CN108584430A - 一种抓取装置及运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运输码垛机械领域，特别是一种抓取装置及运输系统；所述抓取装置包括：上安装板、下安装板、纵向伸缩驱动装置、横向伸缩驱动装置和卡爪；运输系统包括：抓取装置、机架、X轴运输装置和Y轴运输装置；抓取装置主要采用了吸附装置进行吸附，侧向夹紧作用只是保证吸附装置始终与箱体精密贴合吸附，不会因为对箱体侧面施压过大的力导致变形；卡爪在纵向和横向的驱动装置的驱动下可以抓取箱体在生产线上进行横向或纵向移动，使得箱体能稳定精准的实现平移或提升操作。所述运输系统巧妙的利用抓取装置，使得箱体能在运输系统中快速完成抓取和转向过渡运输等操作，既保证了操作精度，也让箱体的保持完好，提升了产品的质量。

Description

一种抓取装置及运输系统

技术领域

本发明涉及运输码垛机械领域，特别是一种抓取装置及运输系统。

背景技术

随着机器人技术的飞速发展，工业机器人己广泛应用于各个领域，在产品生产、包装和运输码垛作业中，由于工作效率和人力有限等因素，会采用机器人抓手抓取产品自动运输码垛，能降低人力劳动强度，提高运输码垛效率。

在打火机生产中，需要先将单个的打火机一个个置于一个箱体内；然后打火机以箱为单位在多个不同运输线上抓取转移或进行码垛操作；目前现有的箱式抓夹采用行程固定的驱动气缸驱动挡板从箱体两侧施加夹持力，再用夹爪从底部托起箱体，从而实现抓取。但是现有的抓手存在一些问题：夹持精度低，在抓取过程中可能会出现箱体滑落现象；而且当需要抓取另外尺寸的箱体时，调节不便；结构复杂，维修不便；抓取的箱体种类单一；如果底部不设置夹爪托起箱体，箱体在克服重力方向上没有很好的受力机构箱体容易坠落，此外单靠两侧的挡板与箱体之间挤压摩擦，由于打火机箱体内存在包装空隙，箱体因为包装需要，种类和形状多变，箱体受力极易变形，上述现有的抓夹装置并不适用。因此，如何开发出一种新型的可应用于机器人抓手，且具备多样化的抓取功能，能适应更多不同箱体夹取搬运，降低流水线的整体操作复杂程度，且大幅提高搬运箱体的效率的装置或设备，是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种专门用于打火机成品包装箱的抓取装置及运输系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种抓取装置，其应用与对打火机成品包装箱进行抓取，其包括：上安装板、下安装板、纵向伸缩驱动装置、横向伸缩驱动装置和卡爪；所述上安装板和所述下安装板平行正对设置；所述纵向伸缩驱动装置安装于所述上安装板，所述纵向伸缩驱动装置的伸缩端与所述下安装板顶面垂直连接；所述卡爪设有吸附装置；如干个所述卡爪垂直于所述下安装板的底面竖直向下设置；多个所述卡座分别设置于所述下安装板的两端，且所述卡爪与所述下安装板滑动连接，在所述横向伸缩驱动装置的驱动下，所述下安装板两端的卡爪相向靠拢或相背远离。

更优的，所述卡爪包括：卡爪支架和所述吸附装置；所述吸附装置包括：吸附伸缩驱动装置、吸附移动板和真空吸附端；所述卡爪支架上端滑动连接与所述下安装板；所述吸附伸缩驱动装置横向设置于所述卡爪支架，所述下安装板两侧的吸附伸缩驱动装置的伸缩端均指向所述下安装板中部下方的空间内；所述吸附移动板平行于所述卡爪支架，并设置于所述卡爪支架的内侧，且与所述吸附伸缩驱动装置的伸缩端连接；所述吸附移动板的内侧设有所述真空吸附端。

更优的，所述吸附移动板设有横向滑动导杆；所述横向滑动导杆从所述吸附移动板的外侧横向伸出并与所述吸附伸缩驱动装置的伸缩端平行，所述横向滑动导杆从所述卡爪支架设有的滑孔穿出。

更优的，所述卡爪支架设有纵向滑槽，所述纵向滑槽滑动安装有纵向滑座；所述横向滑动导杆和所述吸附伸缩驱动装置设置于所述纵向滑动座；所述纵向滑动座在纵向移动驱动装置的驱动下相对于所述纵向滑槽上下移动。

更优的，所述下安装板的底部设置有横向滑轨、滑动底座和所述横向伸缩驱动装置；所述下安装板每端的卡爪并排对齐设置于同一个所述滑动底座；所述下安装板两端的两个所述滑动底座分别与两个所述横向伸缩驱动装置的伸缩端连接；所述滑动底座滑动设置于所述横向滑轨，且在所述横向伸缩驱动装置的驱动下，所述下安装板两端的所述滑动底座相向靠拢或相背远离。

更优的，所述上安装板和所述下安装板通过纵向滑动导杆滑动连接，所述纵向滑动导杆与所述纵向伸缩驱动装置的伸缩方向平行；所述纵向滑动导杆的两端分别与所述上安装板设有的滑动孔和所述下安装板设有的滑动孔滑动配合。

一种应用如上所述的一种抓取装置的运输系统，其包括：所述抓取装置、机架、X轴运输装置和Y轴运输装置；所述机架顶部设有X轴线轨和X轴移动驱动装置；所述X轴运输装置和所述Y轴装置并排设置于所述X轴线轨下方，且所述X轴运输装置的运输方向与所述X轴线轨的移动方向平行，所述X轴运输装置的运输方向与所述Y轴运输装置的运输方向垂直；所述抓取装置设有的上安装板滑动设置于所述X轴线轨，且所述抓取装置在所述X轴移动驱动装置的驱动下，沿着所述X轴线轨在所述X轴运输装置和所述Y轴运输装置的上方移动。

更优的，所述X轴线轨至少有两条，所述上安装板滑动安装于所述X轴线轨滑上方，所述上安装板的底部设有设有驱动柱；所述驱动柱的上端与所述安装板连接固定，所述驱动柱的下端与所述X轴移动驱动装置的驱动端连接。

更优的，所述X轴运输装置包括：运输支架、运输面托架和升降装置；所述运输面托架整齐平行设有如干个辊筒，所述运输面托架的两端通过所述升降装置分别安装于所述运输支架的两端。

更优的，所述升降装置包括：丝杆、滑动螺母和升降导杆；所述丝杆纵向设置于所述运输支架的端部，所述丝杆两端与所述运输支架端部的两个转轴座转动连接；所述滑动螺母设置于所述运输面托架，并通过螺纹套设在所述丝杆外部；所述升降导杆设置于所述运输支架的端部，且与所述丝杆平行设置，所运输面托架设有的滑孔滑动嵌套于所述升降导杆的外部。

所述抓取装置利用所述卡爪上设置的吸附装置和相向滑动靠拢夹紧作用，将已经打包成的箱体的打火机产品进行侧向吸附和夹取；由于侧面主要采用了吸附装置进行吸附，侧向夹紧作用只是保证吸附装置始终与箱体精密贴合吸附，不会因为对箱体侧面施压过大的力导致变形；此外所述卡爪在纵向和横向的驱动装置的驱动下可以抓取箱体在生产线上进行横向或纵向移动，使得箱体能稳定精准的实现平移或提升的运输或码垛操作。所述运输系统巧妙的利用所述抓取装置，使得箱体能在所述运输系统中快速完成抓取、运输、下料和转向过渡等居多操作，既保证了操作精度，也让箱体的保持完好，提升了产品的质量。

附图说明

图1是本发明中所述的运输系统的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明中所述的运输系统的另一个实施例的结构示意图；

图3是本发明中所述X轴运输装置的一个实施例的结构示意图；

图4是本发明中所述抓取装置的一个实施例的结构示意图。

其中：抓取装置100，上安装板110，纵向滑动导杆111，下安装板120，横向滑轨121，纵向伸缩驱动装置130，横向伸缩驱动装置140，卡爪150，卡爪支架151，吸附伸缩驱动装置152，吸附移动板153，真空吸附端154，横向滑动导杆155，机架210，X轴线轨211，X轴移动驱动装置212，驱动柱213，X轴运输装置220，运输支架221，运输面托架222，辊筒223，丝杆224，升降导杆225，Y轴运输装置230，箱体300。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图4所示，一种抓取装置100，其应用与对打火机成品包装箱进行抓取，其包括：上安装板110、下安装板120、纵向伸缩驱动装置130、横向伸缩驱动装置140和卡爪150；所述上安装板110和所述下安装板120平行正对设置；所述纵向伸缩驱动装置130安装于所述上安装板110，所述纵向伸缩驱动装置130的伸缩端与所述下安装板120顶面垂直连接；所述卡爪150设有吸附装置；如干个所述卡爪150垂直于所述下安装板120的底面竖直向下设置；多个所述卡座分别设置于所述下安装板120的两端，且所述卡爪150与所述下安装板120滑动连接，在所述横向伸缩驱动装置140的驱动下，所述下安装板120两端的卡爪150相向靠拢或相背远离。

所述卡爪150包括：卡爪支架151和所述吸附装置；所述吸附装置包括：吸附伸缩驱动装置152、吸附移动板153和真空吸附端154；所述卡爪支架151上端滑动连接与所述下安装板120；所述吸附伸缩驱动装置152横向设置于所述卡爪支架151，所述下安装板120两侧的吸附伸缩驱动装置152的伸缩端均指向所述下安装板120中部下方的空间内；所述吸附移动板153平行于所述卡爪支架151，并设置于所述卡爪支架151的内侧，且与所述吸附伸缩驱动装置152的伸缩端连接；所述吸附移动板153的内侧设有所述真空吸附端154。在实际操作中，所述真空吸附端154会与外界的抽真空设备的气管进行连通以实现吸附或分离操作；所述抓取装置100中所述真空吸附端154在横向上有两个可伸缩移动的调节机构，其中所述横向伸缩驱动装置140带动所述卡爪支架151横向移动，可实现卡爪150大位移情况下快速靠近箱体300，同时也可以对被所述卡爪150抓取的箱体300在横向上进行移动操作；所述吸附伸缩驱动装置152驱动所述吸附移动板153进而带动所述真空吸附端154移动，是在所述卡爪150快速靠近所述箱体300的侧面附近时，对所述真空吸附端154进行微调，使得所述真空吸附端154能与箱体300紧密吸附的同时不会出现对箱体300有过多的挤压操作。两个横向的伸缩机构相互配合，可大大的提高所述抓取装置100的响应速度，同时也能精准的控制好抓取时机和力度，保证了抓取或运输的效率和精度。

所述吸附移动板153设有横向滑动导杆155；所述横向滑动导杆155从所述吸附移动板153的外侧横向伸出并与所述吸附伸缩驱动装置152的伸缩端平行，所述横向滑动导杆155从所述卡爪支架151设有的滑孔穿出。所述横向滑动导杆155一方面对所述吸附移动板153实现了进一步限位，避免其发生转动，影响对箱体300的吸附和抓取稳定度；另一方面所述真空吸附端154所吸附抓取起的箱体300的重量会由所述横向滑动导杆155来承担，进而消除了箱体300重量对所述吸附伸缩驱动装置152的影响；因此所述横向滑动导杆155的设置既保证了所述吸附移动板153的移动稳定和精准度，也保证了所述吸附伸缩驱动装置152工作不受外力影响提高了使用寿命。

所述卡爪支架151设有纵向滑槽，所述纵向滑槽滑动安装有纵向滑座；所述横向滑动导杆155和所述吸附伸缩驱动装置152设置于所述纵向滑动座；所述纵向滑动座在纵向移动驱动装置的驱动下相对于所述纵向滑槽上下移动。所述纵向移动驱动装置可以为丝杆驱动或伸缩气缸驱动，但考虑到所述纵向滑动座的纵向移动是进一步的微调操作，对驱动精度要求很高，优选采用丝杆224进行驱动；所述抓取装置100中所述真空吸附端154在纵向上有两个可伸缩移动的调节机构，其中所述纵向伸缩驱动装置130带动所述卡爪支架151纵向移动，可实现所述卡爪150大位移情况下快速到达箱体300适合抓取的高度，同时也可以对被所述卡爪150抓取的箱体300在纵向上进行移动操作；所述纵向移动驱动装置驱动所述纵向滑动座进而带动所述真空吸附端154纵向移动，是在所述卡爪150快速靠近所述箱体300的侧面对应高度时，对所述真空吸附端154进行纵向微调，使得所述真空吸附端154能与箱体300合适的高度重心位置紧密吸附；两个纵向的伸缩机构相互配合，可大大的提高所述抓取装置100的响应速度，同时也能精准的控制好抓取位置，保证了抓取稳定性。

所述下安装板120的底部设置有横向滑轨121、滑动底座和所述横向伸缩驱动装置140；所述下安装板120每端的卡爪150并排对齐设置于同一个所述滑动底座；所述下安装板120两端的两个所述滑动底座分别与两个所述横向伸缩驱动装置140的伸缩端连接；所述滑动底座滑动设置于所述横向滑轨121，且在所述横向伸缩驱动装置140的驱动下，所述下安装板120两端的所述滑动底座相向靠拢或相背远离。将位于所述下安装板120同端，所述真空吸附端154朝向相同的所述卡爪150设置在同一个所述滑动底座上，并让其沿着滑轨移动，使得在实际操作中，只需要保证两个所述横向伸缩驱动装置140能同步移动，既可以实现对多个所述卡爪150的同步移动控制，既简化了控制操作，又能保证抓取精度和稳定性。

所述上安装板110和所述下安装板120通过纵向滑动导杆111滑动连接，所述纵向滑动导杆111与所述纵向伸缩驱动装置130的伸缩方向平行；所述纵向滑动导杆111的两端分别与所述上安装板110设有的滑动孔和所述下安装板120设有的滑动孔滑动配合。所述纵向滑动导杆111对所述上安装板110和所述下安装板120实现了进一步限位，避免所述下安装板120带着所述卡爪150发生转动或晃动；保证了所述卡爪150的纵向移动的高稳定性和高精准度。

如图1-3所示，一种应用如上所述的一种抓取装置100的运输系统，其包括：所述抓取装置100、机架210、X轴运输装置220和Y轴运输装置230；所述机架210顶部设有X轴线轨211和X轴移动驱动装置212；所述X轴运输装置220和所述Y轴装置并排设置于所述X轴线轨211下方，且所述X轴运输装置220的运输方向与所述X轴线轨211的移动方向平行，所述X轴运输装置220的运输方向与所述Y轴运输装置230的运输方向垂直；所述抓取装置100设有的上安装板110滑动设置于所述X轴线轨211，且所述抓取装置100在所述X轴移动驱动装置212的驱动下，沿着所述X轴线轨211在所述X轴运输装置220和所述Y轴运输装置230的上方移动。

所述运输系统具有X轴和Y轴两个相互垂直方向上的运输装置，可实现对运输产品的快速转向运输，这个两个运输装置如果没有所述抓取装置100的协助，无法使箱体300产品顺畅完好完成转向运输操作。具体的，当由上游运输线运输移动至所述X轴运输装置220上，所述抓取装置100检测箱体300的位置，当箱体300移动到制定位置时，所述X轴移动驱动装置212驱动所述抓取装置100移动至箱体300正上方，所述纵向伸缩驱动装置130和纵向移动驱动装置配合根据箱体300高度驱动，使得所述卡爪150下降至合适位置，接着所述横向伸缩驱动装置140和吸附伸缩驱动装置152配合根据箱体300的宽度驱动，使得所述真空吸附端154与箱体300侧面紧密吸附；所述纵向伸缩驱动装置130将箱体300提升一定高度，然后所述X轴移动驱动装置212驱动，将所述抓取装置100和被抓取的箱体300一同移动至所述Y轴运输装置230的上方，最后所述抓取装置100将所述箱体300下降放置在所述Y轴运输装置230上并松开所述卡爪150，箱体300沿着所述Y轴运输装置230的运输方向继续移动，即完成了对打火机成品包装箱在运输或码垛过程中的转向过渡抓取和运输操作。

所述X轴线轨211至少有两条，所述上安装板110滑动安装于所述X轴线轨211滑上方，所述上安装板110的底部设有设有驱动柱213；所述驱动柱213的上端与所述安装板连接固定，所述驱动柱213的下端与所述X轴移动驱动装置212的驱动端连接。所述X轴移动驱动装置212作用在所述上安装板110的底部，且所述抓取装置100觉大部分的结构和重量均吊设在所述X轴线轨211下方，所述上安装板110在重力作用下始终与所述X轴线轨211精密贴合，不会发生摆动，使得所述X轴线轨211在对所述抓取装置100进行推拉驱动时，所述抓取装置100不会受力更加稳定，移动更加快速顺畅。

所述X轴运输装置220包括：运输支架221、运输面托架222和升降装置；所述运输面托架222整齐平行设有如干个辊筒223，所述运输面托架222的两端通过所述升降装置分别安装于所述运输支架221的两端。使得多个辊筒223组成的运输面能在所述升降装置的调节下相对于所述运输支架221在纵向高度上进行调整。在产品的生产运输中，由于生产运输需要，运输装置的运输面高度各用不同，尤其是在不同工艺中运输装置之间对接处，因为运输面高度不同，无法顺利对接运输；采用所述X轴运输装置220后，由于运输面高度可以根据上游和下游的运输面高度进行调节，因此能保证在不同的运输线中的对接和过渡运输操作。

所述升降装置包括：丝杆224、滑动螺母和升降导杆225；所述丝杆224纵向设置于所述运输支架221的端部，所述丝杆224两端与所述运输支架221端部的两个转轴座转动连接；所述滑动螺母设置于所述运输面托架222，并通过螺纹套设在所述丝杆224外部；所述升降导杆225设置于所述运输支架221的端部，且与所述丝杆224平行设置，所运输面托架222设有的滑孔滑动嵌套于所述升降导杆225的外部。因为箱体300在运输装置上运输时都会先进行预定位，方便后续对箱体300抓取等操作，所以为了避免运输面在升降过程中箱体300发生过大偏移，采用精准调节的丝杆机构来调节运输面的高度更为合适，此外设置所述升降导杆225可以进一步保证所述运输面托架222升降过程中不发生晃动以进一步确保箱体300在升降过程中不发生偏移。

所述抓取装置100利用所述卡爪150上设置的吸附装置和相向滑动靠拢夹紧作用，将已经打包成的箱体300的打火机产品进行侧向吸附和夹取；由于侧面主要采用了吸附装置进行吸附，侧向夹紧作用只是保证吸附装置始终与箱体300精密贴合吸附，不会因为对箱体300侧面施压过大的力导致变形；此外所述卡爪150在纵向和横向的驱动装置的驱动下可以抓取箱体300在生产线上进行横向或纵向移动，使得箱体300能稳定精准的实现平移或提升的运输或码垛操作。所述运输系统巧妙的利用所述抓取装置100，使得箱体300能在所述运输系统中快速完成抓取、运输、下料和转向等居多操作，既保证了操作精度，也让箱体300的保持完好，提升了产品的质量。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抓取装置，其应用与对打火机成品包装箱进行抓取，其特征在于，包括：上安装板、下安装板、纵向伸缩驱动装置、横向伸缩驱动装置和卡爪；

所述上安装板和所述下安装板平行正对设置；

所述纵向伸缩驱动装置安装于所述上安装板，所述纵向伸缩驱动装置的伸缩端与所述下安装板顶面垂直连接；

所述卡爪设有吸附装置；

如干个所述卡爪垂直于所述下安装板的底面竖直向下设置；多个所述卡座分别设置于所述下安装板的两端，且所述卡爪与所述下安装板滑动连接，在所述横向伸缩驱动装置的驱动下，所述下安装板两端的卡爪相向靠拢或相背远离。

2.根据权利要求1所述的一种抓取装置，其特征在于，所述卡爪包括：卡爪支架和所述吸附装置；

所述吸附装置包括：吸附伸缩驱动装置、吸附移动板和真空吸附端；

所述卡爪支架上端滑动连接与所述下安装板；

所述吸附伸缩驱动装置横向设置于所述卡爪支架，所述下安装板两侧的吸附伸缩驱动装置的伸缩端均指向所述下安装板中部下方的空间内；

所述吸附移动板平行于所述卡爪支架，并设置于所述卡爪支架的内侧，且与所述吸附伸缩驱动装置的伸缩端连接；

所述吸附移动板的内侧设有所述真空吸附端。

3.根据权利要求2所述的一种抓取装置，其特征在于，所述吸附移动板设有横向滑动导杆；所述横向滑动导杆从所述吸附移动板的外侧横向伸出并与所述吸附伸缩驱动装置的伸缩端平行，所述横向滑动导杆从所述卡爪支架设有的滑孔穿出。

4.根据权利要求3所述的一种抓取装置，其特征在于，所述卡爪支架设有纵向滑槽，所述纵向滑槽滑动安装有纵向滑座；所述横向滑动导杆和所述吸附伸缩驱动装置设置于所述纵向滑动座；所述纵向滑动座在纵向移动驱动装置的驱动下相对于所述纵向滑槽上下移动。

5.根据权利要求2所述的一种抓取装置，其特征在于，所述下安装板的底部设置有横向滑轨、滑动底座和所述横向伸缩驱动装置；

所述下安装板每端的卡爪并排对齐设置于同一个所述滑动底座；

所述下安装板两端的两个所述滑动底座分别与两个所述横向伸缩驱动装置的伸缩端连接；所述滑动底座滑动设置于所述横向滑轨，且在所述横向伸缩驱动装置的驱动下，所述下安装板两端的所述滑动底座相向靠拢或相背远离。

6.根据权利要求1所述的一种抓取装置，其特征在于，所述上安装板和所述下安装板通过纵向滑动导杆滑动连接，所述纵向滑动导杆与所述纵向伸缩驱动装置的伸缩方向平行；所述纵向滑动导杆的两端分别与所述上安装板设有的滑动孔和所述下安装板设有的滑动孔滑动配合。

7.一种应用如权利要求1-6中任意一项所述的一种抓取装置的运输系统，其特征在于，包括：所述抓取装置、机架、X轴运输装置和Y轴运输装置；

所述机架顶部设有X轴线轨和X轴移动驱动装置；

所述X轴运输装置和所述Y轴装置并排设置于所述X轴线轨下方，且所述X轴运输装置的运输方向与所述X轴线轨的移动方向平行，所述X轴运输装置的运输方向与所述Y轴运输装置的运输方向垂直；

所述抓取装置设有的上安装板滑动设置于所述X轴线轨，且所述抓取装置在所述X轴移动驱动装置的驱动下，沿着所述X轴线轨在所述X轴运输装置和所述Y轴运输装置的上方移动。

8.根据权利要求7所述的一种运输系统，其特征在于，所述X轴线轨至少有两条，所述上安装板滑动安装于所述X轴线轨滑上方，所述上安装板的底部设有设有驱动柱；所述驱动柱的上端与所述安装板连接固定，所述驱动柱的下端与所述X轴移动驱动装置的驱动端连接。

9.根据权利要求7所述的一种运输系统，其特征在于，所述X轴运输装置包括：运输支架、运输面托架和升降装置；所述运输面托架整齐平行设有如干个辊筒，所述运输面托架的两端通过所述升降装置分别安装于所述运输支架的两端。

10.根据权利要求9所述的一种运输系统，其特征在于，所述升降装置包括：丝杆、滑动螺母和升降导杆；所述丝杆纵向设置于所述运输支架的端部，所述丝杆两端与所述运输支架端部的两个转轴座转动连接；

所述滑动螺母设置于所述运输面托架，并通过螺纹套设在所述丝杆外部；

所述升降导杆设置于所述运输支架的端部，且与所述丝杆平行设置，所运输面托架设有的滑孔滑动嵌套于所述升降导杆的外部。