一种全自动智能果蔬分拣装箱机器人

专利主权项内容

1.一种全自动智能果蔬分拣装箱机器人，其特征在于：包括全自动输送带(1)、智能果蔬分拣装箱机器人(2)；全自动输送带(1)安装在生产厂房内，智能果蔬分拣装箱机器人(2)固定安装在全自动输送带(1)的输入传送带(3)上；所述全自动输送带(1)包括输入传送带(3)、左包装传送带Ⅰ(4)、左包装传送带Ⅱ(5)、左包装传送带Ⅲ(6)、输出传送带(7)、包装夹层(8)、包装盒(9)、右包装传送带Ⅲ(10)、右包装传送带Ⅱ(11)、右包装传送带Ⅰ(12)；所述输出传送带(7)固定安装在生产厂房内，输入传送带(3)前端固定在地面、后端固定在输出传送带(7)中部，左包装传送带Ⅰ(4)、左包装传送带Ⅱ(5)和左包装传送带Ⅲ(6)相互等距固定安装在输入传送带(3)和输出传送带(7)搭叠部分的左侧，且左包装传送带Ⅰ(4)、左包装传送带Ⅱ(5)和左包装传送带Ⅲ(6)的前端均深入输出传送带(7)上方，右包装传送带Ⅲ(10)、右包装传送带Ⅱ(11)和右包装传送带Ⅰ(12)相互等距固定安装在输入传送带(3)和输出传送带(7)搭叠部分的右侧，且右包装传送带Ⅲ(10)、右包装传送带Ⅱ(11)和右包装传送带Ⅰ(12)的前端均深入输出传送带(7)上方，包装夹层(8)和包装盒(9)根据数量要求等距放置在左右两侧的包装传送带上；所述智能果蔬分拣装箱机器人(2)包括躯干(13)、右监控臂(14)、右分拣机械手(15)、右装箱机械手(16)、头部摄像机(17)、左装箱机械手(18)、左分拣机械手(19)、左监控臂(20)；所述躯干(13)固定安装在输入传送带(3)后端上，头部摄像机(17)安装在躯干(13)上部中间位置，左分拣机械手(19)和右分拣机械手(15)分别固定安装在躯干(13)前端左右两端，左装箱机械手(18)和右装箱机械手(16)分别固定安装在躯干(13)后端左右两端，左监控臂(20)和右监控臂(14)分别固定安装在躯干(13)中部左右两侧并位置处于左右两侧包装传送带上方；所述右监控臂(14)包括安装臂(21)、输入传送带摄像机(22)、连接大臂(23)、监控摄像机Ⅰ(24)、安装架Ⅰ(25)、监控摄像机Ⅱ(26)、安装架Ⅱ(27)、安装架Ⅲ(28)、监控摄像机Ⅲ(29)；所述连接大臂(23)固定安装在躯干(13)中部一侧，安装臂(21)通过螺纹连接安装在连接大臂(23)上，输入传送带摄像机(22)固定在安装臂(21)前端，且摄像机镜头对准输入传送带(3)工作位置，安装架Ⅰ(25)、安装架Ⅱ(27)、安装架Ⅲ(28)等距安装在安装臂(21)外侧，监控摄像机Ⅰ(24)、监控摄像机Ⅱ(26)、监控摄像机Ⅲ(29)分别安装在安装架Ⅰ(25)、安装架Ⅱ(27)和安装架Ⅲ(28)上，同时摄像机镜头分别对准右包装传送带Ⅲ(10)、右包装传送带Ⅱ(11)和右包装传送带Ⅰ(12)的工作位置；所述左监控臂(20)结构与右监控臂(14)结构相同且左监控臂(20)与右监控臂(14)对称安装；左分拣机械手(19)结构与右分拣机械手(15)结构相同，左装箱机械手(18)结构与右装箱机械手(16)结构相同；所述左分拣机械手(19)包括分拣机械手底座(30)、分拣机械手Ⅰ轴传动装置(31)、分拣机械手Ⅱ轴传动装置(32)、分拣机械手大臂(33)、分拣机械手Ⅲ轴传动装置(34)、分拣机械手小臂(35)、分拣机械手Ⅳ轴传动装置(36)和分拣机械手抓取手爪(37)；所述分拣机械手Ⅰ轴传动装置(31)安装在分拣机械手底座(30)中，分拣机械手Ⅱ轴传动装置(32)紧固安装在分拣机械手Ⅰ轴传动装置(31)的分拣机械手转动座(51)上，分拣机械手大臂(33)一端安装在分拣机械手Ⅱ轴传动装置(32)上，另一端与分拣机械手Ⅲ轴传动装置(34)联结，分拣机械手Ⅲ轴传动装置(34)安装在分拣机械手大臂(33)上端，分拣机械手小臂(35)一端安装在分拣机械手Ⅲ轴传动装置(34)上，另一端安装在分拣机械手Ⅳ轴传动装置(36)上，分拣机械手抓取手爪(37)安装在分拣机械手小臂(35)上，同时与分拣机械手Ⅳ轴传动装置(36)联结；所述分拣机械手抓取手爪(37)包括机械手座(77)、机械手支架(78)、机械手手爪(79)和气压控制装置(80)；所述气压控制装置(80)安装在机械手座(77)下端内部，机械手支架(78)紧固安装在机械手座(77)上，机械手手爪(79)通过铰链联结安装在机械手支架(78)与气压控制装置(80)上；所述气压控制装置(80)包括气压缸(81)、手指滑块(82)、气压缸连杆(83)和联结螺钉(84)；所述气压缸(81)通过联结螺钉(84)紧固定于机械手座(77)上，气压缸连杆(83)与气压缸(81)滑动配合使用，手指滑块(82)与气压缸连杆(83)下端紧配合联结；所述机械手手爪(79)包括机械手手指Ⅰ(85)、机械手手指Ⅱ(86)、机械手手指Ⅲ(87)和机械手手指Ⅳ(88)；所述机械手手指Ⅰ(85)通过铰链与机械手支架(78)和手指滑块(82)联结，机械手手指Ⅱ(86)通过铰链与机械手支架(78)和手指滑块(82)联结，机械手手指Ⅲ(87)通过铰链与机械手支架(78)和手指滑块(82)联结，机械手手指Ⅳ(88)通过铰链与机械手支架(78)和手指滑块(82)联结；所述机械手手指Ⅱ(86)、机械手手指Ⅲ(87)和机械手手指Ⅳ(88)的结构与机械手手指Ⅰ(85)结构相同；所述机械手手指Ⅰ(85)包括机械手连杆Ⅰ(89)、机械手连杆Ⅱ(90)、机械手连杆Ⅲ(91)、机械手连杆Ⅳ(92)和防滑抓取块(93)；所述机械手连杆Ⅰ(89)两端分别通过铰链与机械手支架(78)下端和机械手连杆Ⅱ(90)中部联结，机械手连杆Ⅱ(90)两端分别通过铰链与手指滑块(82)和机械手连杆Ⅳ(92)联结，机械手连杆Ⅲ(91)两端分别通过铰链与手指滑块(82)和机械手连杆Ⅳ(92)联结，机械手连杆Ⅳ(92)通过铰链与机械手连杆Ⅱ(90)和机械手连杆Ⅲ(91)联结，防滑抓取块(93)安装在机械手连杆Ⅳ(92)下端；所述左装箱机械手(18)包括装箱机械手底座(94)、装箱机械手Ⅰ轴传动装置(95)、装箱机械手Ⅱ轴传动装置(96)、装箱机械手大臂(97)、装箱机械手Ⅲ轴传动装置(98)、连接臂(99)、装箱机械手Ⅳ轴传动装置(100)、装箱机械手Ⅴ轴传动装置(101)、装箱机械手小臂(102)和吸盘装置(103)；所述装箱机械手Ⅰ轴传动装置(95)安装在装箱机械手底座(94)上，装箱机械手Ⅱ轴传动装置(96)紧固安装在装箱机械手Ⅰ轴传动装置(95)上，装箱机械手大臂(97)一端安装在装箱机械手Ⅱ轴传动装置(96)上，另一端联结装箱机械手Ⅲ轴传动装置(98)，连接臂(99)一端与装箱机械手Ⅲ轴传动装置(98)联结，另一端联结装箱机械手Ⅳ轴传动装置(100)，装箱机械手Ⅴ轴传动装置(101)安装于装箱机械手小臂(102)上，同时与吸盘装置(103)紧固联结，装箱机械手小臂(102)安装于装箱机械手Ⅳ轴传动装置(100)上；所述装箱机械手Ⅰ轴传动装置(95)包括装箱机械手Ⅰ轴电机(104)、装箱机械手连接端盖(105)、大臂安装座(106)、底座油封(107)、底座上轴承(108)、底座垫圈(109)、底座上端盖(110)、底座主轴(111)、蜗杆(112)、蜗轮(113)、底座下轴承(114)、底座下端盖(115)；所述装箱机械手Ⅰ轴电机(104)用螺钉紧固安装于装箱机械手连接端盖(105)上，装箱机械手连接端盖(105)安装在装箱机械手底座(94)一侧，蜗杆(112)一端与装箱机械手Ⅰ轴电机(104)相连，另一端与蜗轮(113)啮合，底座下端盖(115)紧固安装在装箱机械手底座(94)上，底座主轴(111)安装在底座下端盖(115)上，底座下轴承(114)与底座主轴(111)同轴配合且安装在其下端，蜗轮(113)与底座主轴(111)同轴配合且与蜗杆(112)啮合安装，底座垫圈(109)与底座主轴(111)同轴配合且安装于装箱机械手底座(94)与底座上端盖(110)之间，底座上轴承(108)与底座主轴(111)同轴配合且安装在底座主轴(111)上部，底座油封(107)与大臂安装座(106)紧贴合且安装于底座上轴承(108)上，底座上端盖(110)与底座主轴(111)同轴配合且与装箱机械手底座(94)紧固联结，大臂安装座(106)与底座主轴(111)同轴同时安装于底座油封(107)上；所述装箱机械手Ⅱ轴传动装置(96)包括装箱机械手Ⅱ轴左电机(116)、装箱机械手Ⅱ轴左连接端盖(117)、装箱机械手Ⅱ轴传动轴(118)、装箱机械手Ⅱ轴右连接端盖(119)和装箱机械手Ⅱ轴右电机(120)；所述装箱机械手Ⅱ轴左电机(116)用螺钉紧固联结于装箱机械手Ⅱ轴左连接端盖(117)上，装箱机械手Ⅱ轴左连接端盖(117)紧固联结于大臂安装座(106)左侧，装箱机械手Ⅱ轴右电机(120)用螺钉紧固联结于装箱机械手Ⅱ轴右连接端盖(119)上，装箱机械手Ⅱ轴右连接端盖(119)紧固联结于大臂安装座(106)右侧，装箱机械手Ⅱ轴传动轴(118)左右端分别与装箱机械手Ⅱ轴左电机(116)和装箱机械手Ⅱ轴右电机(120)相连接，装箱机械手大臂(97)安装于装箱机械手Ⅱ轴传动轴(118)上；所述装箱机械手Ⅲ轴传动装置(98)包括装箱机械手Ⅲ轴电机(121)、装箱机械手Ⅲ轴右连接端盖(122)、装箱机械手Ⅲ轴右端轴承(123)、装箱机械手Ⅲ轴右端油封(124)、装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)、装箱机械手Ⅲ轴左端油封(126)、装箱机械手Ⅲ轴左端轴承(127)和装箱机械手Ⅲ轴左端轴承盖(128)；所述装箱机械手Ⅲ轴电机(121)用螺钉紧固安装于装箱机械手Ⅲ轴右连接端盖(122)上，装箱机械手Ⅲ轴右连接端盖(122)紧固联结装箱机械手大臂(97)，装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)与装箱机械手Ⅲ轴电机(121)连接，装箱机械手Ⅲ轴右端轴承(123)与装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)同轴配合且安装于装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)上，装箱机械手Ⅲ轴右端轴承(123)左右两端分别与装箱机械手Ⅲ轴右端油封(124)和装箱机械手Ⅲ轴右连接端盖(122)贴合，装箱机械手Ⅲ轴左端轴承(127)与装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)同轴配合且安装于装箱机械手Ⅲ轴传动轴(125)上，装箱机械手Ⅲ轴左端轴承(127)左右两端分别与装箱机械手Ⅲ轴左端轴承盖(128)和装箱机械手Ⅲ轴左端油封(126)贴合，装箱机械手Ⅲ轴左端轴承盖(128)通过螺钉紧固安装于装箱机械手大臂(97)上；所述装箱机械手Ⅳ轴传动装置(100)包括装箱机械手Ⅳ轴电机(129)、装箱机械手Ⅳ轴左端连接端盖(130)、装箱机械手Ⅳ轴左端轴承(131)、装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)、装箱机械手Ⅳ轴右端轴承(133)和装箱机械手Ⅳ轴右端连接端盖(134)；所述装箱机械手Ⅳ轴电机(129)用螺钉紧固联结于装箱机械手Ⅳ轴左端连接端盖(130)，装箱机械手Ⅳ轴左端连接端盖(130)紧固安装在连接臂(99)一端左侧，装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)与装箱机械手Ⅳ轴电机(129)连接，装箱机械手Ⅳ轴左端轴承(131)与装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)同轴配合且安装于装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)上，同时装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)与装箱机械手小臂(102)紧固联结，装箱机械手Ⅳ轴右端轴承(133)与装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)同轴配合且安装于装箱机械手Ⅳ轴传动轴(132)上，装箱机械手Ⅳ轴右端连接端盖(134)紧固联结于连接臂(99)一端右侧；所述装箱机械手Ⅴ轴传动装置(101)包括装箱机械手Ⅴ轴电机(135)和装箱机械手Ⅴ轴旋转轴(136)；所述装箱机械手Ⅴ轴电机(135)紧固安装于装箱机械手小臂(102)上，装箱机械手Ⅴ轴旋转轴(136)与装箱机械手Ⅴ轴电机(135)连接；所述吸盘装置(103)包括连接杆(137)、驱动吸盘(138)和吸盘安装架(139)；所述连接杆(137)一端与装箱机械手Ⅴ轴旋转轴(136)紧螺栓联结，另一端与吸盘安装架(139)紧联结，驱动吸盘(138)安装在吸盘安装架(139)的四个角上；由输入传送带(3)将需分拣装箱的果蔬输送到工作位置，通过安装在左右监控臂上的两个输入传送带摄像机(22)配合头部摄像机(17)形成三点成像，从而通过图像识别判断果蔬具体位置，进一步控制左分拣机械手(19)通过各关节相互配合使用机械手手爪(79)进行果蔬抓取，并通过之前判别的果蔬大小，分别将大、中、小三种不同规格的果蔬放入左包装传送带Ⅰ(4)、左包装传送带Ⅱ(5)、左包装传送带Ⅲ(6)上的包装夹层(8)上，安装在监控臂上的监控摄像机对包装夹层(8)实时监控，当观察到有一夹层装满时，控制左装箱机械手(18)控制吸盘装置将整层果蔬提起，相应的包装传送带进给一个工作位置，左装箱机械手(18)将整层果蔬放入该包装传送带上的包装盒(9)内，当监控摄像机观察到有整箱包装盒(9)装满时，该包装传送带启动，进给一个工作位置，使得该装满的包装盒(9)进入输出传送带(7)上，输出传送带(7)将该箱果蔬输送出去；右边分拣及装箱过程同左边相同。