姿态保持机构包括关节轴承17、末端执行器18、平行四杆机构19、 平行四杆机构20、调节螺栓21、三运动副机构24和平衡机构底座25，其中平行四杆机构 19、平行四杆机构20和三运动副机构24构成平衡链，并且如图2和图3所示，垂直驱动电 机7由同步带带动垂直滚珠丝杠27旋转，使后大臂10做垂直运动，在平行四杆机构20的 带动下，末端执行器18也随着做垂直运动且只做垂直运动；水平驱动电机16由同步带带动 水平滚珠丝杠26旋转，使前大臂12做水平运动，在平行四杆机构19的带动下，末端执行器 18也随着做水平运动且只做水平运动，而且只要旋转调节螺栓21使平衡机构底座25保持 在理论位置，就可使末端执行器18下表面在运动中始终保持水平。
权利要求
装箱、码垛机器人，其特征在于包括底部基座、回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承，回转支承连接在底部基座上，回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连，机械臂机构通过主动关节与回转机架相连，手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上，抓手连接于手腕下端。
2.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述回转机架上安装有驱动电机。
3.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述主动关节为垂直主动关节 和水平主动关节。
4.根据权利要求1或3所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述机械臂机构包括上 臂、前大臂、后大臂、连杆、垂直移动板、水平移动板、垂直驱动电机、水平驱动电机，后大臂 通过垂直主动关节与垂直移动板相连，前大臂通过水平主动关节与水平移动板相连。
5.根据权利要求4所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述机械臂由后大臂、前大臂、 上臂和连杆按一定的比例关系组成平行四杆机构。
6.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述手腕姿态保持机构包括关 节轴承、末端执行器、两个平行四杆机构、三运动副机构、平衡机构底座和调节螺栓。
7.根据权利要求6所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述两个平行四杆机构和三运 动副机构构成平衡链。
8.根据权利要求1所述装箱、码垛机器人，其特征在于所述底部基座为钢结构件。
全文摘要
本发明公开了装箱、码垛机器人，包括底部基座、回转机架、机械臂机构、手腕、抓手、手腕姿态保持机构和回转支承，回转支承连接在底部基座上，回转机架安装在回转支承上并与底部基座相连，机械臂机构通过主动关节与回转机架相连，手腕连接在机械臂机构和手腕姿态保持机构上，抓手连接于手腕下端。本发明装箱、码垛机器人不仅能够实现位置和速度的单输入和单输出，实现快速码垛，可达到1500次/时的速度，而且该机器人还具有结构简单、操作方便、动作灵活、维护容易、省电省功等优点。
文档编号B65G61/00GK101817452SQ20101014116
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者尹柏林 申请人:大连佳林设备制造有限公司