CN106429478B - 一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具 - Google Patents

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Abstract

一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，包括机架、真空吸盘、移动兜底机构及设有的摆动杆；所述机架固定在机器手末端；所述真空吸盘固定在机架上，吸取面面向所需箱形物品等；本发明的有益效果是：本发明分别设置了上、下摆杆，对于不同的垛型就用不同位置的摆杆兜底，这样就适应了不同高度兜底要求，同时,节省了兜底的时间，增加了拆码垛效率。在兜底过程中，箱形物品在真空吸盘与摆杆之间产生了相对夹持作用，在真空吸盘的切向就产生了摩擦力，可以提高抵抗机器手横向移动时产生的加减速作用力，从而充分发挥机器人运动效率。

Description

一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具
技术领域
本发明属于机器人卡具技术领域，进一步属于箱形物品拆码垛卡具技术领域，具体涉及一种能适用于在对箱形物品进行多种垛型结构的码垛、拆垛过程中，同时在机器人转运过程中确保箱形物品不掉落的机械手卡具。
背景技术
目前，现有技术下的机械手卡具，普遍使用真空技术进行码垛、拆垛作业，而通常情况下对所抓取箱体并没有防掉箱保护装置，这样在对箱体的抓取过程中，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，所抓箱体就会坠落，对箱体造成损坏，带来损失。对此，也有技术在真空吸取的同时对箱形物品进行兜底保护。由于其采用的兜底保护装置铰接于底座上，气缸活塞杆推出后，兜底保护装置围绕铰接点旋转到箱形物品底部，以此来兜住底部，防止掉箱。但生产企业的存储环节有多种垛型，常见的有24件/垛，28件/垛和30件/垛(24件/垛，28件/垛有立放烟箱和平放烟箱，30件/垛只有立放烟箱)，这样对24件/垛，28件/垛需要的兜底高度是不一样的，采用此项技术时，旋转臂是固定不变的，其只能满足一种尺寸高度的拆码垛垛型结构,即为30件/垛的垛型结构。为此，研制开发一种能同时满足对多种垛型结构进行码垛、拆垛，并确保箱形物品在转运过程不掉落的机械手卡具显得非常必要，是克服现有技术不足的有效方式。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种能满足对多种垛型结构进行码垛、拆垛，同时确保箱形物品在转运过程不掉落的机械手卡具。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，本发明包括机架、真空吸盘、移动兜底机构及设有的摆动杆；所述机架固定在机器手末端；所述真空吸盘固定在机架上，吸取面面向所需箱形物品；所述移动兜底机构包括摆动杆，与摆动杆连接的支座，与支座嵌连接的直线导轨副，与直线导轨副连接的气锁气缸；所述气锁气缸一端联接支座，一端固定在机架上。
本发明所述摆动杆包括上摆动杆和下摆动杆，其中上摆动杆与上摆动杆气缸连接，下摆动杆与下摆动杆气缸连接；上摆动杆连接有上连杆，下摆动杆连接有下连杆。
本发明所述摆动杆只包括上摆动杆或只包括下摆动杆，其中上摆动杆与上连杆、上摆动杆气缸连接，下摆动杆与下连杆、下摆动杆气缸连接。
本发明所述上摆动杆及其上连杆、上摆动杆气缸至少为一组，并通过其中部铰接于支座上。
本发明所述下摆动杆、下连杆、下摆动杆气缸至少为一组，并通过其中部铰接于支座上。
本发明所述上连杆铰接于上摆动杆后端，使一个以上的上摆动杆串接在一起，实现一起摆动。
本发明所述下连杆铰接于下摆动杆后端，使一个以上的下摆动杆串接在一起，实现一起摆动。
本发明所述上摆动杆气缸铰接于任意一个上摆动杆后端，通过气缸杆的伸缩推动上摆动杆围绕上摆动杆中部铰接点来回摆动。
本发明所述下摆动杆气缸铰接于任意一个下摆动杆后端，通过气缸杆的伸缩推动下摆动杆围绕下摆动杆中部铰接点来回摆动。
本发明所述直线导轨副由滑块、滑轨组成，滑块嵌在滑轨上沿滑轨作直线运动；通过所述气锁气缸的伸缩来实现固定在支座上的零部件沿沿滑轨方向作直线运动，该气锁气缸本身具备停气、停电状态的自锁功能。
本发明由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用移动兜底机构可实现不同兜底高度的防掉箱功能，满足现有技术中生产企业的存储环节有多种垛型。例如对于24件/垛，28件/垛,由于上部箱形物品的平放姿态不同于下部箱形物品立放姿态，两种姿态下，需要兜底的高度相差很大。若只有一种兜底的高度的话，它只能满足拆码30件/垛规格的要求。显而易见，本发明分别设置了上、下摆杆，对于不同的垛型就用不同位置的摆杆兜底，这样就适应了不同高度兜底要求，同时,节省了兜底的时间，增加了拆码垛效率。在兜底过程中，箱形物品在真空吸盘与摆杆之间产生了相对夹持作用，在真空吸盘的切向就产生了摩擦力，可以提高抵抗机器手横向移动时产生的加减速作用力，从而充分发挥机器人运动效率。
下面结合说明书附图进一步阐述本发明内容。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是垛型结构；
图中:1—机架、2—真空吸盘、3—移动兜底机构、4—机器手末端、3a—上摆动杆、3b—上连杆、3c—上摆动杆气缸、3d—下摆动杆、3e—下连杆、3f—下摆动杆气缸、3g—支座、3h—直线导轨副、3i—气锁气缸,3h1—滑块、3h2—滑轨，5—立放烟箱，6—真空开关，7—微动开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，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替换，均属于本发明的保护范围。
如图1—图2所示，一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，本发明特征在于，包括机架1、真空吸盘2、移动兜底机构及设有的摆动杆3；所述机架1固定在机器手末端4；所述真空吸盘2固定在机架1上，吸取面面向所需箱形物品；所述移动兜底机构包括摆动杆3，与摆动杆3连接的支座3g，与支座3g嵌连接的直线导轨副3h，与直线导轨副3h连接的气锁气缸3i；所述气锁气缸3i一端联接支座3g，一端固定在机架1上。
本发明所述摆动杆3包括上摆动杆3a和下摆动杆3d，其中上摆动杆3a与上摆动杆气缸3c连接，下摆动杆3d与下摆动杆气缸3f连接；上摆动杆3a连接有上连杆3b，下摆动杆3d连接有下连杆3e。
本发明所述摆动杆3只包括上摆动杆3a或只包括下摆动杆3d，其中上摆动杆3a与上连杆3b、上摆动杆气缸3c连接，下摆动杆3d与下连杆3e、下摆动杆气缸3f连接。
本发明所述上摆动杆3a及其上连杆3b、上摆动杆气缸3c至少为一组，并通过其中部铰接于支座3g上。
本发明所述下摆动杆3d、下连杆3e、下摆动杆气缸3f至少为一组，并通过其中部铰接于支座3g上。
本发明所述上连杆3b铰接于上摆动杆3a后端，使一个以上的上摆动杆3a串接在一起，实现一起摆动。
本发明所述下连杆3e铰接于下摆动杆3d后端，使一个以上的下摆动杆3d串接在一起，实现一起摆动。
本发明所述上摆动杆气缸3c铰接于任意一个上摆动杆3a后端，通过气缸杆的伸缩推动上摆动杆3a围绕上摆动杆3a中部铰接点来回摆动。
本发明所述下摆动杆气缸3f铰接于任意一个下摆动杆3d后端，通过气缸杆的伸缩推动下摆动杆3d围绕下摆动杆3d中部铰接点来回摆动。
本发明所述直线导轨副3h由滑块3h1、滑轨3h2组成，滑块3h1嵌在滑轨3h2上沿滑轨3h2作直线运动；通过所述气锁气缸3i的伸缩来实现固定在支座3g上的零部件沿沿滑轨3h2方向作直线运动，该气锁气缸3i本身具备停气、停电状态的自锁功能。
采用本发明为用于箱形物品码垛、拆垛的机械手卡具，下面以烟箱码垛为例，进一步说明本发明工作原理：
当码垛立放烟箱时，机器人将卡具的真空吸盘移动到立放烟箱吸取面上，打开电磁阀，真空吸盘建立真空状态，吸起立放烟箱，真空开关检测到真空度到位后，将立放烟箱提起一定的高度，下摆动杆气缸推动下摆动杆围绕下摆动杆中部铰接点摆动到立放烟箱底部，此时，立放烟箱与下摆动杆之间还有一定间隙，接着，气锁气缸动作带动支座连同下摆动杆一起向上夹紧立放烟箱，并兜住立放烟箱下底面，在下摆动杆上的微动开关接触到立放烟箱的底面后被触发，机器人收到信号就可以横向运动了。在机器人运动过程中，当遇到停电、停气时，气锁气缸自动锁住，下摆动杆与真空吸盘相对位置不变，立放烟箱就会保持原位，也不会发生掉落，损坏立放烟箱的情况。当运动到下游设备需要放置时，气锁气缸伸出，带动下摆动杆远离烟箱下底面，到位后，下摆杆气缸收回，带动下摆动杆围绕下摆动杆中部铰接点摆动到卡具一侧，远离立放烟箱底面，然后关闭电磁阀，真空吸盘失去真空，烟箱即可平稳放置到托盘上，整个码垛作业结束。平放烟箱工作原理亦是如此，仅更换成上摆杆兜底。

Claims (8)

1.一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，包括机架(1)、真空吸盘(2)、移动兜底机构及设有的摆动杆(3)；所述机架(1)固定在机器手末端(4)；所述真空吸盘(2)固定在机架(1)上，吸取面面向所需箱形物品；所述移动兜底机构包括摆动杆(3)，与摆动杆(3)连接的支座(3g)，与支座(3g)嵌连接的直线导轨副(3h)，与直线导轨副(3h)连接的气锁气缸(3i)；所述气锁气缸(3i)一端联接支座(3g)，一端固定在机架(1)上；
所述摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，其中上摆动杆(3a)与上摆动杆气缸 (3c)连接，下摆动杆(3d)与下摆动杆气缸(3f)连接；上摆动杆(3a)连接有上连杆(3b)，下摆动杆(3d)连接有下连杆(3e)；或者
所述摆动杆(3)只有上摆动杆(3a)，其中上摆动杆(3a)与上连杆 (3b)、上摆动杆气缸(3c)连接，或者
所述摆动杆(3)只有下摆动杆(3d)，其中下摆动杆(3d)与下连杆(3e)、下摆动杆气缸(3f)连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有上摆动杆(3a)时，所述上摆动杆(3a)及其上连杆(3b)、上摆动杆气缸(3c)至少为一组，摆动杆(3)中部铰接于支座(3g)上。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特 征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有下摆动杆(3d)时，所述下摆动杆(3d)及其下连杆(3e)、下摆动杆气缸(3f)至少为一组，摆动杆(3)中部铰接于支座(3g)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有上摆动杆(3a)时，所述上连杆(3b)铰接于上摆动杆(3a)后端，使一个以上的上摆动杆(3a)串接在一起，实现一起摆动。
5.根据权利要求1或3所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有下摆动杆(3d)时，所述下连杆（3e）铰接于下摆动杆（3d）后端，使一个以上的下摆动杆（3d）串接在一起，实现一起摆动。
6.根据权利要求1或2所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有上摆动杆(3a)时，所述上摆动杆气缸(3c)铰接于任意一个上摆动杆(3a)后端，通过气缸杆的伸缩推动上摆动杆(3a)围绕上摆动杆(3a)中部铰接点来回摆动。
7.根据权利要求1或3所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有下摆动杆(3d)时，所述下摆动杆气缸(3f)铰接于任意一个下摆动杆(3d)后端，通过气缸杆的伸缩推动下摆动杆(3d)围绕下摆动杆(3d)中部铰接点来回摆动。
8.根据权利要求1所述的一种适用于多种垛型结构防掉箱的机械手卡具，其特征在于，当摆动杆(3)包括上摆动杆(3a)和下摆动杆(3d)，或者摆动杆(3)只有上摆动杆(3a)时，所述直线导轨副(3h)由滑块(3h1)、滑轨(3h2)组成，滑块(3h1)嵌在滑轨(3h2)上沿滑轨(3h2)作直线运动；通过所述气锁气缸(3i)的伸缩来实现固定在支座(3g)上的零部件沿滑轨(3h2)方向作直线运动。
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