一种物料仓库码垛机器人

1.本发明属于码垛机器人技术领域，具体涉及一种物料仓库码垛机器人。


背景技术：

2.在仓库中为让物料整齐码放起来就需要对物料进行码垛处理，以往物料码垛是人工进行码垛，但这种码垛方式对工人的体力消耗较大，码垛效率较低，为此，便孕育出了码垛机器人，码垛机器人通常由机械臂和取物机构组成，其中取物机构类型多样，针对不同的物品可选用不同的取物机构，例如取拿纸箱包装的物料可选用负压吸取机构，取拿编织袋包装的物料可选用卡爪抓取机构，取拿铁罐包装的物料可选用磁吸拾取机构。
3.本文中主要对负压吸取机构式的码垛机器人进行改进，负压吸取机构的主要由负压抽吸机和吸盘组成，在负压吸取机构吸取纸箱时，吸盘会与纸箱紧密接触，吸盘通过负压抽吸机产生的负压将纸箱吸起，这个吸紧强度主要与吸盘和纸箱之间的密封强度以及负压抽吸机的吸力相关，若纸箱上端存在灰尘则会影响吸盘和纸箱之间的密封强度，为了达到同样的吸紧强度就需要增强负压抽吸机的吸力，这就会额外消耗较多的电力，从而造成电能浪费，针对上述问题，我们提出了一种物料仓库码垛机器人。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：旨在提供一种物料仓库码垛机器人，用于解决背景技术中存在的问题。
5.为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种物料仓库码垛机器人，包括底座，所述底座上侧传动连接有机械臂，所述机械臂的末端设有负压吸取机构，所述负压吸取机构包括与机械臂连接的负压抽吸机，所述负压抽吸机下端通过导气盘连接有吸盘，所述吸盘下端设有密封垫圈，所述密封垫圈上端开设有若干上下贯穿的竖孔，所述密封垫圈内侧开设有与若干个竖孔一一对应的横孔，所述横孔与对应的竖孔相通；
7.所述导气盘外侧固接有活塞筒，所述活塞筒内密封滑动连接有活塞，所述活塞筒下端设有与活塞相匹配的第一限位环，所述活塞下端设有活塞杆，所述活塞筒上侧设有若干个与若干个竖孔上端一一连通的排气管。
8.所述活塞筒的形状呈圆筒状，所述活塞的形状为与活塞筒相匹配的圆环状，所述第一限位环包括内限位环和外限位环，所述内限位环和外限位环与活塞筒为一体成型结构。
9.所述活塞杆的数量为八个，八个所述活塞杆绕活塞的圆心呈环形等距阵列分布，八个所述活塞杆与活塞为一体成型结构。
10.所述竖孔、横孔和排气管的数量均为八个。
11.所述排气管包括上管和下管，所述上管固接在活塞筒上，所述下管固接在密封垫圈上端，所述上管密封滑动连接在下管内。
12.所述下管上侧向上滑动贯穿导气盘，所述导气盘设有与下管相匹配的滑槽。
13.所述下管上侧设有与滑槽相匹配的第二限位环，所述第二限位环位于导气盘上侧。
14.每个所述竖孔下侧均具有向外扩张的倒漏斗槽。
15.本发明提供一种物料仓库码垛机器人，通过本码垛机器人进行码垛作业时，负压吸取机构吸盘下端的密封垫圈在与纸箱接触前，竖孔将向下吹出气体，从而自动对纸箱上端的灰尘进行清洁，避免灰尘影响密封垫圈与纸箱之间的吸附强度，这样就不会额外消耗较多的电力，避免造成电能浪费。
附图说明
16.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明负压吸取机构的局部剖面结构示意图；
19.图3为图2中a处的结构放大示意图；
20.图4为本发明排气管的结构示意图。
21.主要元件符号说明如下：
22.底座1、机械臂11、负压抽吸机2、导气盘21、吸盘22、密封垫圈23、竖孔24、横孔25、活塞筒3、活塞31、第一限位环311、活塞杆32、排气管33、内限位环4、外限位环41、上管5、下管51、第二限位环52、倒漏斗槽53。
具体实施方式
23.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
24.实施例一
25.如图1-4所示，本发明的一种物料仓库码垛机器人，包括底座1，底座1上侧传动连接有机械臂11，机械臂11的末端设有负压吸取机构，负压吸取机构包括与机械臂11连接的负压抽吸机2，负压抽吸机2下端通过导气盘21连接有吸盘22，吸盘22下端设有密封垫圈23，密封垫圈23上端开设有若干上下贯穿的竖孔24，密封垫圈23内侧开设有与若干个竖孔24一一对应的横孔25，横孔25与对应的竖孔24相通；
26.导气盘21外侧固接有活塞筒3，活塞筒3内密封滑动连接有活塞31，活塞筒3下端设有与活塞31相匹配的第一限位环311，活塞31下端设有活塞杆32，活塞筒3上侧设有若干个与若干个竖孔24上端一一连通的排气管33。
27.第一限位环311能够对活塞31向下运动的行程进行限位，避免活塞31脱离活塞筒3。
28.负压吸取机构未吸取箱体时，负压抽吸机2将不工作，活塞31将在自身和活塞杆32的重力作用下向下滑动，直到活塞31抵接在第一限位环311上端，在该状态下，活塞杆32的下端将低于吸盘22的下端。
29.码垛机器人在使用时将与外部计算机进行电性连接，由外部计算机控制其工作。
30.在本实施例中活塞筒3的形状呈圆筒状，活塞31的形状为与活塞筒3相匹配的圆环
状，第一限位环311包括内限位环4和外限位环41，内限位环4和外限位环41与活塞筒3为一体成型结构，活塞杆32的数量为八个，八个活塞杆32绕活塞31的圆心呈环形等距阵列分布，八个活塞杆32与活塞31为一体成型结构，竖孔24、横孔25和排气管33的数量均为八个。
31.码垛机器人码垛时，通过外部计算机控制机械臂11带动负压吸取机构移动到纸箱的正上方，然后控制负压吸取机构向下运动，在活塞杆32与纸箱上端抵接后继续向下运动的过程中，活塞杆32将相对于活塞筒3向上运动，使活塞31在活塞筒3内向上滑动，活塞31向上滑动的过程中会将其内部的空气向上推挤，使空气通过各个排气管33排出，通过排气管33排出的空气将进入到各个竖孔24内，并从各个竖孔24的下端排出，由于此时的密封垫圈23已经靠近纸箱上端，因此从各个竖孔24下端喷出的空气将会吹在纸箱上端，从而将纸箱上端的灰尘吹走，负压吸取机构继续向下运动到吸盘22下端的密封垫圈23与纸箱上端保持抵接时，通过外部计算机控制负压抽吸机2工作，使负压抽吸机2通过导气盘21和吸盘22将其下侧的空气向上抽送，从而使吸盘22与纸箱之间形成负压，这样纸箱便能在负压作用下被吸紧，待纸箱被负压吸取机构吸紧后，控制机械臂11驱动负压吸取机构带动纸箱移动到指定码垛位置，然后控制负压抽吸机2停止工作，此时负压消失，纸箱便能在重力作用下停放在指定码垛位置，这样便能完成码垛作业，在后续控制负压吸取机构向上运动的过程中，由于活塞杆32失去了纸箱的限位，因此活塞31和活塞杆32便能在重力作用下向下运动进行复位，活塞31在向下运动的过程中，便能通过排气管33和竖孔24将空气吸入，这样便能为下一次码垛做好准备。
32.在上述码垛作业过程中，负压抽吸机2抽吸空气将纸箱吸紧的过程中，由于竖孔24通过横孔25与吸盘22内侧相通，因此竖孔24内侧将形成负压，这样每个竖孔24下端便能形成一个小吸盘，这样便能使导气盘21的各个位置与纸箱之间紧密贴合，从而提升吸附稳定性。
33.竖孔24内侧形成负压时，在排气管33的连通作用下，活塞筒3内，位于活塞31上侧的部分同样会形成负压，这个负压会带动活塞31继续向上运动到活塞筒3内的最高位置，这就会使活塞杆32下端高于纸箱上端，使用者观察到此现象时，说明密封垫圈23与纸箱之间的密封正常，可进行正常的码垛作业，若在码垛过程中未观察到此现象，说明密封垫圈23与纸箱之间的密封存在异常，不能进行进行码垛作业，这样便能起到提示作用，以因此工作人员的注意，这样便能在一定程度上保障码垛作业的安全。
34.通过本码垛机器人进行码垛作业时，负压吸取机构吸盘下端的密封垫圈在与纸箱接触前，竖孔将向下吹出气体，从而自动对纸箱上端的灰尘进行清洁，避免灰尘影响密封垫圈与纸箱之间的吸附强度，这样就不会额外消耗较多的电力，避免造成电能浪费。
35.实施例二
36.本实施例在上一实施例的基础上做出了进一步改进，如图所示，排气管33包括上管5和下管51，上管5固接在活塞筒3上，下管51固接在密封垫圈23上端，上管5密封滑动连接在下管51内，下管51上侧向上滑动贯穿导气盘21，导气盘21设有与下管51相匹配的滑槽，下管51上侧设有与滑槽相匹配的第二限位环52，第二限位环52位于导气盘21上侧，每个竖孔24下侧均具有向外扩张的倒漏斗槽53。
37.由于吸盘22通常采用柔性材质制成，因此吸盘22在吸取纸箱的过程中高度会被压缩，将排气管33设计成能够上下滑动的分段式便能满足吸盘22的高度变化需要，另外下管
51贯穿导气盘21设置能够对导气盘21起到限位作用，使导气盘21只能上下移动，第二限位环52能够对密封垫圈23向下运动的行程进行限位，倒漏斗槽53能够增大竖孔24下端的面积，从而提升纸箱被吸附的面积。
38.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。