全文摘要
本实用新型公开了一种串联码垛机器人抓手，包括连接机架和安装在连接机架上的若干独立的抓手，抓手包括安装板、安装在安装板的前夹板组件，安装在安装板上与前夹板组件配合加紧的后夹板组件、带动前夹板组件动作的前夹板驱动机构和安装在前夹板组件上的纸箱抱夹机构。该实用新型由连接机架与多个可以独立工作的抓手单元组成。由于多个抓手单元可以独立运动，所以该码垛抓手可以抓取多个纸箱或其以内的纸箱。并且能够根据垛型的需要同时或依次抓取多个或其以内的纸箱，也可以同时或依次放置多个或其以内的纸箱。提高了码垛的工作效率，保证了码垛的整齐性。
主设计要求
1.一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，包括连接机架和安装在连接机架上的若干独立的抓手，抓手包括安装板、安装在安装板的前夹板组件，安装在安装板上与前夹板组件配合加紧的后夹板组件、带动前夹板组件动作的前夹板驱动机构和安装在前夹板组件上的纸箱抱夹机构。
设计方案
1.一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，包括连接机架和安装在连接机架上的若干独立的抓手，抓手包括安装板、安装在安装板的前夹板组件，安装在安装板上与前夹板组件配合加紧的后夹板组件、带动前夹板组件动作的前夹板驱动机构和安装在前夹板组件上的纸箱抱夹机构。
2.根据权利要求1所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述前夹板驱动机构包括单轴的气缸组件、左直线滑轨和右直线滑轨，气缸组件中的安装支架通过螺栓安装于安装板上，左直线滑轨和右直线滑轨通过螺栓平行安装于安装板上；气缸组件中的气缸的轴端部通过螺母将前夹板连接到气缸上；气缸的伸缩配合左直线滑轨和右直线滑轨的导向驱动前夹板组件平行于后夹板组件相对运动。
3.根据权利要求2所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述左直线滑轨和右直线滑轨为双滑块直线滑轨。
4.根据权利要求1或2所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述前夹板组件包括前夹板、左支架和右支架，左支架通过螺栓与左直线滑轨上的滑块连接，右支架通过螺栓与右直线滑轨上的滑块连接；左支架与右支架分别通过螺栓安装于前夹板的左右两侧，前夹板与气前夹板驱动机构连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述后夹板组件包括后夹板、左调整件和右调节件，左调整件通过螺栓与左直线滑轨的另一滑轨连接，左调整件通过螺栓固定安装于安装板和后夹板上；右调整件通过螺栓与右直线滑轨的另一滑轨连接，右调整件通过螺栓固定安装于安装板和后夹板上。
6.根据权利要求5所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述后夹板上安装有限位件。
7.根据权利要求1所述的一种串联码垛机器人抓手，其特征在于，所述纸箱抱夹机构包括气缸安装座、气缸旋转轴，驱动气缸、气缸导向轴、气缸导向板、旋转板A、旋转板B、旋转轴和夹爪；驱动气缸与气缸旋转轴和安装座通过轴孔配合连接；
气缸安装座通过螺栓安装到前夹板组件上，驱动气缸另一端通过浮动接头和气动导向轴与气缸导向板连接；旋转板A通过螺栓一边连接到前夹板组件上，旋转板B通过螺栓连接边与气缸导向板连接，旋转板A与旋转板B通过旋转轴与两者轴孔配合连接，旋转板B绕旋转轴旋转运动；
夹爪通过螺栓安装于气缸导向板上；
在驱动气缸的驱动下，旋转板B围绕旋转轴旋转，带动气缸导向板和夹爪转动实现抱夹动作。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及一种串联码垛机器人抓手。
背景技术
随着科技的发展，工业机器人发展水平得到质的提高，越来越多的领域已慢慢接触并实现机器人替代人工。原有的人工作业的生产方式，成本高、效率低、出错的概率大并且增加了人工管理的复杂性。尤其在码垛这道工序中，人工作业的劣势尤为明显。首先，码垛的强度大，随着工作时间的延长，工人的疲劳度增大，从而导致效率降低。其次，码垛有垛型及高度的要求，人工码垛会增加垛型的不一致性以及会影响成垛的稳定性。采用机器人码垛可杜绝上述问题，然而机器人码垛会面临多种垛型以及多种尺寸纸箱同时码垛的问题，为了适应生产要求需要一款能够适应多种垛型码垛和适用于多种尺寸范围的码垛抓手。
根据生产要求，配合原有生产线发明一种用于串联码垛机器人的码垛抓手。纸箱在辊筒输送线上输送，抓手不可以改动原有输送线机构，从该辊筒输送线上抓取。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种串联码垛机器人抓手。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种串联码垛机器人抓手，包括连接机架和安装在连接机架上的若干独立的抓手，抓手包括安装板、安装在安装板的前夹板组件，安装在安装板上与前夹板组件配合加紧的后夹板组件、带动前夹板组件动作的前夹板驱动机构和安装在前夹板组件上的纸箱抱夹机构。
进一步地，所述前夹板驱动机构包括单轴的气缸组件、左直线滑轨和右直线滑轨，气缸组件中的安装支架通过螺栓安装于安装板上，左直线滑轨和右直线滑轨通过螺栓平行安装于安装板上；气缸组件中的气缸的轴端部通过螺母将前夹板连接到气缸上；气缸的伸缩配合左直线滑轨和右直线滑轨的导向驱动前夹板组件平行于后夹板组件相对运动。
进一步地，所述左直线滑轨和右直线滑轨为双滑块直线滑轨。
进一步地，所述前夹板组件包括前夹板、左支架和右支架，左支架通过螺栓与左直线滑轨上的滑块连接，右支架通过螺栓与右直线滑轨上的滑块连接；左支架与右支架分别通过螺栓安装于前夹板的左右两侧，前夹板与气前夹板驱动机构连接。
进一步地，所述后夹板组件包括后夹板、左调整件和右调节件，左调整件通过螺栓与左直线滑轨的另一滑轨连接，左调整件通过螺栓固定安装于安装板和后夹板上；右调整件通过螺栓与右直线滑轨的另一滑轨连接，右调整件通过螺栓固定安装于安装板和后夹板上。
进一步地，所述后夹板上安装有限位件。
进一步地，所述纸箱抱夹机构包括气缸安装座、气缸旋转轴，驱动气缸、气缸导向轴、气缸导向板、旋转板A、旋转板B、旋转轴和夹爪；驱动气缸与气缸旋转轴和安装座通过轴孔配合连接；
气缸安装座通过螺栓安装到前夹板组件上，驱动气缸另一端通过浮动接头和气动导向轴与气缸导向板连接；旋转板A通过螺栓一边连接到前夹板组件上，旋转板B通过螺栓连接边与气缸导向板连接，旋转板A与旋转板B通过旋转轴与两者轴孔配合连接，旋转板B绕旋转轴旋转运动；
夹爪通过螺栓安装于气缸导向板上；
在驱动气缸的驱动下，旋转板B围绕旋转轴旋转，带动气缸导向板和夹爪转动实现抱夹动作。
综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
该实用新型由连接机架与多个可以独立工作的抓手单元组成。由于多个抓手单元可以独立运动，所以该码垛抓手可以抓取多个纸箱或其以内的纸箱。并且能够根据垛型的需要同时或依次抓取多个或其以内的纸箱，也可以同时或依次放置多个或其以内的纸箱。
提高了码垛的工作效率，保证了码垛的整齐性。
附图说明
图1为连接机架结构示意图。
图2为安装板结构示意图。
图3为前夹板驱动机构结构示意图。
图4为前夹板组件结构示意图。
图5为后夹板组件结构示意图。
图6为纸箱抱夹机构示意图。
图7为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。
该机器人抓手由连接机架1(图1)和若干个独立的抓手X组成。本申请案以三个独立的抓手X为例进行说明。
其中，独立的抓手又包含安装板、前夹板驱动机构、前夹板组件、后夹板组件、纸箱抱夹机构。
前夹板驱动机构通过螺栓安装到安装板上。
前夹板组件首先通过螺栓安装到前夹板驱动机构中的滑轨组件的滑块上，其次是通过轴孔配合以及螺丝定位连接到前夹板驱动机构中气缸轴端。
后夹板组件首先通过螺栓连接到前夹板驱动机构中的滑轨组件的滑块上，其次通过螺栓连接定位于安装板上。
纸箱抱夹机构通过螺栓连接安装到前夹板组件上。
以下对各部分进行详细的叙述。
连接机架1为三个独立抓手的安装机架，通过螺栓与三个抓手连接，通过螺栓安装到串联码垛机器人上。连接机架1为碳钢焊接件，在总重的要求范围内能够很好的保证整体的强度和刚性。
如图2所示，安装板2为独立抓手的安装主板，通过高强度螺栓安装到连接机架1上，在独立的抓手中起支撑作用。为保证强度减轻整体的重量，安装板2为铝合金材质。
如图3所示，前夹板驱动机构由缸径为32mm行程为75mm的单轴气缸组件3(包含气缸自带安装支架)、左直线滑轨4、右直线滑轨5组成。
气缸组件3中的安装支架通过螺栓连接到安装板2上，直线滑轨通过螺栓安装到安装板2上。气缸轴端部通过螺母将前夹板连接到气缸上。根据设计需要，左直线滑轨4与右直线滑轨5为双滑块直线滑轨。
通过气缸的伸缩以及直线滑轨的导向可以驱动前夹板平行于后夹板前后运动。
如图4所示，前夹板组件由前夹板6、左支架7和右支架8组成。
左支架7通过螺栓与左直线滑轨4上的滑块连接，右支架8通过螺栓与右直线滑轨5上的滑块连接。左支架7与右支架8分别通过螺栓还安装于前夹板6的左右两侧。前夹板6中间部位通过螺纹连接与气缸组件3中的气缸轴端连接。在工作过程中因为前夹板6会与装箱不断的接触，采用304材质。因工作环境湿度比较大，为避免生锈左支架7和右支架8也采用304材质。
如图5所示，后夹板组件由后夹板9、左调整件10、右调节件11以及限位件12组成。
左调整件10通过螺栓与左直线滑轨4另一滑轨连接，左调整件10通过螺栓固定安装于安装板2和后夹板9上。安装板2上有若干用于安装左、右调整件的螺纹孔，可以根据需要调整两者安装在安装板2上的位置。右调整件11通过螺栓与右直线滑轨5另一滑轨连接，右调整件11通过螺栓固定安装于安装板2和后夹板9上。后夹板9左右两侧通过螺栓安装于左调整件10与右调整件11上。限位件12通过螺栓安装到后夹板9上。因工作环境湿度比较大和频繁与纸箱接触，为避免生锈该组件全部采用304材质。
后夹板组件在抓手中对纸箱起到后支撑以及限位的作用，其中限位板只对高度范围内最高的箱子起限位作用。因为满箱中间密封处可能会有凸起，为了避免凸起后的尺寸超出抓手允许高度尺寸的范围，需要对最高箱子进行限位。
如图6所示，纸箱抱夹机构由气缸安装座13、气缸旋转轴14，驱动气缸15、气缸导向轴16、气缸导向板17、旋转板A18、旋转板B19、旋转轴20以及夹爪21组成。
驱动气缸15与气缸旋转轴14和安装座13通过轴孔配合连接在一块。
气缸安装座13通过螺栓安装到前夹板6上，驱动气缸15另一端通过浮动接头和气动导向轴16与气缸导向板17连接。气缸导向轴16采用45材质，气缸导向板采用304材质。
旋转板A18通过螺栓一边连接到前夹板6上，旋转板B19通过螺栓连接边与气缸导向板17连接，旋转板A18与旋转板B19通过旋转轴20与两者轴孔配合连接在一起，旋转板B19可做旋转运动。旋转板A18、旋转板B19、旋转轴20均采用304材质。
夹爪21通过螺栓安装与气缸导向板17上。采用304材质。
在驱动气缸15的驱动下，旋转板B19围绕旋转轴20的旋转，带动气缸导向板17旋转，进而带动夹爪21转动，从而实现了纸箱抱夹机构的抱夹动作。
抓手单元工作原理
当抓取纸箱时，在前夹板驱动机构中气缸伸开的驱动下，带动前夹板伸开。纸箱抱夹机构中的气缸处于收缩状态，从而带动夹爪张开。纸箱在辊筒输送线上输送，检测到纸箱到位后，在前夹板驱动机构中气缸收缩的驱动下，带动前夹板夹紧气缸，此时后夹板起限位作用。纸箱抱夹机构中的气缸处于伸开状态，从而带动夹爪抱夹，并且夹爪正好可以适应辊筒之间的间距，能够抓取到纸箱底部。在后夹板的限位作用、前夹板的夹紧以及夹爪的抱夹作用下，纸箱已被抓紧。
当放置纸箱时，首先，纸箱抱夹机构动作，气缸收缩将夹爪打开。然后前夹板驱动机构中气缸伸开带动前夹板伸开。此时纸箱被放下。
码垛抓手总图如图7所示，由连接机架1与三个可以独立工作的抓手单元组成。由于三个抓手单元可以独立运动，所以该码垛抓手可以抓取3个纸箱以内的纸箱。并且能够根据垛型的需要同时或依次抓取3个以内的纸箱，也可以同时或依次放置3个以内的纸箱。
上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920091292.2
申请日:2019-01-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209796873U
授权时间:20191217
主分类号:B65G61/00
专利分类号:B65G61/00;B65G47/90
范畴分类:申请人:济南翼菲自动化科技有限公司
第一申请人:济南翼菲自动化科技有限公司
申请人地址:250101 山东省济南市高新区科远路1658号星宇科技园1号厂房
发明人:韩婧茹;李焕志
第一发明人:韩婧茹
当前权利人:济南翼菲自动化科技有限公司
代理人:马祥明
代理机构:37105
代理机构编号:济南诚智商标专利事务所有限公司 37105
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类型名称:外观设计