一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)及抓取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)，包括：夾箱組件，其包括兩塊具有相向或背向行程的對向夾板，所述對向夾板之間形成夾箱空間；位于夾箱空間上方的壓箱組件，所述壓箱組件包括壓箱管，所述壓箱管具有垂直于對向夾板運動方向的升降行程；以及抓鉤組件，所述抓鉤組件包括工作時位于夾箱空間內(nèi)的抓鉤，所述抓鉤用于鉤抓箱體。本發(fā)明將傳統(tǒng)技術(shù)中的四面夾箱改變成利用對向夾板進(jìn)行兩面夾箱，夾箱動作由旋轉(zhuǎn)式設(shè)計為直線移動式，極大的簡化了抓手機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并減輕了整體的重量，同時設(shè)置了壓箱組件，在夾箱前采用壓箱管的升降先行壓箱，保證箱子抓取的穩(wěn)固和安全性。本發(fā)明還涉及上述抓手機(jī)構(gòu)的抓取方法。本發(fā)明適用于碼垛時對箱子的抓取。
【專利說明】一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)及抓取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碼垛領(lǐng)域，特別是一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)及抓取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)70年代末，日本將機(jī)器人技術(shù)用于碼垛工藝以來，碼垛機(jī)器人的研究獲得了迅速的發(fā)展，隨著碼垛機(jī)器人處理速度以及抓取重量不斷提高，同時其占地面積小，能夠同時處理多種物料和碼垛多個料跺，越來越搜狐到廣大用戶的青睞并迅速占領(lǐng)市場。而抓手機(jī)構(gòu)是碼垛機(jī)器人的一個核心機(jī)構(gòu)，直接關(guān)系著碼垛的效率。
[0003]目前，對于塑料箱子的碼垛、卸垛，其抓手機(jī)構(gòu)是由四面夾箱組件和抓鉤組件構(gòu)成的。該裝置的構(gòu)成需要用到多根碳鋼軸和多個帶座外球面球軸承，導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)繁瑣、質(zhì)量重、噪音大、需要定期潤滑，嚴(yán)重制約了碼、卸垛機(jī)器的抓取效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的碼箱抓手機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)，包括:
夾箱組件，其包括兩塊具有相向或背向行程的對向夾板，所述對向夾板之間形成夾箱空間；
位于夾箱空間上方的壓箱組件，所述壓箱組件包括壓箱管，所述壓箱管具有垂直于對向夾板運動方向的升降行程；
以及抓鉤組件，所述抓鉤組件包括工作時位于夾箱空間內(nèi)的抓鉤，所述抓鉤用于鉤抓箱體。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾箱組件包括橫向滑軸，與對向夾板相對固定的夾箱直線軸承滑動安裝在橫向滑軸上。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾箱直線軸承為自潤滑直線軸承。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述對向夾板的相對面上設(shè)置有托舉塊。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓箱組件包括安裝板、升降器和導(dǎo)向裝置，所述安裝板與對向夾板之間的高度恒定，所述升降器固定于安裝板下方并連接壓箱管，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置在安裝板上并連接壓箱管。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向裝置包括兩根位于升降器兩側(cè)的導(dǎo)軸，所述導(dǎo)軸上滑動連接有壓箱直線軸承，所述壓箱直線軸承固接在安裝板底部，所述導(dǎo)軸的底端連接壓箱管，頂端穿出安裝板并接有限位器。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓箱直線軸承為自潤滑直線軸承。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抓鉤組件包括與對向夾板之間高度恒定的擺動氣缸，所述擺動氣缸的輸出軸鉸接有擺臂，所述擺臂的另一端固定連接有轉(zhuǎn)軸，所述抓鉤的頂端連接轉(zhuǎn)軸。
[0013]本發(fā)明還提供上述抓取機(jī)構(gòu)的抓取方法，有效的提高生產(chǎn)效率，其采用的技術(shù)方案是:
壓箱管下降壓實箱子上表面后，兩對向夾板從側(cè)面將箱子夾緊，抓鉤鉤住箱子上端的缺口后實現(xiàn)箱子的整體抓取。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將傳統(tǒng)技術(shù)中的四面夾箱改變成利用對向夾板進(jìn)行兩面夾箱，夾箱動作由旋轉(zhuǎn)式設(shè)計為直線移動式，極大的簡化了抓手機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并減輕了整體的重量，同時設(shè)置了壓箱組件，在夾箱前采用壓箱管的升降先行壓箱，保證箱子抓取的穩(wěn)固和安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的主視圖；
圖3是夾箱組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是壓箱組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是抓鉤組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是箱子的結(jié)構(gòu)簡圖；
圖7是本發(fā)明抓取狀態(tài)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]如圖1所示的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，包括夾箱組件、壓箱組件和抓鉤組件。
[0018]抓手機(jī)構(gòu)的頂部為一頂板14，用于連接碼垛機(jī)器人，頂板14的底端連接有兩道橫梁15，兩道橫梁15直接或間接的作為夾箱組件、壓箱組件和抓鉤組件的安裝基體。
[0019]如圖1和圖3所示，其中，橫梁15兩端的底部分別接有一安裝板7，每塊安裝板7底部的前、后側(cè)均裝有固定塊16，固定塊16上開有通孔，兩安裝板7同一側(cè)固定塊16的通孔大小相同并在同一軸線上。在相對的通孔內(nèi)安裝有由硬質(zhì)陽極氧化鋁材料制成的橫向滑軸4，橫向滑軸4的兩端穿出固定塊16并留有滑動空間?；瑒涌臻g上滑動設(shè)有夾箱直線軸承5，該夾箱直線軸承5為具有自潤滑性能的直線軸承，例如塑料直線軸承或者鋁塑直線軸承，能避免使用者頻繁潤滑從而減輕勞動強度，也延長機(jī)構(gòu)的維護(hù)周期。夾箱直線軸承5上固定連接有豎直方向的夾臂17，夾臂17底通過螺栓接有對向夾板I。每塊安裝板7的底部還安裝有夾箱氣缸18，夾箱氣缸18的輸出軸朝向相應(yīng)端的夾臂17并與夾臂17固定連接。通過夾箱氣缸18輸出軸的伸縮可以帶動兩對向夾板I相向或背向做橫向運動，從而夾緊箱子或松開箱子。因此，兩對向夾板I之間形成夾箱空間。
[0020]優(yōu)選的，對向夾板I的相對面上設(shè)置有托舉塊6，該托舉塊6為一方形管，用于在夾箱時嵌入到箱子的缺口中，起到了夾持后的托舉作用。
[0021 ] 橫向滑軸4、夾箱直線軸承5、夾臂17、對向夾板1、托舉塊6、固定塊16構(gòu)成了本實施例中的夾箱組件。
[0022]如圖1、2和4所示，每塊安裝板7的下方設(shè)置有壓箱管2，壓箱管2位于橫向滑軸4的下方且同時在夾箱空間的上方。壓箱管2在豎直方向上具有上下升降的行程，從而下降壓實箱子的上表面或上升脫離箱子上表面。
[0023]壓箱管2是通過升降器和導(dǎo)向裝置實現(xiàn)其升降的。在本實施例中，每塊安裝板7前、后兩端安裝有壓箱直線軸承9，其中壓箱直線軸承9為自潤滑直線軸承，例如塑料直線軸承或者鋁塑直線軸承，能避免使用者頻繁潤滑從而減輕勞動強度，也延長機(jī)構(gòu)的維護(hù)周期。壓箱直線軸承9內(nèi)滑動設(shè)有豎向的導(dǎo)軸8，導(dǎo)軸8由硬質(zhì)陽極氧化鋁材料制成。兩導(dǎo)軸8的底端連接壓箱管2，頂端從安裝板7上方穿出并接有限位器10。限位器10的作用是防止導(dǎo)軸8向下運動時從安裝板7上脫出。壓箱直線軸承9、導(dǎo)軸8和限位器10構(gòu)成了導(dǎo)向
>j-U ρ?α裝直。
[0024]升降器包括了升降氣缸19，該升降氣缸19固定于安裝板7下方，其輸出軸固接壓箱管2中部的上表面，升降氣缸19輸出軸的伸出使壓箱管2下降，相反的，其收縮使壓箱管2上升。
[0025]本實施例中，升降器、導(dǎo)向裝置和壓箱管2構(gòu)成了壓箱組件。
[0026]如圖1、圖2和圖5所示，兩橫梁15的底端均裝有轉(zhuǎn)動軸承20，轉(zhuǎn)動軸承20上接有轉(zhuǎn)軸13，轉(zhuǎn)軸13中部接有抓鉤3，該抓鉤3位于夾箱空間的中部，鉤頭朝向其中一塊對向夾板1，能隨著轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)軸13進(jìn)行鉤抓的動作。轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)動通過如下方式實現(xiàn):轉(zhuǎn)軸13上還接有一擺臂12，右側(cè)的安裝板7上安裝有擺動氣缸11，擺動氣缸11的輸出軸鉸接擺臂12的上端，擺動氣缸11輸出軸的伸出和縮入帶動擺臂12擺動從而使轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)。
[0027]在本實施例中，轉(zhuǎn)軸13、抓鉤3、擺臂12、轉(zhuǎn)動軸承20和擺動氣缸11構(gòu)成了抓鉤組件。
[0028]本實施例中所有的軸件均采用硬質(zhì)陽極氧化鋁軸，從結(jié)構(gòu)和材料的選用上，達(dá)至結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕目的，從而提高了碼、卸垛機(jī)器的生產(chǎn)效率和壽命。
[0029]本實施例中的碼箱抓手機(jī)構(gòu)的箱子抓取方法如下。
[0030]如圖6所示，箱子的上端為中空的護(hù)欄結(jié)構(gòu)，因此存在缺口 21。
[0031]如圖7所示，兩個箱子從輸送線進(jìn)到抓取的固定位置，抓手機(jī)構(gòu)移動至箱子的正上方并逐漸垂直往下接近箱子時，升降氣缸19動作，壓箱管2往下稍壓緊箱子，便于后續(xù)的夾箱和鉤抓。
[0032]壓箱組件壓緊箱子后，夾箱組件和抓鉤組件繼續(xù)下降，夾箱氣缸18動作，對向夾板I做相對直線移動從箱子兩側(cè)把箱子夾緊，同時對向夾板I的托舉塊6進(jìn)入箱子的缺口21位，對箱子具有托舉作用。
[0033]夾箱動作完成后，緊接著擺動氣缸11動作，抓鉤3旋轉(zhuǎn)擺動后鉤住兩相鄰箱子的缺口 21。
[0034]至此，抓手機(jī)構(gòu)完成整個抓取動作。
[0035]以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 夾箱組件，其包括兩塊具有相向或背向行程的對向夾板(I)，所述對向夾板(I)之間形成夾箱空間； 位于夾箱空間上方的壓箱組件，所述壓箱組件包括壓箱管(2)，所述壓箱管(2)具有垂直于對向夾板(I)運動方向的升降行程； 以及抓鉤組件，所述抓鉤組件包括工作時位于夾箱空間內(nèi)的抓鉤(3)，所述抓鉤(3)用于鉤抓箱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述夾箱組件包括橫向滑軸(4)，與對向夾板(I)相對固定的夾箱直線軸承(5)滑動安裝在橫向滑軸(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述夾箱直線軸承(5)為自潤滑直線軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述對向夾板(I)的相對面上設(shè)置有托舉塊(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述壓箱組件包括安裝板(7)、升降器和導(dǎo)向裝置，所述安裝板(7)與對向夾板(I)之間的高度恒定，所述升降器固定于安裝板(7)下方并連接壓箱管(2)，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置在安裝板(7)上并連接壓箱管(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)向裝置包括兩根位于升降器兩側(cè)的導(dǎo)軸(8)，所述導(dǎo)軸(8)上滑動連接有壓箱直線軸承(9)，所述壓箱直線軸承(9)固接在安裝板(7)底部，所述導(dǎo)軸(8)的底端連接壓箱管(2)，頂端穿出安裝板(7)并接有限位器(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述壓箱直線軸承(9)為自潤滑直線軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼箱抓手機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述抓鉤組件包括與對向夾板(I)之間高度恒定的擺動氣缸(11)，所述擺動氣缸(11)的輸出軸鉸接有擺臂(12)，所述擺臂(12)的另一端固定連接有轉(zhuǎn)軸(13)，所述抓鉤(3)的頂端連接轉(zhuǎn)軸(13)。
9.一種權(quán)利要求1至8中任一項所述的抓手機(jī)構(gòu)的抓取方法，其特征在于:壓箱管(2)下降壓實箱子上表面后，兩對向夾板(I)從側(cè)面將箱子夾緊，抓鉤(3)鉤住箱子上端的缺口后實現(xiàn)箱子的整體抓取。
【文檔編號】B65G61/00GK104310071SQ201410559871
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】劉遠(yuǎn)強, 尹立龍, 陳仁星 申請人:佛山市萬世德機(jī)器人技術(shù)有限公司, 廣州市萬世德智能裝備科技有限公司