CN108284454A - 一种物流包裹智能搬运机器人抓手 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
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Abstract

本发明涉及机器人设备领域，具体的说是一种物流包裹智能搬运机器人抓手，包括一号夹板、二号夹板、安装盖、驱动机构和手爪机构；所述的一号夹板安装在安装盖下方，一号夹板上设有一号支架；所述的二号夹板安装在安装盖上方，二号夹板的安装位置与一号夹板平行，二号夹板上设有安装架、一号固定架、驱动轴和二号支架，所述的安装盖安装在二号夹板和一号夹板上方，安装盖设有滑轨、运动块、三号固定架、四号固定架、连接盖和固定销；本发明提供一种物流包裹智能搬运机器人抓手，将抓取物件和夹紧物件两个运动过程分开设计，提高了抓取物件时的稳定性，提高在运输物件过程中的安全性。

Description

一种物流包裹智能搬运机器人抓手
技术领域
本发明涉及机械设备，具体的说是一种物流包裹智能搬运机器人抓手。
背景技术
众所周知，机械设备在帮助人们生产生活方面发挥着越来越多的作用，随着科学技术的发展，机械设备的种类越来越多，而机器人上的机械臂和机械手爪是帮助机器人发挥功能的重要组成部分，在箱体运输的手爪方面，抓取物件和夹紧物件通常实现在一个运动当中，这样对抓取的稳定性产生下降，抓取失败的概率较高。
已知现有工作人员在积极解决上述问题，但是未能取得有效的改善。目前在箱体运输的手爪设计上，抓取物件和夹紧物件通常实现在一个运动当中，通过夹具给予物件较大的压力来实现夹紧，当物件在水平方向被夹起，需要进行垂直提升，容易因为不确定物件是否被夹紧，而存在发生脱落的可能，这样对抓取的稳定性产生下降，提高抓取失败的概率，此外将抓和夹紧实现在一个运动系统中，对自身机械手爪结构要求较高，生产难度大。本发明提供一种物流包裹智能搬运机器人抓手，采用二号夹板，一号夹板和安装盖的设计，配合步进电机实现夹紧物件和运输物件的运动，对手爪机构的设计，使得手爪机构可以调整角度，抓取物件时不再是水平夹紧，而是配合夹具体系，先将手爪机构插入物件的下端，物件会发生小幅度的倾斜，在运动两个夹板将物件夹紧，使物件回到水平位置，此时手爪已经位于物件的下端，然后就可以进行垂直提升，从而实现对物件的抓取，且物件不容易发生掉落，这样提高了提升物件时的稳定性，提高在运输物件过程中的安全性。
发明内容
针对现有技术设备中的问题，本发明提供一种物流包裹智能搬运机器人抓手，对手爪机构的设计，使得手爪机构可以调整角度，抓取物件时不再是水平夹紧，而是配合夹具体系，先将手爪机构插入物件的下端，物件会发生小幅度的倾斜，在运动两个夹板将物件夹紧，使物件回到水平位置，然后就可以进行垂直提升，从而实现对物件的抓取，且物件不容易发生掉落，这样提高了抓取物件时的稳定性，提高在运输物件过程中的安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种物流包裹智能搬运机器人抓手，包括一号夹板、二号夹板、安装盖、驱动机构和手爪机构。
所述的一号夹板安装在安装盖下方，一号夹板上设有一号支架，一号夹板的截面形状为矩形，所述的一号支架安装在一号夹板两侧，一号支架截面形状为三角形，一号支架的一个端面与一号夹板连接，一号支架的另一个端面与安装盖连接，一号支架的数量为两个，且一号支架上设有一号安装孔；一号夹板的作用是相当于一部分夹具，完成运输物件运动的组成元件。
所述的二号夹板安装在安装盖上方，二号夹板的安装位置与一号夹板平行，二号夹板上设有安装架、一号固定架、驱动轴和二号支架，二号夹板截面形状为矩形，所述的驱动轴安装在一号固定架上，所述的二号支架的一个端面与二号夹板连接，二号支架的另一个端面与安装盖连接，且二号支架上设有二号安装孔，二号支架的数量为两个；二号夹板和一号夹板组成夹具，可以夹紧固定物件，同时可以完成物件运输的运动；一号支架和二号支架的作用是固定二号夹板，一号夹板和安装盖三者之间的位置；驱动轴里面设置有液压装置，可以提供一个伸缩的动力；一号夹板是运动的，二号夹板是固定的。
所述的安装盖安装在二号夹板和一号夹板同侧，安装盖的截面形状为矩形，且安装盖的四角分别安装在两个一号支架和两个二号支架上，安装盖设有滑轨、运动块、三号固定架、四号固定架、连接盖和固定销；所述的滑轨的数量为两个，滑轨分别安装在安装盖的两侧，且滑轨的安装中心与一号支架的安装中心共面，滑轨的截面形状为矩形；所述的运动块的安装在滑轨上，运动块的下端固定在二号支架上；所述的三号固定架安装在安装盖的中心处，连接盖安装在安装盖的外边缘，且连接盖安装在靠近一号夹板的一侧；所述的四号固定架安装在连接盖上；所述的固定销连接着安装盖与滑轨；安装盖是一个承载装置，也是一个运动装置，安装盖设有滑轨和运动块是实现移动物件这一功能的主要结构，滑轨固定安装在安装盖上，运动块固定在二号夹板上，运动块可以在滑轨上滑动；一号夹板和安装盖安装在一起，一号夹板和安装盖是运动的，二号夹板是固定的，不产生运动。
所述的驱动机构安装在安装盖下方的三号固定架和四号固定架之间，驱动机构穿过一号夹板；驱动机构主要包括步进式伺服电机和传动机构，驱动机构的作用是给一号夹板和安装盖提供动力，使其和二号夹板间发生相对运动，从而实现夹紧物件和运输物件的功能。
所述的手爪机构安装在二号夹板表面，手爪机构上设有手爪、横臂、五号固定架、六号固定架和旋转轴；所述的手爪安装在横臂的下方，手爪的数量为五个，手爪呈线性分布；所述的横臂表面中心处安装有五号固定架，横臂安装在六号固定架上，六号固定架安装二号夹板上，旋转轴安装在五号固定架上，旋转轴上端与驱动轴连接；手爪机构的作用是将物件抓起，该手爪机构的作用方式并不是将物件垂直抓起，而是将物件从水平放置位置，掀起到倾斜位置，通过二号夹板和一号夹板的夹紧运动，实现将物件完全抓取；横臂、五号固定架、六号固定架和旋转轴的设计，是为了使手爪机构在抓取物件时能够调节角度；旋转轴上端与驱动轴连接，驱动轴可以提供伸缩运动，从而带动手爪机构进行角度调整；手爪是为了方面插入物件的下端，在运输工程中防止物件掉落。
优选的，所述的六号固定架上设有固定轴，其作用是让手爪可以围绕其转动。
优选的，所述的旋转轴上设有转轴，其作用是将旋转轴和手爪相连接。
本发明的有益效果是：本发明提供一种物流包裹智能搬运机器人抓手，采用二号夹板，一号夹板和安装盖的设计，配合步进电机实现夹紧物件和运输物件的运动，对手爪机构的设计，使得手爪机构可以调整角度，抓取物件时不再是水平夹紧，而是配合夹具体系，先将手爪机构插入物件的下端，物件会发生小幅度的倾斜，在运动两个夹板将物件夹紧，使物件回到水平位置，此时手爪已经位于物件的下端，对物件起到保护作用，然后就可以进行垂直提升，从而实现对物件的抓取，且物件不容易发生掉落，这样提高了提升物件时的稳定性，提高在运输物件过程中的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明的下视图；
图4是图2的A-A面示意图；
图5是图1的B处的局部结构示意图；
图中：一号夹板(1)、二号夹板(2)、安装盖(3)、驱动机构(4)、手爪机构(5)、一号支架(11)、安装架(21)、一号固定架(22)、驱动轴(23)、二号支架(24)、滑轨(31)、运动块(32)、三号固定架(33)、四号固定架(34)、连接盖(35)、固定销(36)、手爪(51)、横臂(52)、五号固定架(53)、六号固定架(54)、旋转轴(55)、一号安装孔(111)、二号安装孔(241)、固定轴(541)、转轴(551)。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种物流包裹智能搬运机器人抓手，包括一号夹板1、二号夹板2、安装盖3、驱动机构4和手爪机构5。
如图1、图2所示，所述的一号夹板1安装在安装盖3下方，一号夹板1上设有一号支架11，一号夹板1的截面形状为矩形，所述的一号支架11安装在一号夹板1两侧，一号支架11截面形状为三角形，一号支架11的一个端面与一号夹板1连接，一号支架11的另一个端面与安装盖3连接，一号支架11的数量为两个，且一号支架11上设有一号安装孔111；一号夹板1的作用是相当于一部分夹具，完成运输物件运动的组成元件。
所述的二号夹板2安装在安装盖3上方，二号夹板2的安装位置与一号夹板1平行，二号夹板2上设有安装架21、一号固定架22、驱动轴23和二号支架24，二号夹板2截面形状为矩形，所述的驱动轴23安装在一号固定架22上，所述的二号支架24的一个端面与二号夹板2连接，二号支架24的另一个端面与安装盖3连接，且二号支架24上设有二号安装孔241，二号支架12的数量为两个；二号夹板2和一号夹板1组成夹具，可以夹紧固定物件，同时可以完成物件运输的运动；一号支架11和二号支架24的作用是固定二号夹板2，一号夹板1和安装盖3三者之间的位置；驱动轴23里面设置有液压装置，可以提供一个伸缩的动力；一号夹板1是运动的，二号夹板2是固定的。
如图1、图2、图3所示，所述的安装盖3安装在二号夹板2和一号夹板1同侧，安装盖3的截面形状为矩形，且安装盖3的四角分别安装在两个一号支架11和两个二号支架24上，安装盖3设有滑轨31、运动块32、三号固定架33、四号固定架34、连接盖35和固定销36；所述的滑轨31的数量为两个，滑轨31分别安装在安装盖3的两侧，且滑轨31的安装中心与一号支架11的安装中心共面，滑轨31的截面形状为矩形；所述的运动块32的安装在滑轨31上，运动块32的下端固定在二号支架24上；所述的三号固定架33安装在安装盖3的中心处，连接盖35安装在安装盖3的外边缘，且连接盖35安装在靠近一号夹板1的一侧；所述的四号固定架34安装在连接盖35上；所述的固定销36连接着安装盖3与滑轨31；安装盖3是一个承载装置，也是一个运动装置，安装盖3设有滑轨31和运动块32是实现移动物件这一功能的主要结构，滑轨31固定安装在安装盖3上，运动块32固定在二号夹板2上，运动块32可以在滑轨31上滑动；一号夹板1和安装盖3安装在一起，一号夹板1和安装盖3是运动的，二号夹板2是固定的，不产生运动。
所述的驱动机构4安装在安装盖3下方的三号固定架33和四号固定架34之间，驱动机构4穿过一号夹板1；驱动机构4主要包括步进式伺服电机和传动机构，驱动机构4的作用是给一号夹板1和安装盖3提供动力，使其和二号夹板2间发生相对运动，从而实现夹紧物件和运输物件的功能。
所述的手爪机构5安装在二号夹板2表面，手爪机构5上设有手爪51、横臂52、五号固定架53、六号固定架54和旋转轴55；所述的手爪51安装在横臂52的下方，手爪51的数量为五个，手爪51呈线性分布；所述的横臂52表面中心处安装有五号固定架53，横臂52安装在六号固定架54上，六号固定架54安装二号夹板2上，旋转轴55安装在五号固定架53上，旋转轴55上端与驱动轴23连接；手爪机构5的作用是插入物件的下端，配合夹板将物件抓起，驱动轴23带动旋转轴55做伸缩运动，旋转轴55使手爪51围绕固定轴541转动，从而调整手爪51的角度，以方便插入物件的下端，通过二号夹板2和一号夹板1的夹紧运动，实现将物件完全抓取；横臂52、五号固定架53、六号固定架54和旋转轴55的设计，是为了使手爪机构5在抓取物件时能够调节角度；旋转轴55上端与驱动轴23连接，驱动轴23可以提供伸缩运动，从而带动手爪机构5进行角度调整；手爪51是为了方面插入物件的下端，在运输工程中放置物件掉落；所述的六号固定架54上设有固定轴541，所述的旋转轴55上设有转轴551。
作为本发明的一种实施方式，为提高本发明的适用范围，所述一号夹板1和二号夹板2相对的两个面上安装有三角抓手，三角抓手的界面形状为三角形，且三角抓手的斜边为内凹的圆弧形，三角抓手的一个直角边通过螺栓固定在一号夹板1和二号夹板2上，三角抓手的另一个直角边远离安装盖3布置。
所述三角抓手至少设置三个，以便于实现对圆柱形物体的抓取。
作为本发明的另一种实施方式，所述一号夹板1和二号夹板2上开设有通槽，在通孔的一个侧边铰接有三角抓手，三角抓手的界面形状为三角形，且三角抓手的斜边为内凹的圆弧形，三角抓手的一个直角边通过螺栓固定在一号夹板1和二号夹板2上，三角抓手的另一个直角边远离安装盖3布置，一号夹板1和二号夹板2的背部安装有伸缩杆，伸缩杆与三角抓手的侧面铰接，伸缩杆带动三角抓手转动实现三角抓手的展开与收起，三角转手展开时与一号夹板1和二号夹板2均垂直，三角转手收起时位于通槽内并与一号夹板1和二号夹板2并行，从而可实现对圆形物体和方形物体抓取的方便转换。
本机器人手爪的工作过程，驱动轴23带动旋转轴55做伸缩运动，旋转轴55使手爪51围绕固定轴541转动，从而调整手爪51的角度，使其插入物件的下端，物件会发生小幅度的倾斜，通过驱动机构4使二号夹板2和一号夹板1的运动，使两个夹板将物件夹紧，当物件被夹紧时，物件回到水平位置，此时手爪51处于物件的下方，然后就可以进行垂直提升，从而实现对物件的抓取，且物件不容易发生掉落，这样提高了提升物件时的稳定性，提高在运输物件过程中的安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种物流包裹智能搬运机器人抓手，包括一号夹板(1)、二号夹板(2)、安装盖(3)、驱动机构(4)和手爪机构(5)，其特征在于：
所述的一号夹板(1)安装在安装盖(3)下方，一号夹板(1)上设有一号支架(11)，一号夹板(1)的截面形状为矩形，所述的一号支架(11)安装在一号夹板(1)两侧，一号支架(11)截面形状为三角形，一号支架(11)的一个端面与一号夹板(1)连接，一号支架(11)的另一个端面与安装盖(3)连接，一号支架(11)的数量为两个，且一号支架(11)上设有一号安装孔(111)；
所述的二号夹板(2)安装在安装盖(3)上方，二号夹板(2)的安装位置与一号夹板(1)平行，二号夹板(2)上设有安装架(21)、一号固定架(22)、驱动轴(23)和二号支架(24)，二号夹板(2)截面形状为矩形，所述的驱动轴(23)安装在一号固定架(22)上，所述的二号支架(24)的一个端面与二号夹板(2)连接，二号支架(24)的另一个端面与安装盖(3)连接，且二号支架(24)上设有二号安装孔(241)，二号支架(12)的数量为两个；
所述的安装盖(3)安装在二号夹板(2)和一号夹板(1)同侧，安装盖(3)的截面形状为矩形，且安装盖(3)的四角分别安装在两个一号支架(11)和两个二号支架(24)上，安装盖(3)设有滑轨(31)、运动块(32)、三号固定架(33)、四号固定架(34)、连接盖(35)和固定销(36)；所述的滑轨(31)的数量为两个，滑轨(31)分别安装在安装盖(3)的两侧，且滑轨(31)的安装中心与一号支架(11)的安装中心共面，滑轨(31)的截面形状为矩形；所述的运动块(32)安装在滑轨(31)上，运动块(32)的下端固定在二号支架(24)上；所述的三号固定架(33)安装在安装盖(3)的中心处，连接盖(35)安装在安装盖(3)的外边缘，且连接盖(35)安装在靠近一号夹板(1)的一侧；所述的四号固定架(34)安装在连接盖(35)上；所述的固定销(36)连接着安装盖(3)与滑轨(31)；
所述的驱动机构(4)安装在安装盖(3)下方的三号固定架(33)和四号固定架(34)之间，驱动机构(4)穿过一号夹板(1)；
所述的手爪机构(5)安装在二号夹板(2)表面，手爪机构(5)上设有手爪(51)、横臂(52)、五号固定架(53)、六号固定架(54)和旋转轴(55)；所述的手爪(51)安装在横臂(52)的下方，手爪(51)的数量为五个，手爪(51)呈线性分布；所述的横臂(52)表面中心处安装有五号固定架(53)，横臂(52)安装在六号固定架(54)上，六号固定架(54)安装在二号夹板(2)上，旋转轴(55)安装在五号固定架(53)上，旋转轴(55)上端与驱动轴(23)连接。
2.根据权利要求1所述的一种物流包裹智能搬运机器人抓手，其特征在于：所述的六号固定架(54)上设有固定轴(541)。
3.根据权利要求1所述的一种物流包裹智能搬运机器人抓手，其特征在于：所述的旋转轴(55)上设有转轴(551)。
4.根据权利要求1所述的一种物流包裹智能搬运机器人抓手，其特征在于：所述一号夹板(1)和二号夹板(2)相对的两个面上安装有三角抓手，三角抓手的界面形状为三角形，且三角抓手的斜边为内凹的圆弧形，三角抓手的一个直角边通过螺栓固定在一号夹板(1)和二号夹板(2)上，三角抓手的另一个直角边远离安装盖(3)布置。
5.根据权利要求1所述的一种物流包裹智能搬运机器人抓手，其特征在于：所述三角抓手至少设置三个，以便于实现对圆柱形物体的抓取。
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