本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种并联式快递包装机器人。
背景技术:
随着网购的进一步火热,物流业也面临巨大变革。人工打包工作费时费力,当量大的时候还会造成重复作业,更加浪费时间,尤其是较为大型的物流集散点,这种问题就更加明显。
技术实现要素:
针对上述问题,本发明提供一种并联式快递包装机器人,其通过升降翻转模块带动箱式包裹运动和翻转,采用并联机构作为封口和贴单的动作功能模块,十分准确、快速,极大地提高了效率。
本发明所使用的技术方案是:一种并联式快递包装机器人,包括机架、四根第一导向轴、两组升降翻转功能模块、动作功能模块、真空泵、标签盒、执行功能模块、第一电缸,其特征在于:所述的机架底部为长方体结构,四角有四根方形立柱,上方有四根横梁,在左右两根横梁之间有一根弯曲的横梁,这根横梁中间有一个圆通孔;所述的机架前后两侧的左右边各有一对圆孔;所述的四根第一导向轴均竖直放置,分别固定安装在机架四角的圆孔处;所述的两组升降翻转功能模块分布在机架两侧,分别通过升降架两侧的圆孔滑动安装在两侧的第一导向轴之间;所述的第一电缸竖直向上放置,其缸体固定安装在机架左右两侧立柱之间,同时其伸出端固定安装在升降翻转功能模块上;所述的动作功能模块通过其定平台上侧的圆柱凸台固定安装在机架上侧的弯曲横梁圆孔处;所述的执行功能模块通过直流电机机壳固定安装在动作功能模块的动平台中间的圆孔处;
所述的升降翻转功能模块包括第二电缸、两根第二导向轴、升降架、第一步进电机、伸出架、传动轴、外壳、轴承、夹紧盘,所述的升降架为主体长方体结构,主体的下侧有三个间距相同的圆形通孔,主体两侧有高于主体的安装平台;所述的第二电缸水平向右固定安装在升降架下侧中间的圆通孔处,其伸出端固定安装在伸出架上;所述的伸出架为长方体结构,上侧中间部位加工有一个安装座,两侧各有一个圆孔;所述的两根第二导向轴水平放置并固定安装在伸出架两侧的圆孔内,所述的伸出架通过第二导向轴滑动安装在升降架上;所述的第一步进电机水平向右固定安装在伸出架的上侧安装座处;所述的传动轴水平放置,一端固定安装在第一步进电机的电机轴上;所述的外壳套在传动轴外侧,通过其左侧法兰固定安装在伸出架安装座右侧;所述的轴承外圈固定安装在外壳右侧内表面;所述的夹紧盘固定安装在传动轴右侧;
所述的动作功能模块包括定平台、三根大臂、三个伺服电机、三根短轴、六对鱼眼轴承、三对小臂、动平台,所述的定平台为正六边形结构,其相隔的三个边开有U形槽,对应位置下侧加工有电机的安装座;所述的三个伺服电机水平放置并分别固定安装在安装座上;所述的大臂两端开有一大一小两个孔,小孔一端固定安装在伺服电机的电机轴上;所述的短轴为中间粗、两端细的阶梯轴,将其固定安装在大臂大孔一端;所述的六对鱼眼轴承分别固定安装在三对小臂的两端;所述的六对鱼眼轴承中靠上侧的六个鱼眼轴承分别转动安装在三根短轴的两端;所述的动平台有六个小凸台,动平台通过小凸台转动安装在下侧的六个鱼眼轴承上;
所述的执行功能模块包括直流电机、吸盘、第二步进电机、刀片、安装架、胶带架、胶带轮、接近传感器,所述的安装架主体是长方形板状结构,左侧、中间开有两个圆孔,右侧开有一个U形方槽,方槽下侧加工有两个凸台所述的直流电机的电机轴固定安装在安装架中间的圆孔处;所述的吸盘竖直向下放置,并固定安装到安装架的左侧的圆孔处;所述的第二步进电机水平放置固定安装在安装架右侧的外侧凸台上;所述的刀片固定安装在安装架装有第二步进电机一侧;所述的胶带架为Y形结构,靠前侧加工有一个凸台;Y形结构两侧上各开有一个圆形通孔;所述的胶带轮放置在胶带架内侧并转动安装在胶带架两侧的圆孔处;所述的接近传感器固定安装在胶带架的凸台上;所述的胶带架放置在安装架的U形槽内,并固定安装到第二步进电机的电机轴上。
由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:本发明通过升降翻转模块带动箱式包裹运动和翻转,采用并联机构作为封口和贴单的动作功能模块,十分准确、快速,极大地提高了效率。
附图说明
图1、图2为本发明的整体装配结构示意图。
图3为本发明升降翻转功能模块整体装配示意图。
图4为本发明升降翻转功能模块结构爆炸图。
图5为本发明动作功能模块整体装配示意图。
图6为本发明执行功能模块整体装配示意图。
附图标号:1-机架;2-第一导向轴;3-升降翻转功能模块;4-动作功能模块;5-真空泵;6-标签盒;7-执行功能模块;8-第一电缸;301-第二电缸;302-第二导向轴;303-升降架;304-第一步进电机;305-伸出架;306-传动轴;307-外壳;308-轴承;309-夹紧盘;401-定平台;402-大臂;403-伺服电机;404-短轴;405-鱼眼轴承;406-小臂;407-动平台;701-直流电机;702-吸盘;703-第二步进电机;704-刀片;705-安装架;706-胶带架;707-胶带轮;708-接近传感器。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1至图6所示,一种并联式快递包装机器人,包括机架1、四根第一导向轴2、两组升降翻转功能模块3、动作功能模块4、真空泵5、标签盒6、执行功能模块7、第一电缸8,所述的机架1底部为长方体结构,四角有四根方形立柱,上方有四根横梁,在左右两根横梁之间有一根弯曲的横梁,这根横梁中间有一个圆通孔;所述的机架1前后两侧的左右边各有一对圆孔;所述的四根第一导向轴2均竖直放置,分别固定安装在机架1四角的圆孔处;所述的两组升降翻转功能模块3分布在机架1两侧,分别通过升降架303两侧的圆孔滑动安装在两侧的第一导向轴2之间;所述的第一电缸8竖直向上放置,其缸体固定安装在机架1左右两侧立柱之间,同时其伸出端固定安装在升降翻转功能模块3上;所述的动作功能模块4通过其定平台401上侧的圆柱凸台固定安装在机架1上侧的弯曲横梁圆孔处;所述的执行功能模块7通过直流电机701机壳固定安装在动作功能模块4的动平台407中间的圆孔处;
所述的升降翻转功能模块3包括第二电缸301、两根第二导向轴302、升降架303、第一步进电机304、伸出架305、传动轴306、外壳307、轴承308、夹紧盘309,所述的升降架303为主体长方体结构,主体的下侧有三个间距相同的圆形通孔,主体两侧有高于主体的安装平台;所述的第二电缸301水平向右固定安装在升降架303下侧中间的圆通孔处,其伸出端固定安装在伸出架305上;所述的伸出架305为长方体结构,上侧中间部位加工有一个安装座,两侧各有一个圆孔;所述的两根第二导向轴302水平放置并固定安装在伸出架305两侧的圆孔内,所述的伸出架305通过第二导向轴302滑动安装在升降架303上;所述的第一步进电机304水平向右固定安装在伸出架305的上侧安装座处;所述的传动轴306水平放置,一端固定安装在第一步进电机304的电机轴上;所述的外壳307套在传动轴306外侧,通过其左侧法兰固定安装在伸出架305安装座右侧;所述的轴承308外圈固定安装在外壳307右侧内表面;所述的夹紧盘309固定安装在传动轴306右侧;
所述的动作功能模块4包括定平台401、三根大臂402、三个伺服电机403、三根短轴404、六对鱼眼轴承405、三对小臂406、动平台407,所述的定平台401为正六边形结构,其相隔的三个边开有U形槽,对应位置下侧加工有电机的安装座;所述的三个伺服电机403水平放置并分别固定安装在安装座上;所述的大臂402两端开有一大一小两个孔,小孔一端固定安装在伺服电机403的电机轴上;所述的短轴404为中间粗、两端细的阶梯轴,将其固定安装在大臂402大孔一端;所述的六对鱼眼轴承405分别固定安装在三对小臂406的两端;所述的六对鱼眼轴承405中靠上侧的六个鱼眼轴承405分别转动安装在三根短轴404的两端;所述的动平台407有六个小凸台,动平台407通过小凸台转动安装在下侧的六个鱼眼轴承405上;
所述的执行功能模块7包括直流电机701、吸盘702、第二步进电机703、刀片704、安装架705、胶带架706、胶带轮707、接近传感器708,所述的安装架705主体是长方形板状结构,左侧、中间开有两个圆孔,右侧开有一个U形方槽,方槽下侧加工有两个凸台;所述的直流电机701的电机轴固定安装在安装架705中间的圆孔处;所述的吸盘702竖直向下放置,并固定安装到安装架705的左侧的圆孔处;所述的第二步进电机703水平放置固定安装在安装架705右侧的外侧凸台上;所述的刀片704固定安装在安装架705装有第二步进电机703一侧;所述的胶带架706为Y形结构,靠前侧加工有一个凸台;Y形结构两侧上各开有一个圆形通孔;所述的胶带轮707放置在胶带架706内侧并转动安装在胶带架706两侧的圆孔处;所述的接近传感器708固定安装在胶带架706的凸台上;所述的胶带架706放置在安装架705的U形槽内,并固定安装到第二步进电机703的电机轴上。
本发明工作原理:本机器人在放置包裹前,伺服电机403旋转,动作功能模块4带动执行功能模块7向上运动;使用者将待包装包裹放置在两个升降翻转功能模块3之间;第二电缸301伸出带动伸出架305向前运动,夹住包裹;动作功能模块4带动执行功能模块7运动到初始包装位置,直流电机701旋转带动执行功能模块7角度调整至正对箱子缝隙处;动作功能模块4带动执行功能模块7贴紧缝隙,胶带粘到箱子上的同时带动执行功能模块7沿缝隙运动;完成一次封口后,第二步进电机703旋转带动胶带架706上翻,同时胶带接触刀片704,胶带被切断;第一电缸8伸出,使升降翻转功能模块3带动包裹上升,上升到一定高度,第一步进电机304旋转带动包裹旋转到需要封口的面;第二步进电机703带动胶带架706下降,重复之前封口步骤;完成所有封口步骤后,直流电机701带动执行功能模块7旋转至方向与升降旋转模块的轴线相垂直,执行功能模块7贴近包裹,胶带粘上后,升降翻转功能模块3和动作功能模块4联动,开始缠绕包裹;缠绕工序完成后,将包裹正面朝上并将包裹放下,动作功能模块4带动执行功能模块7向标签盒6运动,与此同时胶带架706上翻;吸盘702吸起相应快递单,并贴在包裹上。