一種碼垛機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碼垛機械手，包括安裝支座和連接于安裝支座下部的橫臂，所述橫臂的兩端分別連接有相互平行設(shè)置的第一夾板架和第二夾板架，所述第一夾板架上鉸接連接有第一夾板，所述第二夾板架上連接有第二夾板；所述第一夾板架上設(shè)有第一氣缸，該第一氣缸的頂桿與第一連桿機構(gòu)的第一端鉸接，所述第一夾板與第一連桿機構(gòu)的第二端鉸接；所述第二夾板上設(shè)有第二氣缸，所述第二夾板的下部還鉸接連接有固定爪，所述第二氣缸的頂桿與第二連桿機構(gòu)的第一端鉸接，所述固定爪與第二連桿機構(gòu)的第二端鉸接。本發(fā)明提供的一種碼垛機械手，通過連桿機構(gòu)實現(xiàn)對夾板的控制，同時，通過絲杠結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對機械手跨距的預(yù)調(diào)，同時具有二次夾緊功能，適用于多種場合，可靠性高。
【專利說明】
一種碼垛機械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及搬運機械，具體涉及一種碼垛機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)中，在生產(chǎn)線上對貨物的搬運、在包裝業(yè)和倉儲行業(yè)中都需要使用碼垛機械，如果采用人工碼垛，則需要更多的人力成本，且因為工作場地的大小限制，使用人工碼垛很不方便。碼垛機械手適應(yīng)于化工、飲料、食品、啤酒、塑料等自動生產(chǎn)企業(yè);能夠很好地應(yīng)用于對各種紙箱、袋裝、罐裝、啤酒箱等各種形狀的包裝。
[0003]傳統(tǒng)機械手存在著下列缺陷:1.機械手臂結(jié)構(gòu)長度的調(diào)節(jié)會產(chǎn)生沖擊和抖動；2.動力元件的活塞桿環(huán)端部發(fā)生開裂現(xiàn)象;3.機械手的夾持部位活動端發(fā)生跑偏;4.智能識別被夾取物體的方位及貨物種類的能力不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足及存在的問題，本發(fā)明提供一種碼垛機械手。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種碼垛機械手，包括安裝支座和連接于安裝支座下部的橫臂，其特征在于，
[0007]所述橫臂的兩端分別連接有相互平行設(shè)置的第一夾板架和第二夾板架，所述第一夾板架上鉸接連接有第一夾板，所述第二夾板架上連接有第二夾板；
[0008]所述第一夾板架上設(shè)有第一氣缸，該第一氣缸的頂桿與第一連桿機構(gòu)的第一端鉸接，所述第一夾板與第一連桿機構(gòu)的第二端鉸接；
[0009]所述第二夾板上設(shè)有第二氣缸，所述第二夾板的下部還鉸接連接有固定爪，所述第二氣缸的頂桿與第二連桿機構(gòu)的第一端鉸接，所述固定爪與第二連桿機構(gòu)的第二端鉸接。
[0010]所述橫臂包括并列設(shè)置的第一橫臂和第二橫臂，所述第一橫臂和第二橫臂上分別連接有第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第二夾板架上設(shè)有與第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相配合的滑槽，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌卡裝于滑槽內(nèi)。
[0011 ]所述第二夾板架上設(shè)有絲杠螺孔，該絲杠螺孔內(nèi)套裝有絲杠，所述安裝支座底部設(shè)有通孔，所述絲杠的端部活動套裝于通孔內(nèi)。
[0012]所述第一夾板上設(shè)有加強桿，該加強桿與第一連桿機構(gòu)鉸接連接。
[0013]所述安裝支座底部設(shè)有用于活動卡裝絲杠端部的通孔。
[0014]第一夾板架上連接有用于緩沖第一夾板和第一連桿機構(gòu)的回程沖擊的緩沖裝置。
[0015]所述安裝支座底部設(shè)有用于采集貨物圖像的攝像頭和用于測距的超聲波傳感器。
[0016]所述安裝支座頂部連接有法蘭盤，該法蘭盤上設(shè)有螺紋孔。
[0017]所述固定爪上設(shè)有若干朝向第一夾板架彎曲的爪部。
[0018]所述第一夾板和第二夾板的相對面上均連接有防滑貼片。
[0019]本碼垛機械手在結(jié)構(gòu)采用第一夾板的夾緊和第二夾板的固定爪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，通過絲杠調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)的夾持寬度，同時通過橫臂上的導(dǎo)軌裝置減小了夾板的運動阻力，適用于各種寬度的貨物的碼垛工作。加強桿以及橫臂上的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)使得機械手的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，減小了機械手的震動。通過固定爪的二次夾緊實現(xiàn)對貨物的進一步固定，增加了機械運動的可靠性。本發(fā)明有效提高了生產(chǎn)效率、降低了人工勞動強度，且適用于各種碼垛機械，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明碼垛機械手立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2為本發(fā)明碼垛機械手第一夾板方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明碼垛機械手第二夾板方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中標(biāo)號所示為:10-安裝支座，11-通孔，12-超聲波傳感器，13-攝像頭，14-法蘭盤，15-防滑貼片，20-橫臂，21-第一橫臂，22-第二橫臂，23-第一導(dǎo)軌，24-第二導(dǎo)軌，30-第一夾板架，31-第一連桿機構(gòu)，32-第一氣缸，33-第二氣缸，34-第二連桿機構(gòu)，35-緩沖裝置，40-第一夾板，41-加強桿，50-第二夾板架，51-滑槽，52-絲杠螺孔，53-絲杠，60-第二夾板，61-固定爪，62-爪部。
【具體實施方式】
[0024]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0025]如圖1至圖3所示，一種碼垛機械手，包括安裝支座1和連接于安裝支座1下部的橫臂20，橫臂20的兩端分別連接有相互平行設(shè)置的第一夾板架30和第二夾板架50，第一夾板架30上鉸接連接有第一夾板40，第二夾板架50上連接有第二夾板60;第一夾板架30上設(shè)有第一氣缸32，該第一氣缸32的頂桿與第一連桿機構(gòu)31的第一端鉸接，第一夾板40與第一連桿機構(gòu)31的第二端鉸接;第二夾板60上設(shè)有第二氣缸33，第二夾板60的下部還鉸接連接有固定爪61，第二氣缸33的頂桿與第二連桿機構(gòu)34的第一端鉸接，固定爪61與第二連桿機構(gòu)34的第二端鉸接。橫臂20包括并列設(shè)置的第一橫臂21和第二橫臂22，第一橫臂21和第二橫臂22上分別連接有第一導(dǎo)軌23和第二導(dǎo)軌24，第二夾板架50上設(shè)有與第一導(dǎo)軌23和第二導(dǎo)軌24相配合的滑槽51，第一導(dǎo)軌23和第二導(dǎo)軌24卡裝于滑槽51內(nèi)。第二夾板架50上設(shè)有絲杠螺孔52，該絲杠螺孔52內(nèi)套裝有絲杠53，安裝支座10底部設(shè)有通孔11，絲杠53的端部活動套裝于通孔11內(nèi)。第一夾板40上設(shè)有加強桿41，該加強桿41與第一連桿機構(gòu)31鉸接連接。安裝支座10底部設(shè)有用于活動卡裝絲杠53端部的通孔11。第一夾板架30上連接有用于緩沖第一夾板40和第一連桿機構(gòu)31的回程沖擊的緩沖裝置35。安裝支座10底部設(shè)有用于采集貨物圖像的攝像頭13和用于測距的超聲波傳感器12。安裝支座10頂部連接有法蘭盤14，該法蘭盤14上設(shè)有螺紋孔。固定爪61上設(shè)有若干朝向第一夾板架30彎曲的爪部。第一夾板40和第二夾板60的相對面上均連接有防滑貼片15。
[0026]本發(fā)明提供了一種碼垛機械手，機械手的主體結(jié)構(gòu)由安裝支座10和安裝于安裝支座10上的橫臂20及橫臂上的第一夾板40和第二夾板60組成，安裝支座10通過螺栓連接與橫臂20安裝固定，橫臂20包括兩平行設(shè)置的第一橫臂21和第二橫臂22，第一橫臂21和第二橫臂22起到對夾板的支撐作用。
[0027]橫臂20的兩端分別設(shè)有第一夾板架30和第二夾板架50，第一夾板架30通過螺栓連接與橫臂20固定，在第一夾板架30上通過鉸接連接有第一夾板40，第一夾板40可相對于第一夾板架30轉(zhuǎn)動，同時，在第一夾板40上鉸接連接有第一連桿機構(gòu)31，第一連桿機構(gòu)31在第一氣缸30的頂桿的推動下，實現(xiàn)第一連桿機構(gòu)31的往復(fù)運動，同時，第一連桿機構(gòu)31可帶動第一夾板40做轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)第一夾板40的夾緊和放松動作。
[0028]橫臂20的另一端連接有第二夾板架50，第二夾板架50上設(shè)有滑槽51，同時，橫臂20即第一橫臂21和第二橫臂22上設(shè)有第一導(dǎo)軌23和第二導(dǎo)軌24，滑槽51與導(dǎo)軌的配合使得第二夾板架50可在橫臂20上滑動，同時，第二夾板架50可通過絲杠機構(gòu)實現(xiàn)其位置的定量調(diào)
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[0029]具體地，第二夾板架50上設(shè)有絲杠螺孔52，絲杠53可在絲杠螺孔52內(nèi)部進行回轉(zhuǎn)實現(xiàn)絲杠53與第二夾板架50的相對運功，同時，絲杠53的一端卡裝在安裝支座10的底部的通孔11內(nèi)部，實現(xiàn)了絲杠53在通孔11內(nèi)部的回轉(zhuǎn)，更進一步地，通孔11內(nèi)部可設(shè)有滾動軸承，實現(xiàn)對絲杠53回轉(zhuǎn)內(nèi)部承接。
[0030]同時，第二夾板架50通過鉸接連接有固定爪61，固定爪61可相對于第二夾板架50轉(zhuǎn)動，在第二夾板架50上設(shè)有第二氣缸33，第二氣缸33的頂桿與第二連桿機構(gòu)34的端部連接，同時第二連桿機構(gòu)34與固定爪61連接，實現(xiàn)固定爪61在頂桿即第二氣缸33的驅(qū)動下實現(xiàn)收緊和放松動作。
[0031]固定爪61上設(shè)有多個爪部62，實現(xiàn)對貨物的定位和夾緊。爪部62的彎曲方向朝向第一夾板架30，實現(xiàn)與第一夾板40的配合夾緊貨物。
[0032]更進一步地，第一夾板40上設(shè)有加強桿41，加強桿41可起到對第一夾板40的加固作用，同時，第一夾板40與第一連桿機構(gòu)31的連接部通過第一連桿機構(gòu)31連接，這就更增強了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，也有利于減小振動。
[0033]更進一步地，緩沖裝置35通過螺栓連接固定于第一夾板架30上，第一夾板架30通過彈簧端與第一夾板40、第一連桿機構(gòu)31抵接，能夠有效地起到對第一夾板40和第一連桿機構(gòu)31限位作用，同時可以緩沖第一夾板40和第一連桿機構(gòu)31的回程沖擊，有利于減小振動和提高使用壽命。
[0034]更進一步地，安裝支座10底部設(shè)有用于測距的超聲波傳感器12和用于采集貨物圖像的攝像頭13。超聲波傳感器12和攝像頭13能夠在外部的計算機控制下，實現(xiàn)對機械手碼垛過程的智能控制，同時，也可實現(xiàn)對機械手的反饋調(diào)節(jié)控制。
[0035]在安裝支座10頂部連接有法蘭盤14，該法蘭盤14上設(shè)有螺紋孔，法蘭盤14能夠便于機械手與外部的固定支座的安裝。
[0036]在第一夾板40和第二夾板60的相對面上均連接有防滑貼片15，防滑貼片15能夠有效幫助第一夾板40和第二夾板60對貨物的摩擦貼合。
[0037]進一步地，可在加強桿41處設(shè)置緩沖裝置，起到對放置貨物過程的回縮緩沖的作用。
[0038]本發(fā)明的工作過稱為:
[0039](I)夾持貨物的運動過程
[0040]當(dāng)貨物在生產(chǎn)線上輸送時，機械手手的攝像頭13就開始識別貨物，機械手在外部控制裝置的驅(qū)動下以快速的動作移動到貨物合適位置的正上方，然后通過超聲波傳感器12不斷讀取機械手與貨物的距離，并調(diào)整合適的夾持距離。移動到合適的夾持距離時，第一氣缸32開始動作，壓縮空氣充滿氣缸的右腔，左腔回氣，則帶動第一連桿機構(gòu)31使第一夾板40和加強桿41 一起壓縮擺角動作，第一夾板40把貨物推到第二夾板60使得貨物與夾板面與面接觸，實現(xiàn)夾持功能。當(dāng)?shù)谝粴飧?2的頂桿達到一定的行程后，機械手通過機器人開始提起貨物到一定的高度后，機械手開始二次夾緊功能，第二氣缸33開始動作，壓縮空氣充滿氣缸的上腔，下腔回氣，則帶動第二連桿機構(gòu)34使固定爪61做出擺動動作，實現(xiàn)與貨物二次夾緊的功能。然后機械手執(zhí)彳丁搬運的動作。
[0041 ] (2)放置貨物的運動過程
[0042]當(dāng)機械手夾持著貨物移動到所需放置的地方時，第二氣缸33開始動作，壓縮空氣充滿氣缸的下腔，上腔回氣，則帶動第二連桿機構(gòu)34使固定爪61做出回縮擺動動作，取消二次夾緊的功能，機器人并以低速降低貨物放置的高度。到達合適的放置高度時，第一氣缸32開始動作，壓縮空氣充滿氣缸的左腔，右腔回氣，則帶動第一連桿機構(gòu)31使第一夾板40和加強桿41 一起回縮擺角動作，當(dāng)?shù)谝粴飧?2的頂桿達到一定的行程時，實現(xiàn)放置貨物的功能，進一步地，緩沖裝置起到對加強桿41回縮緩沖的作用，同時可以防止加強桿41與機械手其余部分的碰撞。機械手繼續(xù)執(zhí)行下一搬運工序。
[0043](3)調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)夾持寬度的過程
[0044]當(dāng)機械手需要夾持不同規(guī)格的貨物時，可根據(jù)貨物的寬度，用伺服電機帶動絲杠53調(diào)節(jié)合適的寬度。機械手的右夾持部分(包括第二氣缸33、第二連桿機構(gòu)34、第二夾板架50、固定爪61)是根據(jù)絲杠53的螺旋方向不同，從而實現(xiàn)機械手夾持部分之間的寬度增大與縮小。當(dāng)調(diào)節(jié)寬度時，不需要拆卸機械手的任何部件就可以調(diào)節(jié)機械手的預(yù)設(shè)夾持寬度。
[0045]本發(fā)明提供的一種碼垛機械手，全部控制可通過氣缸完成，操作非常簡單，通用性強。在結(jié)構(gòu)上采用第一夾板的夾緊和第二夾板的固定爪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，有效地對貨物進行搬運。本碼垛機械手通過絲杠調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)的夾持寬度，同時通過橫臂上的導(dǎo)軌裝置減小了夾板架的運動阻力，方便對機械手實現(xiàn)夾持距離的調(diào)節(jié)，適用于各種規(guī)格的貨物。加強桿以及橫臂上的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)使得機械手的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，同時通過緩沖裝置對第一夾板和第一連桿機構(gòu)的回程運動緩沖，減小了機械手的抖動。而且通過固定爪的二次夾緊實現(xiàn)對貨物的進一步固定，增加了機械運動的可靠性，有效提高了生產(chǎn)效率、降低了人工勞動強度，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，能夠很好地適用于各種碼垛機械。
[0046]上述實施例為本發(fā)明較佳的實現(xiàn)方案，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，只是對本發(fā)明作出直接的置換或等同的替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種碼垛機械手，包括安裝支座(10)和連接于安裝支座(10) 下部的橫臂(20)，其特征在于， 所述橫臂(20)的兩端分別連接有相互平行設(shè)置的第一夾板架(30)和第二夾板架(50)，所述第一夾板架(30)上鉸接連接有第一夾板(40)，所述第二夾板架(50)上連接有第二夾板(60); 所述第一夾板架(30)上設(shè)有第一氣缸(32)，該第一氣缸(32)的頂桿與第一連桿機構(gòu)(31)的第一端鉸接，所述第一夾板(40)與第一連桿機構(gòu)(31)的第二端鉸接； 所述第二夾板(60)上設(shè)有第二氣缸(33)，所述第二夾板(60)的下部還鉸接連接有固定爪(61)，所述第二氣缸(33)的頂桿與第二連桿機構(gòu)(34)的第一端鉸接，所述固定爪(61)與第二連桿機構(gòu)(34)的第二端鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼垛機械手，其特征在于，所述橫臂(20)包括并列設(shè)置的第一橫臂(21)和第二橫臂(22)，所述第一橫臂(21)和第二橫臂(22)上分別連接有第一導(dǎo)軌(23)和第二導(dǎo)軌(24)，所述第二夾板架(50)上設(shè)有與第一導(dǎo)軌(23)和第二導(dǎo)軌(24)相配合的滑槽(51)，所述第一導(dǎo)軌(23)和第二導(dǎo)軌(24)卡裝于滑槽(51)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼垛機械手，其特征在于，所述第二夾板架(50)上設(shè)有絲杠螺孔(52)，該絲杠螺孔(52)內(nèi)套裝有絲杠(53)，所述安裝支座(10)底部設(shè)有通孔(11)，所述絲杠(53)的端部活動套裝于通孔(11)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碼垛機械手，其特征在于，所述第一夾板(40)上設(shè)有加強桿(41)，該加強桿(41)與第一連桿機構(gòu)(31)鉸接連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碼垛機械手，其特征在于，所述安裝支座(10)底部設(shè)有用于活動卡裝絲杠(53)端部的通孔(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼垛機械手，其特征在于，所述第一夾板架(30)上連接有用于緩沖第一夾板(40)和第一連桿機構(gòu)(31)的回程沖擊的緩沖裝置(35)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼垛機械手，其特征在于，所述安裝支座(10)底部設(shè)有用于測距的超聲波傳感器(12)和用于采集貨物圖像的攝像頭(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碼垛機械手，其特征在于，所述安裝支座(10)頂部連接有法蘭盤(14)，該法蘭盤(14)上設(shè)有螺紋孔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碼垛機械手，其特征在于，所述固定爪(61)上設(shè)有若干朝向第一夾板架(30)彎曲的爪部。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碼垛機械手，其特征在于，所述第一夾板(40)和第二夾板(60)的相對面上均連接有防滑貼片(15)。
【文檔編號】B25J13/08GK105835079SQ201610377675
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】趙柏湖, 袁慶丹, 董嘉鍵, 姚偉良, 孫玉潔, 林佩思, 黃煬臻
【申請人】佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院