[发明专利]一种机器人柔性清扫手爪

说明书

技术领域

本发明涉及物流自动化系统中对箱体内部进行清扫的机器人手爪结构技术领域。

背景技术

在工业生产中用来储存散状物料的大型箱体，为了保证使用中箱体内部的清洁度，在使用后或使用前都需要进行清扫处理。目前，对这种箱体内部的清扫主要采用人工清洁的方式，且清扫的工具主要采用毛刷或扫把，也有的采用吸尘器来进行清扫，但都是基于手动清扫的方式，劳动强度大且存在人为的不安全因素，不能实现整个物流系统的自动化作业，较难满足大批量、机械化连续生产的需要。针对这种不足，目前一些行业采用了工业机器人来完成箱体内部的自动清扫，主要是在机器人的手爪上加装毛刷或毛刷辊来进行清扫，但使用毛刷过程中，毛刷不可避免的会掉毛，造成箱体内部的二次污染，在一些具有食品级清洁度要求的行业中无法使用。此外，现有的清扫手爪都不具备手爪防碰撞检测、清扫压力自适应等功能，常造成箱体或手爪自身的损坏。

发明内容

本发明的目的正是为了解决上述现有技术存在的不足而提供一种具有防碰撞检测、清扫压力自适应能力，可安装在机器人上，实现箱体内部自动清扫、且清扫效果好的机器人柔性清扫手爪。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

一种机器人柔性清扫手爪，包括防碰撞检测装置、清扫装置和气压吹喷装置；所述的防碰撞检测装置包括位于两端的安装法兰和连接法兰，通过铰接机构横向或斜向铰接于安装法兰和连接法兰之间的伸缩运动副，安装于伸缩运动副上的位置检测传感器；所述的清扫装置包括安装于防碰撞检测装置的连接法兰上的刮板支架、安装于刮板支架外端的柔性清扫刮板；所述的气压吹喷装置安装于刮板支架上，包括与气路系统连通的吹喷气管、连接于气管上的气压喷嘴。

本发明在刮板支架上还安装有吸尘装置，包括与负压气路系统连通的吸尘气管，与吸尘气管连接并固定在刮板支架上的吸尘头。铰接于安装法兰和连接法兰之间的伸缩运动副为并联的2～6个。所述的伸缩运动副为气缸或液压缸或电动缸或气压弹簧或液压弹簧。铰接安装法兰和伸缩运动副的铰接机构为单自由度铰接机构或双自由度十字铰接机构。铰接连接法兰和伸缩运动副的铰接机构为双自由度十字铰接机构。在气压喷嘴上设置有调压阀和压力空气开关阀。在吸尘装置的吸尘头进口处安装有柔性刮板。

本发明与现有技术相比较，具有明显的特点和优点。通过所采用的伸缩运动副以及与两端安装法兰和连接法兰的铰接结构以及安装于伸缩运动副上的位置检测传感器，巧妙地实现了控制清扫装置的空间多自由度的防碰撞检测。采用2～6个伸缩运动副的空间多自由度并联结构，可实现清扫装置在任何方向的防碰撞检测。通过自动控制伸缩运动副可以保证清扫装置适应箱体的变形可靠地贴在箱体内壁，贴附力的大小还可以通过控制气缸或液压缸或电动缸的压力实现，提高清扫装置的可靠性。所设置的气压吹喷装置可以对箱体内的一些特定位置如清扫装置触及不到的死角地带进行吹喷清扫。所设置的吸尘装置可清扫无法被清扫装置清扫出去的灰尘等粉状杂物，使箱体清扫得更干净。本发明通过柔性清扫刮板、气压喷嘴、吸尘装置的组合应用，可对箱体进行较为彻底的清扫。采用柔性刮板，而不用毛刷，可以避免毛刷掉毛等二次污染。安装于吸尘头进口处的柔性刮板可将吸附在箱体上的灰尘扫下并即时被吸尘装置吸除。气压喷嘴上设置的调压阀用来调节吹喷空气的压力，压力开关阀用来控制吹喷动作的开断。

本发明结构及原理简单、布局紧凑，设备投资成本低，可靠性好，实用性强，其检测信息与清扫机器人相结合后，可以大大提高箱体清扫系统的自动化程度和系统的可靠性。

下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1为本发明横向并联三个伸缩运动副的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明斜向并联六个伸缩运动副的结构示意图。

具体实施方式