[实用新型]关节型中载智能控制码垛机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种码垛机器人，尤其涉及一种用于工业自动化生产，负载大、高度智能控制的关节型中载智能控制码垛机器人。

背景技术

随着工业自动化的深入发展，码垛机器人的发展越来越重要，其中负荷在120kg左右的中载码垛机器人也得到了广泛关注。中载码垛机器人因结构等因素通常重量很大，这就有比较大的转动惯量，在工作过程中会产生较大的振动，这就需要安装缓冲平衡装置，当今主流缓冲平衡装置主要采用平衡缸技术，价格相对比较昂贵。中载码垛机器人因结构比较大，因无法准去定位，无法胜任完成比较复杂的工作任务；许多关键关节的速度检测调控能力缺少，当速度过大时，可能会带来事故发生；手部负载的增大，力矩和扭矩会增大，缺少力学检测系统会造成过载带来危害。以往码垛机的关节限位系统采用机械限位，机械限位在中载码垛机中，会带来磨损大、产生噪音、反应不够灵敏等缺点。另外大多码垛机器人的视觉系统不够灵敏，不能很好识别所抓物体的形状，这些缺点在中载高智能控制码垛机器人中都需要解决。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高智能控制、运行平稳、抓取可靠，旋转速度自动控制，反应灵敏、控制安全的的关节型中载智能控制码垛机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

关节型中载智能控制码垛机器人，其特征在于：包括基座(1)、腰部机构(2)、大臂机构、小臂机构、手腕机构、末端执行机构、缓冲平衡装置(11)、大臂限位光电传感器(13)、小臂限位光电传感器(12)、大臂小臂测速直流电机(37)、腰部速度与限位光电传感器(16)、伺服驱动器(20)、控制柜(38)和示教器(23)；所述腰部机构与基座连接，大臂机构与腰部机构连接，小臂与大臂连接，末端执行机构与手腕(5)连接。

作为优选，腰部机构(2)由腰部伺服电机与减速器(14)、腰部齿轮传动机构(15)、齿轮连接机构(36)组成；所述大臂机构由大臂(3)、大臂伺服电机电机与减速器(17)、连接法兰(28)组成；所述小臂机构包括由小臂驱动机构，小臂(4)、小臂驱动从动杆(10)和小臂驱动杆(31)连接成平面平行四边形机构，所述小臂驱动机构由小臂伺服电机和减速器(18)、连接法兰(28)组成；手腕机构由手腕(5)、三角形辅助连接件(25)、手腕保姿辅助连杆(9)和小臂(4)组成双平面平行四边形机构，形成手腕末端的水平保姿机构，保证运动过程中手腕末端始终保持水平状态。

作为优选，末端执行机构由末端执行机构伺服电机(6)、末端执行机构减速器(7)、手抓机构(32)、连接法兰(24)、末端执行机构传感器系统组成；

其中末端执行机构传感器系统由末端执行机构速度与限位光电传感器(8)，固态视觉CCD传感器(33)，滑觉传感器(34)，力和力矩传感器(35)组成；

所述固态视觉CCD传感器由滤光片(39)、凸镜(40)、CCD芯片(41)、放大器(42)、模数转换器(43)、图像处理器(44)、微机控制器(45)组成，被摄物体反射光线，经滤光片和凸镜聚焦到CCD芯片上，CCD芯片根据光的强弱将模拟信号进行放大、滤波处理，经模数转换器和图像处理器，输出一个图像数字信号，由微机控制器进行反馈控制；

所述滑觉传感器由柔性体(46)、电极(47)、绝缘体(48)、阻抗(50)、金属球(49)组成；所述金属球表面包有绝缘材料并构成经纬分布的导电与不导电区；当柔性体接触物体并产生滑动时，金属球发生转动，使球面上的导电与不导电区交替接触电极，产生通断的脉冲信号；脉冲信号的频率代表滑移速度，个数对应滑移距离；

所述力和力矩传感器采用六维力和力矩传感器结构。

作为优选，腰部速度与限位光电传感器(16)由腰部速度与限位光电传感器光电探头，圆盘缺口(19)与限位凸肩(27)组成，通过腰部速度与限位光电传感器光电探头测量转过圆盘缺口的数量，产生相同数量的脉冲，测量转动速度，当限位凸肩插入腰部速度与限位光电传感器光电探头时，电路断电或反接，进行限位或反转；所述大臂限位光电传感器(13)由大臂限位光电传感器光电探头(29)，限位凸肩组成，当限位凸肩插入大臂限位光电传感器光电探头时，电路断电或反接，进行限位或反转；所述小臂限位光电传感器(12)由小臂限位光电传感器光电探头(30)与限位凸肩组成，当限位凸肩插入小臂限位光电传感器光电探头时，电路断电或反接，进行限位或反转。