CN104097212B - 一种适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，包括机架、吸隔垫机构、夹紧机构，所述吸隔垫机构之吸隔垫机构气缸、吸隔垫铰支座分别安装于机架与吸隔垫框架之间，吸隔垫吸盘安装于吸隔垫框架的下部，吸隔垫吸盘与吸隔垫机构真空发生器工作配合；所述夹紧机构包括固定夹紧体、活动夹紧体、夹紧机构铰支座、夹紧机构气缸、夹紧机构吸盘及夹紧机构真空发生器；所述夹紧机构气缸、夹紧机构铰支座安装在机架与活动夹紧体之间，夹紧机构吸盘安装于固定夹紧体的夹持面上，夹紧机构吸盘与夹紧机构真空发生器工作配合。本发明采用机械‑气动联动配合方式，能够满足蓄电池这种特殊货物的高效物流作业机器人手爪夹具的使用要求。

Description

一种适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具

技术领域

本发明属于物流设备技术领域，具体涉及一种结构简单，自动化程度高，安全可靠，适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具。

背景技术

汽车工业是工业发达国家的支柱产业，汽车工业有较长的产业链。电池是汽车的重要组成部件，在汽车电池生产行业中，电池成品或半成品的生产过程中的存储工作，主要由人工来完成。由于电池重量重，人工搬运劳动强度大，费工费时，生产效率低下，不能满足自动化大批量生产、运输、储存的需求。机械抓取装置，俗称“机械手”是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。特别适合于高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中使用，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人完成作业，因此得到日益广泛的应用。现有技术下的机械抓取装置，普遍使用真空技术进行拆垛作业，而通常情况下对所抓取物体并没有夹紧保护装置，这样在对物体的抓取过程中，一旦出现真空度减弱，物体运动速度较大或是真空意外断开的情况，所抓物体就会坠落，对物体造成损坏，带来损失。为此，研制开发一种结构简单，自动化程度高，安全可靠，在对电池进行拆垛过程中，确保电池不掉落的电池拆垛机器人手爪夹具装置，是解决这一问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，自动化程度高，安全可靠，适合于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具。

本发明的目的是这样实现的，包括机架1、吸隔垫机构2、夹紧机构3，所述机架1包括左右横梁11、横撑12组成的顶框和顶框向下设置的纵向框架，相互之间固接配合；所述吸隔垫机构2、夹紧机构3设置于机架1之纵向框架的两侧；所述吸隔垫机构2包括吸隔垫机构气缸21、吸隔垫铰支座22、吸隔垫框架23、吸隔垫吸盘24、吸隔垫机构真空发生器25，吸隔垫框架23一侧通过吸隔垫铰支座22铰接于机架1之纵向框架的底部、另一侧与吸隔垫机构气缸21的一端铰接，吸隔垫机构气缸21另一端铰接于机架1之顶框，吸隔垫吸盘24安装于吸隔垫框架23的下部，与吸隔垫机构真空发生器25工作配合；所述夹紧机构3包括固定夹紧体31、夹紧机构铰支座32、夹紧机构气缸33、夹紧机构吸盘34及夹紧机构真空发生器35，固定夹紧体31设置在机架1之纵向框架的底部，夹紧机构吸盘34安装于固定夹紧体31的夹持面上，夹紧机构吸盘34与夹紧机构真空发生器35工作配合；活动夹紧体36设置于固定夹紧体31上方，通过夹紧机构铰支座32铰接于机架1之纵向框架上，夹紧机构气缸33一端铰接于活动夹紧体36、另一端铰接于机架1之顶框上。

本发明采用机械-气动有效联动配合的形式，通过集成的真空发生器使吸盘形成负压，对隔垫及电池产生吸附力；通过气缸的伸缩使吸隔垫机构及夹紧机构变幅，到达工作工位，同时气缸向夹紧体提供夹紧力，实现对电池抓取。本发明采用机械-气动联动配合方式，结构紧凑，自动化程度高，安全可靠，作业效率高，能够满足蓄电池这种特殊货物的高效物流作业机器人手爪夹具装置的使用要求，高效率地完成蓄电池隔垫堆垛的拆垛作业。

附图说明

图1为本发明结构整体立体结构关系示意图；

图2为图1之左视图；

图3为图1之主视图；

图4为图1之俯视图；

图中：1-机架，11-横梁，12-横撑，13-接口，2-吸隔垫机构，21-吸隔垫机构气缸，22-吸隔垫铰支座，23-吸隔垫框架，24-吸隔垫吸盘，25-吸隔垫机构真空发生器，3-夹紧机构，31-固定夹紧体，32-夹紧机构铰支座，33-夹紧机构气缸，34-夹紧机构吸盘，35-夹紧机构真空发生器，36-活动夹紧体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。

如图1~4所示，本发明包括机架1、吸隔垫机构2、夹紧机构3，所述的机架1包括左右横梁11和横撑12，相互之间固接配合；其特征是：所述的吸隔垫机构2包括吸隔垫机构气缸21、吸隔垫铰支座22、吸隔垫框架23、吸隔垫吸盘24、吸隔垫机构真空发生器25，所述的吸隔垫机构气缸21、吸隔垫铰支座22分别安装于机架1与吸隔垫框架23之间，吸隔垫吸盘24安装于吸隔垫框架23的下部，与吸隔垫机构真空发生器25工作配合；所述的夹紧机构3包括固定夹紧体31、夹紧机构铰支座32、夹紧机构气缸33、夹紧机构吸盘34及夹紧机构真空发生器35；所述的夹紧机构气缸33、夹紧机构铰支座32安装在机架1与活动夹紧体36之间，夹紧机构吸盘34安装于固定夹紧体31的夹持面上，夹紧机构吸盘34与夹紧机构真空发生器35工作配合。

所述的吸隔垫框架23的一侧铰接于机架1的下部，另一侧与吸隔垫机构气缸21铰接。

所述的吸隔垫吸盘24呈对称式结构安装于吸隔垫框架23的下部。

所述的吸隔垫吸盘24的吸着端为波纹吸盘，与吸隔垫框架23的连接采用弹簧缓冲支杆。

所述的吸隔垫机构2之吸隔垫机构真空发生器25安装于吸隔垫框架23之上部。

所述的固定夹紧体31安装于机架1的底端。

所述的活动夹紧体36通过夹紧机构铰支座32铰接于机架1上。

所述的夹紧机构3之夹紧机构吸盘34至少三个或至少一件大面积海绵真空吸盘，设置于固定夹紧体31的夹持面上。

所述的夹紧机构3之夹紧机构真空发生器35安装于固定夹紧体31的非夹持面一侧，数量与夹紧机构吸盘34一致。

下面以蓄电池拆垛为例进一步说明本发明的工作原理和工作过程：

本发明利用机械-气动联动配合方式，通过夹持机构抱持货物移位，吸隔垫机构抓取隔垫，实现了如蓄电池这类既需要码垛移位，又需要拾取隔垫的双功效作业的货物拆垛码垛作业。

本发明夹持机构抱持移位的原理，采用吸隔垫机构抓取隔垫，实现了如蓄电池这类既需要拆垛移位，又需要拾取隔垫的双功效作业的货物拆垛作用。

机器人在等待工位时，夹具的吸隔垫机构2是收起的（吸隔垫机构2的气缸活塞收缩），夹紧机构3的夹紧臂是抬起的（夹紧机构3的气缸活塞收缩），在夹具需要抓取电池时，夹紧机构3的夹紧机构真空发生器35产生真空，四个夹紧机构吸盘34将两个电池靠外的两个侧面吸住，机器人将两个电池同时向外拉出一段距离，使两个电池与堆垛的其他电池分开一段距离。此时，夹紧机构3的夹紧机构气缸33伸出，使固定夹紧体31夹紧所抓电池，机器人将电池抓取到电池工件输送线的电池摆放工位上，完成一次电池的抓取，如此循环工作，待本层电池被拆完后，夹具需要抓取本层隔垫，吸隔垫机构2吸隔垫机构气缸21伸出，放下吸隔垫框架23，吸隔垫机构真空发生器25产生真空，机器人将隔垫吸取，机器人将隔垫抓取到至隔垫实托盘输送线的码放工位上，即完成一层的拆垛作业。如此循环，完成整个拆垛作业。

Claims (6)

1.一种适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，包括机架（1）、吸隔垫机构（2）、夹紧机构（3），所述机架（1）包括左右横梁（11）、横撑（12）组成的顶框和顶框向下设置的纵向框架，相互之间固接配合；其特征是：所述吸隔垫机构（2）、夹紧机构（3）设置于机架（1）之纵向框架的两侧；所述吸隔垫机构（2）包括吸隔垫机构气缸（21）、吸隔垫铰支座（22）、吸隔垫框架（23）、吸隔垫吸盘（24）、吸隔垫机构真空发生器（25），吸隔垫框架（23）一侧通过吸隔垫铰支座（22）铰接于机架（1）之纵向框架的底部、另一侧与吸隔垫机构气缸（21）的一端铰接，吸隔垫机构气缸（21）另一端铰接于机架（1）之顶框，吸隔垫吸盘（24）安装于吸隔垫框架（23）的下部，与吸隔垫机构真空发生器（25）工作配合；所述夹紧机构（3）包括固定夹紧体（31）、夹紧机构铰支座（32）、夹紧机构气缸（33）、夹紧机构吸盘（34）及夹紧机构真空发生器（35），固定夹紧体（31）设置在机架（1）之纵向框架的底部，夹紧机构吸盘（34）安装于固定夹紧体（31）的夹持面上，夹紧机构吸盘（34）与夹紧机构真空发生器（35）工作配合；活动夹紧体（36）设置于固定夹紧体（31）上方，通过夹紧机构铰支座（32）铰接于机架（1）之纵向框架上，夹紧机构气缸（33）一端铰接于活动夹紧体（36）、另一端铰接于机架（1）之顶框上。

2.根据权利要求1所述适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，其特征是：所述吸隔垫吸盘（24）呈对称式结构安装于吸隔垫框架（23）的下部。

3.根据权利要求1或2所述适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，其特征是：所述吸隔垫吸盘（24）的吸着端为波纹吸盘，与吸隔垫框架（23）的连接段采用弹簧缓冲支杆。

4.根据权利要求1所述适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，其特征是：所述吸隔垫机构（2）之吸隔垫机构真空发生器（25）安装于吸隔垫框架（23）之上部。

5.根据权利要求1所述适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，其特征是：所述夹紧机构（3）之夹紧机构吸盘（34）采用至少三个波纹吸盘或至少一件大面积海绵真空吸盘，设置于固定夹紧体（31）的夹持面上。

6.根据权利要求1或5所述适用于蓄电池自动拆垛作业的机器人手爪夹具，其特征是：所述夹紧机构（3）之夹紧机构真空发生器（35）安装于固定夹紧体（31）的非夹持面一侧，数量与夹紧机构吸盘（34）一致。