CN108545245A - 防晃动袋装物品搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了防晃动袋装物品搬运机器人，包括六轴机器人，六轴机器人的自由移动端上设置有第一夹爪，第一夹爪包括至少四个延伸一定长度且呈矩形分布的夹板，第一状态下，几个夹板的夹持面形成前端开口大末端开口小的梯形体夹持空间第二状态下，几个夹板的夹持面形成前端开口小末端开口大的梯形体夹持空间。本方案设计精巧，结构简单，通过四个夹板配合能够有效的将袋装物品的主体区域进行夹持，从而避免袋装物品在移动过程中出现摆动的情况，有效的保证了搬运的稳定性，同时能够准确的与二次装袋的PE包装袋的开口进行对位并放入，有利于二次装袋效率的提高。

Description

防晃动袋装物品搬运机器人

技术领域

本发明涉及多晶硅加工设备领域，尤其是用于多晶硅加工中的防晃动袋装物品搬运机器人。

背景技术

随着太阳能电池、太阳能发电产业的飞速发展，太阳能级多晶硅的前景与市场的份额需求日益壮大，而在多晶硅加工过程中，需要将各种规格的多晶硅颗粒放置于PE包装袋中进行一次包装后，再移动到另一PE包装袋中进行二次包装。

现有的移动设备，在移动装有多晶硅颗粒的一次PE包装袋时，往往通过两个气缸驱动两块压板夹住PE包装袋封口区域，然后提升移动，由于夹爪只抓取封口区域的较少部分，因此PE包装袋的主体区域由于重量较大，在移动过程中惯性力较大通常会出现左右晃动的情况，一来，搬运的稳定性较差，二来，大幅度的晃动也导致无法使一次PE包装袋与二次PE包装袋的袋口准确的对位，进而影响了二次包装的效率。

同时，由于只抓取封口区域，因此在移动过程中，一旦抓取的不牢靠，就容易出现松脱的情况，不利于运输的安全性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种防晃动袋装物品搬运机器人。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

防晃动袋装物品搬运机器人，包括六轴机器人，所述六轴机器人的自由移动端上设置有第一夹爪，所述第一夹爪包括至少四个延伸一定长度且呈矩形分布的夹板，

第一状态下，几个夹板的夹持面形成前端开口大末端开口小的梯形体夹持空间；

第二状态下，几个夹板的夹持面形成前端开口小末端开口大的梯形体夹持空间。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，每个所述夹板靠近末端的区域枢轴连接在支撑件上且通过顶升装置和复位装置驱动在第一状态和第二状态之间切换。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，所述顶升装置是顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆与所述夹板枢轴连接或者不连接。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，所述复位装置是一端连接在所述夹板末端，另一端连接在一固定销上的弹簧或弹片。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，所述夹板的前端还设置有与其夹角在150°-180°之间的限位板。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，每个所述夹板的末端的夹持面上形成有与其垂直的挡板，所述挡板的上表面可在所述夹板转动过程中与所述支撑件抵靠。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人还包括第二夹爪，所述第二夹爪包括两个相对设置的压板,以及分别驱动它们反向移动的驱动装置，所述驱动装置驱动两个压板在保持间隙和相互贴合之间切换。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人中，两个所述压板相对的表面分别设置有橡胶垫。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人还包括一组真空吸附头。

优选的，所述防晃动袋装物品搬运机器人还包括按压气缸，所述按压气缸的伸缩杆上设置有按压板。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，通过四个夹板配合能够有效的将袋装物品的主体区域进行夹持，从而避免袋装物品在移动过程中出现摆动的情况，有效的保证了搬运的稳定性，同时能够准确的与二次装袋的PE包装袋的开口进行对位并放入，有利于二次装袋效率的提高，并且跷跷板式的夹板能够在较小的驱动力下实现较大的夹持力度，从而保证夹持的牢靠性。

夹板与限位板配合能够有效的限定PE包装袋在夹持空间中的位置，降低了PE包装袋从入口端掉落的可能，保证搬运的有效性和可靠性。

顶升装置与夹板活动抵靠且夹板与枢轴连接件可拆卸的连接，从而便于在夹板出现损坏时进行维修。

夹板上的顶板能够有效的与支撑件配合限定夹板的转动行程，从而减小夹板从第一状态到第二状态的转动角度，提高夹持速率，实现了高效与稳定夹持的有效结合。

第二夹爪与第一夹住配合工作，能够提高夹持的稳定性，提供双重保证。

真空吸嘴及按压机构的设置使搬运机器人集成多种功能与一体，使得搬运机器人能够更好的适应二次封装的要求。

附图说明

图 1 是本发明的袋装物品（装有多晶硅颗粒的PE包装袋）的立体图；

图 2 是本发明的侧视图；

图 3是本发明装夹有袋装物品的立体图;

图4是本发明的立体图；

图5是第一夹爪及第二夹爪区域的侧视图放大图；

图6是图4中A区域的放大图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的防晃动袋装物品搬运机器人进行阐述，其用于如附图1所示的袋装物品8的搬运，所述袋装物品优选是装有多晶硅颗粒且封口的PE包装袋，如附图2、附图3所示，所述搬运机器人包括六轴机器人1，其设置于机架9上，所述六轴机器人1可以是已知的各种可行的六轴关节机械人，此处为已知技术，在此不再赘述。

如附图2-附图4所示，所述六轴机器人1的自由移动端11连接有第一夹爪2，所述第一夹爪2包括至少四个延伸一定长度且呈矩形分布的夹板21，

第一状态下，几个夹板21的夹持面211形成前端开口大末端开口小的梯形体夹持空间10；

第二状态下，几个夹板21的夹持面211形成前端开口小末端开口大的梯形体夹持空间10。

当不需要进行袋装物品8搬运时，其处于第一状态，当进行袋装物品8搬运时，由所述六轴机器人1驱动处于第一状态的所述第一夹爪2整体移动到待搬运袋装物品8位置，并且使袋装物品8从进入到几个夹板21之间形成的梯形体夹持空间10中，接着使四个夹板21由第一状态切换到第二状态，此时，四个夹板21共同将位于它们之间的PE包装袋夹持住，由于四个夹爪夹持了袋装物品8的整个主体区域，因此在移动过程中，PE包装袋没有移动的自由度，从而能够准确的将其抓取的袋装物品8与二次PE包装袋的袋口进行快速对准，提高了二次装包的效率。

具体来看，如附图2、附图3所示，所述第一夹爪2通过一支撑架7连接在所述六轴机器人1的自由移动端11，所述支撑架7包括连接板71及一组垂设于其外表面的支柱72，所述支柱72的顶端连接有安装板73，所述第一夹爪2设置于所述安装板73上。

所述夹板21优选为四个并且两两相对，从而能够在保持夹持稳定的前提下，又能最大化的简化结构，降低零件成本，当然在其他实施例中所述夹板21的数量也可以更多或更少，但是不应少于三个，同时它们的布局方式也可以是交错相对的形式。

并且，如附图1、附图5所示，所述夹板21为矩形平板状，在其前端还形成有与其夹角a在150°-180°之间的限位板26，并且它们的延伸长度h不少于所述袋装物品8从封口端到其底部的距离g，从而能够使整个PE包装袋完全进入到它们形成的夹持空间10中，并且，在夹板21切换到第二状态时，同一侧的两个相对的所述夹板21的开口端的宽度L大于两个限位板26的开口端的宽度M，因此，当各夹板21将PE包装袋夹持时，所述限位板26配合限制所述PE包装袋从所述夹持空间10中掉落，从而进一步保证了夹持的可靠性。

优选的实施例中，如附图6所示，每个所述夹板21 靠近末端的区域枢轴连接在支撑件22上，所述枢轴连接件22枢轴连接所述夹板21的夹持面211上设置的连接件28，所述连接件28螺栓连接所述夹板21，并且所述夹板21上设置有用于与所述连接件28连接的腰型孔212，从而可以通过调整所述连接件28与所述夹板21的连接位置。

并且，如附图6所示，每个所述夹板21通过顶升装置23和复位装置24驱动转动并在第一状态和第二状态之间切换，其中，所述顶升装置23是顶升气缸，其固定在所述安装板73上，所述顶升气缸的活塞杆231与所述夹板21枢轴连接或者不连接，优选为它们不连接，这样不仅便于组装，同时在夹板21出现故障时，能够通过将夹板21与连接件28分离，从而进行快速的更换和维修，同时，所述活塞杆231的顶端为半球状，从而能够便于夹板21的转动，不易产生阻滞的情况。

而所述复位装置24是一端连接在所述夹板末端，另一端连接在一固定销25上的弹簧或弹片，所述固定销25固定于所述安装板73的背面。

因此当需要夹持时，通过所述顶升气缸的活塞杆顶出，从而推动所述夹板21的末端区域，此时，所述夹板21绕其与所述枢轴连接件22连接的转轴转动，即如附图2所示，位于上侧的两个夹板21逆时针转动，位于下侧的两个夹板21顺时针转动，同时，它们各自连接的弹簧被拉伸，此时四个夹板21处于第二状态即夹紧状态；当需要打开时，所述顶升气缸的活塞杆231缩回，所述夹板在所述弹簧的反作用力下反向旋转复位，从而打开，即恢复到第一状态。

进一步，如附图5所示，在每个所述夹板21的末端的夹持面上形成有与其垂直的挡板27，所述挡板27的上表面271可在所述夹板21转动过程中与所述支撑件22抵靠，从而能够限制所述夹板21在第一状态时的打开角度，因此在进行夹紧时，能够缩小每个夹板21的转动行程，提高夹紧速率。

另外，如附图2、附图4所示，所述防晃动袋装物品搬运机器人还包括第二夹爪3，所述第二夹爪3用于夹持所述袋装物品8的顶部或底部的封口区域81，其位于所述第一夹爪2的四个夹板21的中间位置，且靠近所述夹板21的顶升气缸，如附图6所示，其具体包括两个相对设置的压板31,以及分别驱动它们反向移动的驱动装置32，所述驱动装置32是气缸，它们分别固定在所述安装板73的正面，并且所述驱动装置32驱动两个压板31在保持间隙和相互贴合之间切换。

在需要夹持时，两个气缸分别驱动各自连接的压板31相向移动，并且将位于它们之间的袋装物品8的顶部或底部的封口区域夹持住，当需要放下袋装物品8时，两个气缸驱动各自连接的压板31背向移动，从而不对袋装物品8的顶部或底部的封口区域施加压力，从而第二夹爪3能够有效的与第一夹爪2配合将袋装物品8的封口区域81及主体区域全部夹持住，即使当一种夹具失效也可以保证可靠的夹持，从而实现了双重保证。

另外，如附图6所示，为了保证第二夹爪3夹持的牢靠性，在两个所述压板31相对的表面分别设置有防滑垫33，在能够防滑的同时，防滑垫33相对较软的质地还能够避免对袋装物品8的封口区域造成损伤。

进一步，在进行二次装袋时，由于一次装袋的PE包装袋的深度与二次装袋的PE包装袋的深度相近，因此当袋装物品8放置于二次装袋的PE包装袋中时，袋装物品8的区部区域(封口区域)会延伸到所述二次装袋的PE包装袋的封口位置，从而影响二次封口。

对应的，如附图2、附图4所示，所述的防晃动袋装物品搬运机器人还包括下压机构5，如附图2、附图4、附图6所示，所述下压机构5包括按压气缸51，所述按压气缸51设置在所述安装板73的背面，所述按压气缸51的伸缩杆511上设置有按压板52，所述按压板52的表面为软质材料；工作时，通过所述伸缩杆511的伸出驱动按压板52对袋装物品8进行按压，尤其是封口区域，使其高度降低，反之伸缩杆511缩回停止按压。

进一步，在进行二次装袋的时候，需要先将二次装袋用的平整的PE包装袋6打开后再进行装袋，而在打开之前，就需要将平整的二次装袋用的PE包装袋6先放置于指定位置以进行手动或自动打开，于是，如附图2-附图6所示，所述的防晃动袋装物品搬运机器人还包括一组真空吸附头4，一组真空吸附头呈矩形分布，优选为四个，从而能够通六轴机器人移动真空吸附头到包装袋收容器处，通过吸附未开口的二次装袋用的PE包装袋6（平整状态）的侧壁将其提取并移动到指定位置进行开袋，从而便于后续的二次装包。

并且，所述真空吸附头4和下压机构5位于所述第二夹爪3的两个驱动装置32相反的两端，从而避免两者结构上出现干扰，且能够避免对第一夹爪2的操作产生干扰，结构布局更加合理。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:包括六轴机器人（1），所述六轴机器人（1）的自由移动端（11）上设置有第一夹爪（2），所述第一夹爪（2）包括至少四个延伸一定长度且呈矩形分布的夹板（21），

第一状态下，几个夹板（21）的夹持面（211）形成前端开口大末端开口小的梯形体夹持空间（10）；

第二状态下，几个夹板（21）的夹持面（211）形成前端开口小末端开口大的梯形体夹持空间（10）。

2.根据权利要求1所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:每个所述夹板（21）靠近末端的区域枢轴连接在支撑件（22）上且通过顶升装置（23）和复位装置（24）驱动在第一状态和第二状态之间切换。

3.根据权利要求2所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:所述顶升装置（23）是顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆（231）与所述夹板（21）枢轴连接或者不连接。

4.根据权利要求2所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:所述复位装置（24）是一端连接在所述夹板末端，另一端连接在一固定销（25）上的弹簧或弹片。

5.根据权利要求1所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:所述夹板（21）的前端还设置有与其夹角（a）在150°-180°之间的限位板（26）。

6.根据权利要求2所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:每个所述夹板（21）的末端的夹持面上形成有与其垂直的挡板（27），所述挡板（27）的上表面（271）可在所述夹板（21）转动过程中与所述支撑件（22）抵靠。

7.根据权利要求1-6任一所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:还包括第二夹爪（3），所述第二夹爪（3）包括两个相对设置的压板（31）以及分别驱动它们反向移动的驱动装置（32），所述驱动装置（32）驱动两个压板（31）在保持间隙和相互贴合之间切换。

8.根据权利要求7所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:两个所述压板（31）相对的表面分别设置有防滑垫（33）。

9.根据权利要求7所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:还包括一组真空吸附头（4）。

10.根据权利要求7所述的防晃动袋装物品搬运机器人，其特征在于:还包括按压气缸（51），所述按压气缸（51）的伸缩杆上设置有按压板（52）。