一种串联机械臂式料箱勾取机构、取放箱装置及系统的制作方法

本技术涉及仓储料箱取放，特别是涉及一种串联机械臂式料箱勾取机构、取放箱装置及系统。

背景技术：

1、在自动化仓储与物流系统中，尤其是 “料箱到人”的智能拣选场景下，实现对料箱的高效、精准取放操作是关键环节之一。传统的料箱取放机构多采用基于直线导轨和平移模组构成的伸缩叉式结构（如专利cn 118239430 a所示）或抱取式机构（如专利cn210557157 u所示），这类机构通常通过多个平移轴依次嵌套实现伸出行程，以完成对货架内料箱的抓取与拉出动作。然而，此类结构普遍存在整体体积大、重量较大、运动惯量高以及空间利用率低的问题，在狭小作业环境中容易受到安装空间限制，难以满足现代智能仓储系统对设备紧凑性与轻量化的需求。此外，由于其运动方式依赖于逐级平移展开，导致动态响应速度较慢，且在完成单侧取放作业后无法便捷地切换至另一侧进行操作，限制了系统的双向作业能力与布局灵活性。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种灵活度高、紧凑轻量化的串联机械臂式料箱勾取机构、取放箱装置及系统。

2、技术方案：为实现上述目的，本实用新型的串联机械臂式料箱勾取机构，其包括机构座体与勾取件，所述勾取件通过控制机构连接所述机构座体；

3、所述控制机构包括第一臂与第二臂；所述第一臂、第二臂以及所述勾取件三个部件构成开链串联机械臂，相邻的部件之间转动连接，且各转动连接分别具有对应的驱动机构。

4、进一步地，所述开链串联机械臂能够收纳至所述第一臂的长度范围内，也即，收纳状态下，第二臂与勾取件均能够折叠收纳至第一臂的长度范围内，在第一臂的长度方向上，第二臂与勾取件没有超出第一臂的部分。

5、进一步地，所述第一臂具有平行布局的两个第一臂体；所述第二臂具有平行布局的两个第二臂体；所述勾取件的一端置于两个所述第二臂体之间，折叠收纳状态下，第二臂置于两个第一臂体之间，勾取件置于两个第二臂体之间。

6、优选地，所述机构座体上安装有第一电机与第二电机；所述第二电机直接与所述第一臂驱动连接或者通过第一传动部件建立与所述第一臂的驱动连接，本实施例中，所述第一传动部件为齿轮组件，第一臂通过第一旋转轴转动安装在机构座体上，第一传动部件包括连接第一电机的第一齿轮以及连接第一旋转轴的第二齿轮；

7、所述第二电机通过第二传动部件连接所述第二臂。

8、具体地，第一臂的末端安装有连接第二臂的第二旋转轴，所述第二传动部件包括与第一旋转轴同轴安装的第一链轮、连接所述第二旋转轴的第二链轮，还包括连接所述第一链轮以及第二链轮的链条，此外，第二传动部件也可以是同步带机构。第二电机与第一链轮之间通过齿轮组建立传动关系，齿轮组包括连接第二电机的第三齿轮以及与所述第一链轮同轴固定的第四齿轮。

9、作业时，当第二臂相对于第一臂运动时，第二电机运转，并通过第二传动部件驱动第二臂运转。当第一臂相对于机构座体转动时，控制第一电机与第二电机协同运转，使得第一臂相对于机构座体运转的同时，保持第二臂相对于第一臂不动，或者使得第二臂相对于第一臂按需转动。

10、进一步地，所述勾取件被第三电机驱动相对于所述第二臂运转；所述第三电机置于两个所述第二臂体之间。

11、进一步地，所述机构座体为门字形结构。

12、一种取放箱装置，包括基座以及上述的串联机械臂式料箱勾取机构；所述串联机械臂式料箱勾取机构的机构座体通过平移驱动机构连接所述基座，使得所述机构座体能够水平平移。

13、一种取放箱装置，所述基座的底部安装有输送机构；所述输送机构的输送方向与所述机构座体的平移方向一致。

14、优选地，其包括上述的取放箱装置，还包括使所述机构座体运动的驱动机构，所述机构座体的运动空间的两侧均具有货架，所述货架上具有用于容置料箱的多个置货位。驱动机构可以是直角坐标机器人、工业机器人、穿梭车等载具等形式。

15、作业时，控制系统能够根据目标料箱所在侧，控制开链串联机械臂向对应侧伸出，并实施勾取料箱上的特点部位、将料箱拉出使得料箱的边缘搭上输送机构、开链串联机械臂与输送机构协同将料箱输送至基座内这一连串作业。放回料箱时按照相反的动作顺序实施。

16、有益效果：本实用新型的串联机械臂式料箱勾取机构、取放箱装置及系统，具有如下有益效果：

17、（1）本实用新型的料箱勾取机构，采用由多个转动轴构成的串联机械实施料箱的取放作业，相比于由多个平移轴构成的取箱机构，本实用新型的料箱勾取机构结构实施取放箱的作业更灵活，占用的运动空间更小，结构更为紧凑轻量化。开链串联机械臂展开后的臂展长，且能够相对于机构座体双向伸出，能够完成双向的取放箱作业，且能够进行双深位料箱的取放作业。

18、（2）双臂体结构的第一臂与第二臂，能够使得取放箱作业时，第一臂与第二臂受力更为均匀，提升结构的可靠性与稳定性，且方便开链串联机械臂进行折叠收纳。

19、（3）驱动第一臂以及第二臂的电机均安装在机构座体上，可以降低开链串联机械臂运行的整体负载，提升机构的响应速度与运动灵活性。

1.一种串联机械臂式料箱勾取机构，其包括机构座体（1）与勾取件（2），所述勾取件（2）通过控制机构（3）连接所述机构座体（1）；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述开链串联机械臂能够收纳至所述第一臂（31）的长度范围内。

3.根据权利要求1所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述第一臂（31）具有平行布局的两个第一臂体（311）；所述第二臂（32）具有平行布局的两个第二臂体（321）；所述勾取件（2）的一端置于两个所述第二臂体（321）之间。

4.根据权利要求1所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述机构座体（1）上安装有第一电机（33）与第二电机（34）；所述第一电机（33）直接与所述第一臂（31）驱动连接或者通过第一传动部件（35）建立与所述第一臂（31）的驱动连接；

5.根据权利要求4所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述第二传动部件（36）包括连接所述第二电机（34）的第一链轮、连接所述第二臂（32）的第二链轮，还包括连接所述第一链轮以及第二链轮的链条。

6.根据权利要求3所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述勾取件（2）被第三电机（37）驱动相对于所述第二臂（32）运转；所述第三电机（37）置于两个所述第二臂体（321）之间。

7.根据权利要求1所述的串联机械臂式料箱勾取机构，其特征在于，所述机构座体（1）为门字形结构。

8.一种取放箱装置，其特征在于，包括基座（4）以及权利要求1-7任一项所述的串联机械臂式料箱勾取机构；所述串联机械臂式料箱勾取机构的机构座体（1）通过平移驱动机构（5）连接所述基座（4），使得所述机构座体（1）能够水平平移。

9.根据权利要求8所述的取放箱装置，其特征在于，所述基座（4）的底部安装有输送机构（6）；所述输送机构（6）的输送方向与所述机构座体（1）的平移方向一致。

10.一种取放箱系统，其特征在于，其包括权利要求8所述的取放箱装置，还包括使所述机构座体（1）运动的驱动机构，所述机构座体（1）的运动空间的两侧均具有货架，所述货架上具有用于容置料箱的多个置货位。