CN106081644A - 一种码垛机的抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种码垛机的抓取装置，包括支撑架、重载移动组、轻载移动组、抓取组、调距气缸五个部分。通过气囊夹持桶体，保证了抓取过程中圆柱桶不晃动，避免了桶的外观受到破坏；同时，抓取装置利用平行四连杆机构，使爪体在抓取过程中始终垂直，最大限度地节省了空间。此外，其执行抓取动作的气缸设计为两个行程，使该装置能够兼容两种不同直径的圆柱桶。

Description

一种码垛机的抓取装置

技术领域

本发明涉及机械行业的码垛设备，具体公开一种码垛机的抓取装置，用以完成圆柱桶的抓取和码放工作。

背景技术

工业生产的许多液体产品，如润滑油、油漆、涂料等都用圆柱桶来包装。一般情况下，为便于运输，需要将圆柱桶按照一定顺序码放在托盘上。码放过程中，对圆柱桶的抓取尤为关键。

现有的抓取装置一般通过托抓桶底或者钩抓桶沿两种方式来实现抓取。采用托抓桶底的方式，当托爪深入桶底时，容易出现与托盘干涉而无法放桶的情况，因此在自动化码垛设备中极少使用。

王军2007年04月28日申请的专利CN200720148994.7“铁桶抓取码垛机”公开了一种码垛机抓取机构方案，如图1所示，包括固定在提升架上的连接板、固定在连接板上面的夹紧气缸、固定在连接板下面的固定座以及连接在夹紧气缸的缸杆上的滑块，其中固定座包括滑套和均匀分布在滑套圆周的若干个固定耳，所述滑块间隙套装在滑套里面，其上均匀分布有若干个支臂，每个支臂的外端部依次铰接一个连杆和一个卡爪，每个卡爪在其中部与固定耳铰接在一起。该专利采用钩抓桶沿的方式，圆柱桶容易在移动过程中晃动，容易出现脱钩、掉桶等事故；并且，爪体夹持位置大都与圆柱桶刚性接触，即使在接触部分设计有尼龙、橡胶等柔性过渡件，但由于夹持力较大，极易造成桶变形、桶壁漆面脱落等破坏圆柱桶外观的问题；目前抓取装置中的爪体利用杠杆原理来完成动作，即抓取圆柱桶前爪体需张开一定角度，这种方式使得爪体占用空间很大，在同时抓取多桶的情况下，容易造成爪体之间干涉问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种码垛机的抓取装置，通过气囊夹持桶体，保证了抓取过程中圆柱桶不晃动，避免了桶的外观受到破坏；抓取装置利用平行四连杆机构，使爪体在抓取过程中始终垂直，最大限度地节省了空间；执行抓取动作的气缸设计为两个行程，使该装置能够兼容两种不同直径的圆柱桶。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种码垛机的抓取装置包括支撑架，支撑架上固定移动组，支撑架下方安装抓取组，每套抓取组对称安装抓体，所述抓体内侧固定一个气囊。

进一步，抓取组包括固定板、小短杆、三孔连杆、套筒架、两孔连杆；固定板与支撑架下端连接，固定板四个角上与小短杆连接；小短杆另一端与三孔连杆中部连接；三孔连杆两端分别与爪体上端和套筒架相连；套筒架外观为圆柱体，侧面圆周均布四组耳环，每组包括上下两个耳环，上耳环通过三孔连杆与爪体上端连接，下耳环通过两孔连杆与爪体中部开孔连接，三孔连杆与两孔连杆距离相等，爪体上端与三孔连杆连接点和中部与两孔连杆的距离与套筒架上下耳环的距离相等；三孔连杆、爪体、套筒架、两孔连杆四者之间的连接处组成了一个平行四边形，四个爪体垂直均匀分布在套筒架外围。

进一步，所述抓取组还包括抓取气缸，气缸为两端均有气缸杆的背靠背双行程气缸，一端与套筒架上部连接，另一端连接在固定板上。套筒架上升的距离越大，由三孔连杆、爪体、套筒架、两孔连杆组成的平行四边形变形越大，从而爪体向中间移动的距离也越大。

进一步，小短杆、三孔连杆、爪体、套筒架、两孔连杆均通过销轴实现连接。

进一步，在固定板之间安装调距气缸，实现固定板的之间的连接。

进一步，所述抓取组为6组。

进一步，所述支撑架为矩形状，共两件，平行布置；每件支撑架下安装三个抓取组。

进一步，所述移动组包括重载移动组，所述重载移动组包括一根重型滑轨和两个安装在重型滑轨下方、可沿重型滑轨自由移动的重型滑块，每个重型滑块固定在其中一件支撑架上面的中部，通过重型移动组，两件支撑架可沿其宽度方向自由移动。

进一步，所述移动组还包括轻载移动组，所述轻载移动组包括一根轻型滑轨和两个安装在轻型滑轨下方、可沿轻型滑轨自由移动的轻型滑块；轻型滑轨沿支撑架长度方向，安装在每件支撑架下面四个角的位置。

本发明的有益效果：通过气囊夹持桶体，保证了抓取过程中圆柱桶不晃动，避免了桶的外观受到破坏；抓取装置利用平行四连杆机构，使爪体在抓取过程中始终垂直，最大限度地节省了空间；执行抓取动作的气缸设计为两个行程，使该装置能够兼容两种不同直径的圆柱桶。

附图说明

图1为现有技术的抓取装置结构图；

图2为本发明的码垛机的抓取装置结构示意图；

图3为图2中A向示意图，以及本发明用于实施例1、实施例2的抓取装置结构示意图；

图4为图2中B向示意图，以及本发明用于实施例1的抓取装置结构示意图；

图5、图6为本发明用于实施例1的抓取装置结构示意图；

图7、图8、图9为本发明用于实施例2的抓取装置结构示意图。

图中：1支撑架，2重载移动组，3轻载移动组，4抓取组，5调距气缸，6直径为X的圆柱桶，7直径为Y(Y<X)的圆柱桶，2-1重载滑轨，2-2重载滑块，3-1轻载滑轨，3-2轻载滑块，4-1固定板，4-2螺纹柱，4-3小短杆，4-4三孔连杆，4-5爪体，4-6套筒架，4-7两孔连杆，4-8销轴，4-9气囊，4-10抓取气缸，4-11C型架。

具体实施方式

除了下面所述的实施例，本发明还可以有其它实施例或以不同方式来实施。因此，应当知道，本发明并不局限于在下面的说明书中所述或在附图中所示的部件的结构的详细情况。当这里只介绍一个实施例时，权利要求并不局限于该实施例。

下面结合附图和实例对本发明的具体实施方法进行进一步的说明：

一种码垛机的抓取装置，其结构如图2、图3、图4所示，包括支撑架1、重载移动组2、轻载移动组3、抓取组4、调距气缸5五个部分。

所述支撑架1成矩形状，共两件，沿宽度方向平行布置。每件支撑架1下端中部，在宽度方向的两侧，沿长度方向分别有两段凸台，即，沿宽度方向看过，成倒立的“凸”形。

所述重载移动组2共两套，沿支撑架1宽度方向，平行布置在支撑架1中部。每套重载移动组2包括一根重型滑轨2-1和两个安装在重型滑轨2-1下方、可沿重型滑轨2-1自由移动的重型滑块2-2，每个重型滑块2-2固定在其中一件支撑架1上面的中部，通过重型移动组2，两件支撑架1可沿其宽度方向自由移动。

所述轻载移动组3共八套，每套包括一根轻型滑轨3-1和两个安装在轻型滑轨3-1下方、可沿轻型滑轨3-1自由移动的轻型滑块3-2。轻型滑轨3-1沿支撑架1长度方向，安装在每件支撑架1下面四个角的位置，安装后轻型滑块3-2与支撑架1下端的凸台在同一水平面上。

所述抓取组4共六套，每套抓取组4均包括固定板4-1、螺纹柱4-2、小短杆4-3、三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7、销轴4-8、气囊4-9、抓取气缸4-10、C型架4-11等几个部分。每件支撑架1下方布置三套抓取组4，其中两套抓取组4的固定板4-1与支撑架1下方一侧的四个轻载滑块3-2连接，通过轻载移动组3与支撑架1相连；一套抓取组4的固定板4-1直接固定在支撑架1下端的凸台上。固定板4-1的四个角上分别固定一个螺纹柱4-2，螺纹柱4-2下方开有孔，与小短柱4-3连接。小短杆4-3同一方向的两端开有孔，一端连接螺纹柱4-2，另一端连接在三孔连杆4-4中部的开孔位置。三孔连杆4-4同一方向的两端、中部均开有孔，其中两端开孔处分别与爪体4-5和套筒架4-6相连。爪体4-5同一方向的上端和中部均开有孔，套筒架4-6外观为圆柱体，侧面圆周均布四组耳环，每组包括上下两个耳环，上耳环通过三孔连杆4-4与爪体4-5上端开孔连接，下耳环通过两孔连杆4-7与爪体4-5中部开孔连接；螺纹柱4-2、小短杆4-3、三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7开孔处均穿过销轴4-8，通过销轴4-8连接。爪体4-5上端和中部开孔的距离与套筒架4-6上下耳环的距离相等，三孔连杆4-4与两孔连杆4-7两端开孔距离相等，因此，三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7四者之间的连接处组成了一个平行四边形；通过连接，四个爪体4-5与套筒架4-6的四组耳环一致，圆周均布在套筒架4-6周围，每个爪体4-5内侧分别固定一个气囊4-9，气囊4-9鼓气方向指向套筒架4-6圆心；套筒架4-6中部及下部掏空，形如倒扣的杯子，“杯底”开有孔。抓取气缸4-10为两端均有气缸杆的背靠背双行程气缸，一端气缸杆连接套筒架4-6上部开孔，另一端连接在C型架4-11中间的开孔处；C型架4-11倒扣在固定板4-1上，通过两端耳板与固定板4-1连接。

所述调距气缸5共五套，分别实现中间两个固定板4-1之间，以及中间与两端固定板4-1的之间的连接。

下面通过两个实施例对本发明所述码垛机的抓取装置的工作过程作详细描述。

实施例1：

如图3、图4和图5所示，抓取直径为X的圆柱桶6前，抓取气缸4-10的两个气缸杆全部伸出，爪体4-5沿着圆柱桶6周围垂直深入一定位置，调距气缸5的气缸杆全部伸出，使得抓取组4的间距与圆柱桶6的间距相一致；如图6所示，抓取时，抓取气缸4-10的其中一个气缸杆缩回(图示为上端气缸杆缩回)，套筒架4-6在抓取气缸4-10的驱动下上升，由三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7组成的平行四边形产生变形，使得爪体4-5向中间移动，接触到圆柱桶6的边缘；同时，气囊4-9鼓气，夹紧圆柱桶6，从而完成一次抓取，为圆柱桶6的码垛做好准备。当码垛完成后，抓取气缸4-10的气缸杆伸出，套筒架4-6下降，爪体4-5向外侧移动，同时气囊泄气，抓取装置复位。

实施例2：

如图3、图7和图8所示，抓取直径为Y(Y<X)的圆柱桶7前，抓取气缸4-10的两个气缸杆全部伸出，爪体4-5沿着圆柱桶7周围垂直深入一定位置，调距气缸5的气缸杆全部缩回，使得抓取组4的间距与圆柱桶7的间距相一致。如图9所示，抓取时，抓取气缸4-10的两个气缸杆均缩回，套筒架4-6在抓取气缸4-10的驱动下上升，由三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7组成的平行四边形产生变形，使得爪体4-5向中间移动，接触到圆柱桶7的边缘；同时，气囊4-9鼓气，夹紧圆柱桶7，从而完成一次抓取，为圆柱桶7的码垛做好准备。当码垛完成后，抓取气缸4-10的两个气缸杆伸出，套筒架4-6下降，爪体4-5向外侧移动，同时气囊泄气，抓取装置复位。

在此特别说明一点，套筒架4-6上升的距离越大，由三孔连杆4-4、爪体4-5、套筒架4-6、两孔连杆4-7组成的平行四边形变形越大，从而爪体4-5向中间移动的距离也越大。因此，对于直径相对较小的圆柱桶7来说，需要抓取气缸4-10两个气缸杆缩回，以使得爪体4-5向中间移动更大的距离，保证夹紧圆柱桶7。此外，两个实施例是按照6桶的码垛形式(3x2)进行描述的，通过增减抓取组4的数量以及调整调距气缸的布置方式，本发明可完成多种形式的码垛。

以上两个实施例表明，本发明的码垛机的抓取装置在工作过程中与圆柱桶柔性接触，避免了桶的外观受到破坏，并且可兼容两种不同直径的圆柱桶。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种码垛机的抓取装置，其特征在于包括支撑架(1)，支撑架(1)上固定移动组，支撑架(1)下方安装抓取组(4)，每套抓取组(4)对称安装抓体(4-5)，所述抓体(4-5)内侧固定一个气囊(4-9)。

2.如权利要求1所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述抓取组(4)还包括固定板(4-1)、小短杆(4-3)、三孔连杆(4-4)、套筒架(4-6)、两孔连杆(4-7)、销轴(4-8)；固定板(4-1)与支撑架(1)下端连接，固定板(4-1)四个角上与小短杆(4-3)连接；小短杆(4-3)另一端与三孔连杆(4-4)中部连接；三孔连杆(4-4)两端分别与爪体(4-5)上端和套筒架(4-6)相连；套筒架(4-6)外观为圆柱体，侧面圆周均布四组耳环，每组包括上下两个耳环，上耳环通过三孔连杆(4-4)与爪体(4-5)上端连接，下耳环通过两孔连杆(4-7)与爪体(4-5)中部开孔连接，三孔连杆(4-4)与两孔连杆(4-7)距离相等，爪体(4-5)上端与三孔连杆(4-4)连接点和中部与两孔连杆(4-7)的距离与套筒架(4-6)上下耳环的距离相等；三孔连杆(4-4)、爪体(4-5)、套筒架(4-6)、两孔连杆(4-7)四者之间的连接处组成了一个平行四边形，四个爪体(4-5)垂直均匀分布在套筒架(4-6)外围。

3.权利要求2所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述抓取组(4)还包括抓取气缸(4-10)，气缸(4-10)为两端均有气缸杆的背靠背双行程气缸，一端与套筒架(4-6)上部连接，另一端连接在固定板(4-1)上。

4.权利要求2所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述小短杆(4-3)、三孔连杆(4-4)、爪体(4-5)、套筒架(4-6)、两孔连杆(4-7)均通过销轴(4-8)实现连接。

5.如权利要求2所述的一种码垛机的抓取装置，其特征在于：在固定板(4-1)之间安装调距气缸(5)，实现固定板(4-1)的之间的连接。

6.权利要求2所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述抓取组(4)为6组。

7.权利要求6所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述支撑架(1)成矩形状，共两件，平行布置；每件支撑架(1)下安装三个抓取组。

8.权利要求6所述的码垛机的抓取装置，其特征在于所述移动组包括重载移动组(2)，所述重载移动组(2)包括一根重型滑轨(2-1)和两个安装在重型滑轨(2-1)下方、可沿重型滑轨(2-1)自由移动的重型滑块(2-2)，每个重型滑块(2-2)固定在其中一件支撑架(1)上面的中部，通过重型移动组(2)，两件支撑架(1)可沿其宽度方向自由移动。

9.如权利要求6所述的一种码垛机的抓取装置，其特征在于移动组还包括轻载移动组(3)包括一根轻型滑轨(3-1)和两个安装在轻型滑轨(3-1)下方、可沿轻型滑轨(3-1)自由移动的轻型滑块(3-2)；轻型滑轨(3-1)沿支撑架(1)长度方向，安装在每件支撑架(1)下面四个角的位置。