CN104260102B - 一种机器人抓手 - Google Patents

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王义明
周文明
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Abstract

本发明公开了一种机器人抓手。该机器人抓手包括构成框架结构的两个平行布置的横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材,平行布置的横架型材的两侧分别连接有侧板,两组侧板之间连接一对与横架型材垂直的纵架型材,在纵架型材的两侧安装有一对爪齿组件,爪齿组件通过旋转轴与侧板铰接,在两个纵架型材上分别安装有抓紧气缸,抓紧气缸的推杆通过摇臂与旋转轴连接,驱动爪齿组件旋转实现爪齿组件的开合。横架型材、纵架型材和侧板构成的框架结构简单紧凑,重量较轻,侧板与横架型材、纵架型材之间均采用水平连接,不需要采用竖直的螺栓连接,使得操作者在使用的过程中能够及时发现螺栓松动,有效的防止了螺栓脱落。

Description

一种机器人抓手
技术领域
[0001]本发明涉及袋类或箱类包装搬运码垛用机器,特别涉及一种码垛机器人抓手。
背景技术
[0002]目前我国码垛作业采用的搬运码垛方式有:一是人工搬运;二是机械式码垛机;三是码垛机器人。人工搬运存在劳动强度大、效率低和安全性差的问题;而机械式码垛机受结构等因素的限制,存在着占地面积大、操作程序更改麻烦(有的甚至无法更改)、耗电量大等缺点。码垛机器人对纸箱、袋装等各种形状包装的货物都适用,且性能可靠、维修保养简单。为了提高生产效率、节约成本、创造效益,企业对码垛机器人的应用也越来越广泛,而抓手的品质直接影响到码垛机器人的工作质量。
[0003]中国专利号为20082015440.0的实用新型专利公开了一种包装搬运码垛机器人抓手,请参见图1,该码垛机器人抓手包括顶板100、平行导轨200、左支板300L、右支板300R、手指机构及压板机构。所述顶板100用以连接抓手与码垛机器人本体,下方设置平行导轨200。所述左支板300L及右支板300R设置在所述平行导轨200下表面两端,通过双向螺纹杆802连接,所述双向螺纹杆802穿过设置在左右支板上的带螺纹滑块801。由于双向螺纹杆802分布有反向螺纹,转动双螺纹杆802使得两带螺纹滑块同步反向运动,实现左右支板同步反向运动。可以根据袋类包装大小来调节手指机构的距离。所述码垛机器人的抓手由左右对称机构组成,其中一侧包括若干L形手指、若干连接杆、若干轴承架、旋转轴及气缸连接件。两气缸501分别对称固定在所述左支板300L及所述右支板300R上,当气缸501做活塞运动时,SP可带动手指机构绕所述旋转轴运动,实现手指机构的张合抓取动作。压板机构由垂直固定在所述左、右支板上的气缸及一对压板组成,对包装袋进行整形。
[0004]但是上述码垛机器人抓手占用空间大、整体笨重、操作不灵活、维修不方便,抓取速度慢、生产效率低,并且抓取体积偏大或偏小的袋类货物时,由于是气缸收缩的状态下抓取货物,对货物的夹持不稳定,码垛过程中存在安全隐患。该抓手的左支板、右支板固定于横架的螺栓为竖直方向,在实际运行过程中,由于长期工作于振动环境中,竖直方向的螺栓不稳定,极易出现掉落损坏,从而导致因抓手的损坏,至无法工作,有甚者会撞击而对码垛机器人本体产生不可预知的影响。
发明内容
[0005]本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种结构简单紧凑,操作灵活,重量轻巧,螺栓横向布置,避免螺栓脱落的机器人抓手。
[0006]为实现上述目的,本发明机器人抓手采用的技术方案是:
[0007] —种机器人抓手,包括构成框架结构的两个平行布置的横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材,平行布置的横架型材的两侧分别连接有侧板,两组侧板之间连接一对与横架型材垂直的纵架型材,在纵架型材的两侧安装有一对爪齿组件,爪齿组件通过旋转轴与侧板铰接,在两个纵架型材上分别安装有抓紧气缸,抓紧气缸的推杆通过摇臂与旋转轴连接,驱动爪齿组件旋转实现爪齿组件的开合。抓紧气缸驱动爪齿组件运动,抓取包装袋或者包装盒,横架型材、纵架型材和侧板构成的框架结构简单紧凑,重量较轻,侧板与横架型材、纵架型材之间均采用水平连接,不需要采用竖直的螺栓连接,使得操作者在使用的过程中能够及时发现螺栓松动,有效的防止了螺栓脱落。
[0008]所述的抓紧气缸安装在纵架型材的上侧,压紧气缸的推杆指向外侧与旋转轴上固接的摇臂铰接,压紧气缸的推杆伸长爪齿组件闭合。压紧气缸伸长时闭合爪齿组件闭合夹,紧力更大,能够保持一定的夹紧力,防止在高速运行时出现甩包现象。
[0009]在侧板上还安装有两组压紧气缸,压紧气缸的运动方向指向纵架型材的下侧,在压紧气缸的端部铰接有压板。爪齿组件闭合抓紧包装袋或者箱体时,压紧气缸带动压板向下压紧包装袋或者箱体的上表面,将包装袋或者包装箱牢固的保持在爪齿组件之间,压板铰接在压紧油缸的端部,这样压板就可以跟随包装袋的形状更好的贴附在包装袋表面。该抓手在抓取袋装物料包时,物料包的表面不可能平整,压紧气缸伸长压紧物料包时,压板可以更好的紧贴物料包。
[0010]所述的侧板上设置有矩阵布置的通孔,螺栓贯穿侧板与横架型材、纵架型材连接。侧板矩阵布置的孔位可以任意调节抓紧气缸的位置,根据物料包的厚度调节该抓紧气缸的位置,调节方便,通过调节侧板与横架型材的位置达到调节爪齿组件的宽度,以适应不同物料包的宽度。
[0011]在横架型材的上侧安装有顶板,顶板与两个平行的横架型材固定连接。
[0012]在顶板的上侧垂直与横架型材的两边安装有第一加强型材,在顶板的下侧的两边与横架型材之间安装有第二加强型材。提高了框架结构的整体结构强度。
[0013]所述的压紧气缸的端部与压板之间安装有万向节。万向节可以更好的保证压板与物料包贴合。
[0014]本发明与现有技术相比,具有以下优点:
[0015]横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材构成框架式结构,两组侧板分别与横架型材、纵架型材之间采用水平连接,避免使用竖直螺栓,使得操作者在使用的过程中能够及时发现螺栓松动,有效的防止了螺栓脱落,本实用新的机器人抓手结构简单紧凑,重量轻,操作灵活,在负载一定的情况下,可以达到更高的运行速度。抓紧气缸伸长时闭合爪齿组件,闭合夹紧力更大,可以保持一定的夹紧力,防止在高速运行时出现甩包现象。侧板矩阵布置的孔位,可以任意调节抓紧气缸的位置,根据物料包的厚度调节该气缸位置,通过调节侧板与主横架型材的位置达到调节爪齿组件的宽度,以适应不同物料包的宽度,调节方便。压紧气缸与压板采用万向节连接,这样压板就可以任意角度与物料包贴合,提高了夹持物料包的稳定性。
附图说明
[0016]图1是现有技术的机器人抓手结构示意图。
[0017]图2是本发明的机器人抓手结构示意图。
[0018] 图3是图2的左视图。
[0019]图4是机器人抓手的立体图。
[0020]图5是爪齿组件示意图。[0021 ]图6是机器人抓手抓取物料包的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0023]如图2至4所示,一种机器人抓手,包括两个平行布置的横架型材I,在横架型材的两边螺栓连接有两组对应的侧板2,对应的侧板之间通过螺栓连接有与横架型材垂直的纵架型材3,在侧板内侧安装有同轴的轴承41,在轴承内轴接有旋转轴4,旋转轴固定连接有爪齿组件5,在旋转轴上焊接有摇臂6,在两个纵架型材上铰接有抓紧气缸7,抓紧气缸7的端部安装有Y形接头71,Y形接头71与摇臂铰接,抓紧气缸推杆伸长带动爪齿组件闭合,抓紧气缸推杆收缩带动爪齿组件打开,在两侧的侧板上还对应安装有竖直布置的压紧推杆8,在压紧推杆8的端部安装有万向节81,万向节81的端部连接有压板9。侧板上开设有多个矩阵布置的通孔,螺栓贯穿侧板的通孔与横架型材、纵架型材连接,轴承和压紧气缸也是通过螺栓与这些通孔配合安装。如图5所示,侧板、纵架型材、抓紧气缸、压紧气缸、爪齿组件构成一个整体,通过调节侧板与横架型材的相对位置调节爪齿组件的开合尺寸。如图3所示,在横架型材的上侧安装有顶板10,顶板与两个平行的横架型材固定连接,在顶板的上侧垂直与横架型材的两边安装有第一加强型材20,顶板的下侧与横架型材之间安装有第二加强型材30,提高了框架结构的整体结构强度。如图6所示爪齿组件5闭合将物料包夹持在两个爪齿组件之间,压紧气缸8推动压板9从上向下压紧物料包,使得物料包牢固的保持在爪齿组件之间,压板与压紧气缸8采用万向铰接,压把可以根据物料包的形状改变其自身的压紧方向,提高了压紧效果。

Claims (5)

1.一种机器人抓手,其特征在于:包括构成框架结构的两个平行布置的横架型材、两组平行的侧板和两个平行布置的纵架型材,平行布置的横架型材的两侧分别连接有侧板,两组侧板之间连接一对与横架型材垂直的纵架型材,在纵架型材的两侧安装有一对爪齿组件,爪齿组件通过旋转轴与侧板铰接,在两个纵架型材上分别安装有抓紧气缸,抓紧气缸的推杆通过摇臂与旋转轴连接,驱动爪齿组件旋转实现爪齿组件的开合,侧板与横架型材、纵架型材之间均采用水平连接,在每组侧板上还安装有一组压紧气缸,压紧气缸的运动方向指向纵架型材的下侧,在压紧气缸的端部铰接有压板,所述的侧板上设置有矩阵布置的通孔,螺栓贯穿侧板与横架型材、纵架型材连接,侧板、纵架型材、抓紧气缸、压紧气缸、爪齿组件构成一个整体,通过调节侧板与横架型材的相对位置调节爪齿组件的开合尺寸。
2.根据权利要求1所述的机器人抓手,其特征在于:所述的抓紧气缸安装在纵架型材的上侧,抓紧气缸的推杆指向外侧与旋转轴上固接的摇臂铰接,抓紧气缸的推杆伸长爪齿组件闭合。
3.根据权利要求1所述的机器人抓手,其特征在于:在横架型材的上侧安装有顶板,顶板与两个平行的横架型材固定连接。
4.根据权利要求3所述的机器人抓手,其特征在于:在顶板的上侧垂直与横架型材的两边安装有第一加强型材,在顶板的下侧的两边与横架型材之间安装有第二加强型材。
5.根据权利要求1所述的机器人抓手,其特征在于:所述的压紧气缸的端部与压板之间安装有万向节。
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