CN106394966B - 捆带夹持器以及机器人打捆设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及较大物品的包装捆打，提供一种捆带夹持器，包括驱动件，还包括转动组件以及夹紧组件，所述转动组件包括转轴以及安装于所述转轴上的背板，所述夹紧组件包括由所述驱动件控制沿捆带的厚度方向与所述背板配合分别夹紧所述捆带相对两边沿的两个夹块，所述夹块安装于所述转轴上，所述背板的夹紧面平行于所述转轴的轴线；还提供一种机器人打捆设备，包括上述捆带夹持器。本发明中，在定位捆带时，采用两个夹块沿其厚度方向夹紧其两个边沿，不但可以对捆带起到较好的定位作用，而且其在夹紧的过程中不会损伤捆带沿厚度方向的两个侧面，可以容忍捆带在包绕过程中有更大的张力，不伤及捆带，保证捆带自身的质量。

Description

捆带夹持器以及机器人打捆设备

技术领域

本发明涉及较大物品的包装捆打，尤其涉及一种捆带夹持器以及机器人打捆设备。

背景技术

对于较大物品的包装捆扎，通常需要在纵向和横向交叉打多根捆带以达到固定包装材料的目的。由于采用人力打捆作业，存在劳动强度大，规范性差等问题，随着技术发展，逐渐过渡到采用半自动甚至全自动打捆机来进行捆扎作业，而打捆机对具有相似外形但具体宽度和长度(或外径)变化较大的物品存在作业效率较低，且同一台设备并不能纵横向的交叉网状打捆等不足。近年来，采用具有高度智能化和柔性的工业机器人来进行捆扎作业，在国内外逐渐应用开来，通常是一对工业机器人配合作业，一个工业机器人完成捆带对待捆扎物品包绕等作业，然后交由另一个工业机器人完成捆带的收紧等工作，捆带夹持器就是包绕机器人的末端执行器，但是现有的夹持器在捆绑的过程中，容易对捆带造成损伤，影响捆绑质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种捆带夹持器，旨在用于解决现有的包装捆打过程中，捆带质量难以保证，捆绑质量不高的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种捆带夹持器，包括驱动件，还包括转动组件以及夹紧组件，所述转动组件包括转轴以及安装于所述转轴上的背板，所述夹紧组件包括由所述驱动件控制沿捆带的厚度方向与所述背板配合分别夹紧所述捆带相对两边沿的两个夹块，所述夹块安装于所述转轴上，所述背板的夹紧面平行于所述转轴的轴线。

进一步地，每一所述夹块均包括由所述驱动件控制靠近所述背板的所述夹紧面处以压紧所述捆带沿宽度方向的对应边沿的滚轮。

进一步地，还包括可推动所述夹块沿所述转轴的轴线压紧所述捆带边沿的安装架，所述安装架与所述驱动件传动连接。

进一步地，所述驱动件包括可推动所述安装架直线移动的伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩方向垂直于所述转轴的轴线，两个所述夹块分别位于所述背板沿轴线方向的两侧且均与所述转轴滑动连接，所述安装架具有与所述夹块一一对应的两个第一倾斜面，每一所述夹块可转动连接有楔块，所述楔块具有可与所述第一倾斜面贴合的第二倾斜面，且所述第一倾斜面沿所述伸缩杆的伸展方向倾斜。

进一步地，两个所述夹块之间设置有至少一个压缩弹簧，所述压缩弹簧的长度延伸方向平行于所述夹块的滑动方向。

进一步地，所述安装架为一端断开的框架结构，所述转动组件以及所述夹紧组件均安装于所述安装架的断开位置，且所述安装架具有供所述捆带绕所述转轴旋转时通过的框口。

进一步地，还包括安装于所述安装架上用于防止包绕后捆带移位的逃逸门结构。

进一步地，所述逃逸门结构包括安装于所述安装架上的大门组件，所述大门组件包括转动后均正对所述捆带包绕后的所述背板的两个大门板，两个所述大门板相对设置且均与所述安装架可转动连接，于每一所述大门板上均设置有可转动打开闭合后对应所述大门板以供所述捆带逃离的小门板，所述小门板的转动轴线垂直于所述大门板的转动轴线。

进一步地，所述大门组件还包括有扭簧，所述扭簧套设于所述小门板对应的旋转轴上，且所述扭簧的两根引脚分别连接所述小门板与所述大门板。

本发明实施例还提供一种机器人打捆设备，包括上述捆带夹持器以及向所述捆带夹持器提供所需捆带的打捆头机器人。

本发明具有以下有益效果：

本发明的夹持器中，背板与转轴固定连接，当转轴旋转时，背板同步旋转，通过两个夹块与背板配合压紧捆带的两个边沿，进而可以使得捆带也绕转轴旋转相应的角度，其与打捆头机器人配合可以实现对物料的捆扎作业，捆扎效率非常高，另外在对捆带进行定位时，采用驱动件控制两个夹块沿捆带厚度方向压紧捆带的两个相对边沿，其不但可以对捆带起到较好的定位作用，而且其在夹紧的过程中不会损伤捆带沿厚度方向的两个侧面，可以容忍捆带在包绕过程中有更大的张力，不伤及捆带，保证捆带自身的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的捆带夹持器的捆带未被滚轮夹紧的结构示意图；

图2为图1的捆带夹持器的捆带被滚轮夹紧的结构示意图；

图3为图1的捆带夹持器的逃逸门结构的大门板关闭时的结构示意图；

图4为图1的捆带夹持器的逃逸门结构的大门板打开时的结构示意图；

图5为图1的捆带夹持器的逃逸门结构的小门板关闭时的结构示意图；

图6为图1的捆带夹持器的逃逸门结构的小门板打开时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1以及图2，本发明实施例提供一种捆带夹持器1，用于与打捆头机器人配合以实现对物料的捆扎作业，可以定位捆带2的其中一端，进而实现捆带2的包绕转动，主要包括驱动件11、转动组件12以及夹紧组件13，细化转动组件12的结构，其包括转轴121以及安装于转轴121上的背板122，背板122 具有夹紧面，捆带2可以贴合于该夹紧面上，且该夹紧面平行于转轴121的轴线，通过转轴121可以带动背板122绕轴线同步转动，背板122的夹紧面采用软质大阻尼材料制成，细化夹紧组件13的结构，其包括两个夹块131，也均安装于转轴121上，可以随转轴121同步转动，另外两个夹块131在前述驱动件 11的作用下可以沿捆带2的厚度方向与背板122的夹紧面配合分别夹紧捆带2 相对的两个边沿，进而使得捆带2定位于背板122上。本实施例中，先将捆带2 贴靠于背板122上，然后通过驱动件11控制两个夹块131压紧捆带2的相对两个边沿，捆带2被定位于该背板122上，由于夹紧面采用软质大阻尼材料制成，便于捆带2厚度容差、免除捆带2受损并增大夹紧力，转动组件12的转轴121旋转，进而可以带动捆带2以及两个夹块131同步旋转，且在转动一定角度后，一般可为270度，捆带2完成对物料的包绕，且在包绕完成后，驱动件11控制两个夹块131反向动作，捆带2可由背板122上脱离，进而实现对物料的捆扎作业，另外在采用夹块131与背板122定位捆带2时，夹块131沿厚度方向压紧捆带2的边沿，其不但可以对捆带2起到较好的定位作用，而且其在夹紧的过程中不会损伤捆带2沿厚度方向的两个侧面，可以容忍捆带2在包绕过程中有更大的张力，不伤及捆带2，保证捆带2自身的质量。

优化上述实施例，每一夹块131均包括由驱动件11控制靠近背板122的夹紧面处以压紧捆带2沿宽度方向的对应边沿的滚轮132。本实施例中，每一夹块 131的滚轮132在正常情况下均远离背板122的夹紧面，可以方便将捆带2贴靠至背板122上，且当将捆带2的部分结构贴靠于背板122上时，驱动件11可以控制两个夹块131的滚轮132向夹紧面靠近，进而可以通过滚轮132压紧捆带2 的两个相对边沿，当然由于捆带2为长条结构，在包绕时，其一端通常位于打捆头机器人处，而另一端则位于夹持器1处，对此在滚轮132压紧捆带2的相对边沿时，两边沿应为捆带2沿宽度方向的两个边沿，且在压紧捆带2时，滚轮132与背板122夹紧面之间的最小间隙略小于捆带2的厚度，捆带2定位后稳定性比较高。而在采用滚轮132压紧捆带2时，滚轮132与捆带2之间为线接触，对此在驱动件11控制两个滚轮132靠近捆带2时，滚轮132可以比较方便由捆带2的边角处切入捆带2上。

参见图2，进一步地，夹持器1还包括有安装架14，安装架14与驱动件11 传动连接，驱动件11工作，可以通过安装架14推动两个夹块131沿转轴121 的轴线方向移动，进而可以使得夹块131压紧于捆带2的边沿，对此通过安装架14，一个动力元件可以同时驱动两个夹块131移动夹紧捆带2边沿，结构简单，控制方便，两个夹块131的动作一致性比较好。具体地，驱动件11包括推动安装架14沿直线移动的伸缩杆111，伸缩杆111可为伸缩气缸或者伸缩油缸，其推动安装架14沿其伸缩方向移动，且其伸缩方向垂直于转轴121的轴线，两个夹块131分别位于背板122沿轴线方向的两侧且均与转轴121滑动连接，对此两个夹块131不但可以随转轴121同步转动，而且在驱动件11的作用下可以沿转轴121的长度方向移动，安装架14具有与两个夹块131一一对应的两个第一倾斜面141，每一夹块131连接有一楔块133，楔块133与对应夹块131之间可转动连接，转动轴线与转轴121的转动轴线同轴，每一楔块133具有与对应第一倾斜面141贴合的第二倾斜面134，且第一倾斜面141沿伸缩杆111的伸展方向倾斜。本实施例中，安装架14的两个第一倾斜面141相对设置，且两者的倾斜方向相反，其中一个第一倾斜面141沿伸缩杆111的伸展方向向下倾斜，而另一第一倾斜面141则沿伸缩杆111的伸展方向向上倾斜，两个第二倾斜面 134一一对应适配，而且两个第二倾斜面134应位于两个第一倾斜面141的内侧，在伸缩杆111处于伸展状态时，第一倾斜面141与对应的第二倾斜面134完全贴合，两个滚轮132远离背板122，而当伸缩杆111回缩时，第一倾斜面141相对第二倾斜面134移动，由于两者均沿伸缩杆111的长度方向倾斜，两者之间的贴合面逐渐减少，且在两者相对移动过程中每一第一倾斜面141会对对应的第二倾斜面134产生垂直于伸缩杆111长度方向的作用力，进而可以驱使两个夹块131相互靠拢，两个滚轮132逐渐移动至捆带2对应的边沿处。一般地，在两个夹块131之间设置有至少一个压缩弹簧135，压缩弹簧135的长度延伸方向平行于夹块131的滑动方向，当伸缩杆111驱使两个夹块131滑动以压紧捆带2的边沿时，压缩弹簧135在两夹块131的挤压力作用下被压缩，且当伸缩杆111伸展后，压缩弹簧135在自身弹力作用下恢复原长，进而可以驱使两个夹块131相互远离，两个滚轮132对捆带2的夹紧作用解除，捆带2被释放，且当压缩弹簧135恢复原长后，两个楔块133的第二倾斜面134刚好与安装架 14的两个第一倾斜面141对应贴合。在上述的工作过程中，通过伸缩杆111的伸缩动作可以实现两个夹块131对捆带2边沿的压紧与解除，不但结构简单，而且控制也比较方便，而在另外一方面，在两个滚轮132压紧捆带2后，转轴121旋转，则可以带动背板122、捆带2以及两个夹块131同步旋转，此时楔块 133与对应的夹块131之间产生相对转动，其不会影响捆带2对物料的包绕。

参见图1，优化上述实施例，安装架14为一端断开的框架结构，转动组件 12以及夹紧组件13均安装于安装架14的断开位置，且安装架14具有供捆带2 绕转轴121旋转时通过的框口142。本实施例中，安装架14的一端断开，将转动组件12与夹紧组件13安装于安装架14的断开位置，进而可以围合形成近似封闭的框架结构，伸缩杆111位于安装架14的另一端，其伸缩动作，可以推动安装架14与夹紧组件13相对移动，转动组件12与夹紧组件13进入或者移出安装架14的框架内侧。通常，捆带2在进行捆扎动作时，打捆头机器人向夹持器1提供捆带2，则捆带2的其中一端位于打捆头机器人上，同时打捆头机器人将捆带2的另一端输送至夹持器1，夹持器1则采用滚轮132与背板122配合的形式对捆带2的该端部进行定位，且在转轴121旋转后，捆带2对物料形成包绕，然后夹持器1将捆带2的该端部返还给打捆头机器人，且在打捆头机器人对捆带2收紧后，完成捆带2对物料的捆扎。而在上述过程中，由于夹持器1 需要将捆带2的端部返还给打捆头机器人，则在滚轮132与背板122夹紧捆带2 边沿时，该夹紧部位应部位捆带2的端部，其与端部之间具有一定的距离，进而可以在包绕后方便打捆头机器人对该端部的夹取，捆带2具有部分结构(捆带2的端部)凸出背板122，对此在捆带2旋转的过程中，安装架14与夹紧组件13之间应具有足够的框口142空间供捆带2凸出背板122部分结构通过，该框口142的长度尺寸应大于捆带2端部凸出背板122的长度尺寸，从而可以保证安装架14不会干涉捆带2的包绕动作，保证捆带2旋转过程的连贯性。

参见图1、图3以及图4，进一步地，夹持器1还包括安装于安装架14上的逃逸门结构15，通过该逃逸门用于配合打捆头机器人在捆带2包绕后防止捆带2移位。本发明中，当捆带2按照轨迹旋转相应角度后，打捆头机器人夹取夹持器1的捆带2端部，捆带2呈环状结构，然后伸缩杆111伸展，在压缩弹簧135的作用下两个滚轮132均滑动至原位置，夹紧组件13解除对捆带2的夹紧，捆带2被释放，此时捆带2与转动组件12以及夹紧组件13没有连接关系，此时由于捆带2没有被收紧，则呈环状的捆带2容易相对物料移位，与设定的打捆位置偏离，而在本实施例中，通过设置逃逸门结构15，且当包绕后捆带2 被释放后，其部分结构限制被限制于该逃逸门结构15内，进而可以防止在捆带 2收紧前，捆带2偏离设定的打捆位置。

参见图1、图3-图6，细化上述逃逸门结构15，包括安装于安装架14上的大门组件，大门组件包括两个大门板151，两个大门板151与安装架14之间均为可转动连接，且当两者转动后均正对捆带2包绕后的背板122，两个大门板 151相对设置，其相互远离的一端与安装架14可转动连接，而另一端在转动后相互靠近，进而可以刚好与旋转后背板122正对，在每一大门板151上还均设置有与大门板151可转动连接的小门板152，当两个大门板151闭合后，可以通过外力驱使两个小门板152转动以打开大门板151，进而使得其内的捆带2由小门板152处逃离，小门板152的转动轴线与大门板151的转动轴线相互垂直。本实施例中，大门组件中大门板151的旋转动作与伸缩杆111的动作对应，大门板151的旋转由伸缩杆111驱动，具体地，大门组件还包括有撞块153、推杆 154以及大门摆轴155，且均为两套，分别与两个大门板151对应，大门板151 套设于对应的大门摆轴155上，推杆154一端连接有大门摆轴155，一端与撞块 153对应，其上还套设有弹簧156，当伸缩杆111伸展时，伸缩杆111推动撞块 153压紧推杆154，弹簧156压缩，进而由推杆154驱使大门摆轴155带动大门板151旋转直至两个大门板151均呈关闭状态，当然此时小门板152随大门板 151同步旋转，而当伸缩杆111收缩后，伸缩杆111拉动撞块153原路返回，此时弹簧156伸展驱使两个大门板151打开。针对上述结构形式，当将捆带2定位于夹紧组件13上时，伸缩杆111处于回缩状态，此时大门板151打开，当转轴121带动背板122与捆带2同步旋转时，捆带2绕既定轨迹包绕，大门板151不会影响捆带2的旋转，而在捆带2包绕为环状，且其两端部均被打捆头机器人夹取后，伸缩杆111开始伸展，两个滚轮132解除对捆带2的压紧作用，捆带2被释放，同步地，伸缩杆111推动两个大门板151旋转至关闭状态，两个大门板151与背板122正对，环状的捆带2部分结构被限制于背板122与两个大门板151围合的空间内，此时逃逸门结构15可以对捆带2起到帮扶作用，使得捆带2不会轻易偏离既定的打捆位置；且在打捆头机器人开始收紧环状捆带2后，捆带2位于逃逸门结构15内的部分结构与两个小门板152贴合，进一步收紧捆带2后，捆带2对两个小门板152产生作用力，使得两个小门板152绕各自对应的旋转轴158121，两个小门板152打开逃逸门结构15，捆带2可以由两个小门板152处逃逸，捆带2捆扎精确定位。而一般地，大门组件还包括有扭簧157，扭簧157套设于小门板152对应的旋转轴158121上，扭簧157的两根引脚分别连接小门板152与大门板151，对此在捆带2压迫小门板152转动的过程中，扭簧157产生扭力，且在捆带2由逃逸门中逃逸后，捆带2对小门板152 的作用力解除，扭簧157的扭力可以驱使小门板152回转至原状态，逃逸门重新闭合，且在伸缩杆111回缩时，逃逸门重新完全打开。另外，小门板152的转动轴线垂直于大门板151的转动轴线，对此在捆带2压迫小门板152旋转打开逃逸门时，捆带2不会对大门板151产生驱使其旋转的作用力，避免该过程对逃逸门结构15产生损坏。

再次参见图1以及图2，本发明实施例还提供一种机器人打捆设备，包括上述夹持器1以及打捆头机器人，打捆头机器人可以向夹持器1提供所需的捆带2，且在包绕完成后打捆头机器人收回夹持器1的捆带2端部，收紧环状捆带2后，实现对物料的捆扎。整个过程中，不但捆带2在包绕过程中可以具有更大的张力，保证捆带2自身的质量，而且捆带2收紧时精确定位，捆扎质量也非常高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种捆带夹持器，包括驱动件，其特征在于：还包括转动组件以及夹紧组件，所述转动组件包括转轴以及安装于所述转轴上的背板，所述夹紧组件包括由所述驱动件控制沿捆带的厚度方向与所述背板配合分别夹紧所述捆带相对两边沿的两个夹块，所述夹块安装于所述转轴上，所述背板的夹紧面平行于所述转轴的轴线，每一所述夹块均包括由所述驱动件控制靠近所述背板的所述夹紧面处以压紧所述捆带沿宽度方向的对应边沿的滚轮，所述捆带夹持器还包括可推动所述夹块沿所述转轴的轴线压紧所述捆带边沿的安装架以及安装于所述安装架上用于防止包绕后捆带移位的逃逸门结构，所述安装架与所述驱动件传动连接，所述逃逸门结构包括安装于所述安装架上的大门组件，所述大门组件包括转动后均正对所述捆带包绕后的所述背板的两个大门板，两个所述大门板相对设置且均与所述安装架可转动连接，于每一所述大门板上均设置有可转动打开闭合后对应所述大门板以供所述捆带逃离的小门板，所述小门板的转动轴线垂直于所述大门板的转动轴线。

2.如权利要求1所述的捆带夹持器，其特征在于：所述驱动件包括可推动所述安装架直线移动的伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩方向垂直于所述转轴的轴线，两个所述夹块分别位于所述背板沿轴线方向的两侧且均与所述转轴滑动连接，所述安装架具有与所述夹块一一对应的两个第一倾斜面，每一所述夹块可转动连接有楔块，所述楔块具有可与所述第一倾斜面贴合的第二倾斜面，且所述第一倾斜面沿所述伸缩杆的伸展方向倾斜。

3.如权利要求2所述的捆带夹持器，其特征在于：两个所述夹块之间设置有至少一个压缩弹簧，所述压缩弹簧的长度延伸方向平行于所述夹块的滑动方向。

4.如权利要求1所述的捆带夹持器，其特征在于：所述安装架为一端断开的框架结构，所述转动组件以及所述夹紧组件均安装于所述安装架的断开位置，且所述安装架具有供所述捆带绕所述转轴旋转时通过的框口。

5.如权利要求1所述的捆带夹持器，其特征在于：所述大门组件还包括有扭簧，所述扭簧套设于所述小门板对应的旋转轴上，且所述扭簧的两根引脚分别连接所述小门板与所述大门板。

6.一种机器人打捆设备，其特征在于：包括如权利要求1-5任一项所述捆带夹持器以及向所述捆带夹持器提供所需捆带的打捆头机器人。