CN108974916B

CN108974916B - 取放装置及具有其的机器人

Info

Publication number: CN108974916B
Application number: CN201810804455.7A
Authority: CN
Inventors: 单忠德; 李周; 卢影; 王绍宗; 纪翀; 宋泽民
Original assignee: Beijing Institute Of Light Quantitative Science And Research Co Ltd
Current assignee: Beijing Institute Of Light Quantitative Science And Research Co Ltd
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-03-17
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: CN108974916A

Abstract

本发明提供了一种取放装置及具有其的机器人，取放装置包括：抓取机构，可移动地设置，抓取机构具有抓取待抓取物的抓取状态和松开待抓取物的松开状态；扶正机构，可移动地设置，扶正机构用于对穿设待抓取物的杆状件进行定位。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中不能自动取放纱笼的锁扣的问题。

Description

取放装置及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及纺织印染技术领域，具体而言，涉及一种取放装置及具有其的机器人。

背景技术

目前在筒子纱染色工厂内，纱笼中的锁扣装卸需要人工完成，在操作时需要人工将锁扣穿设在杆状件(纱盘纱杆或托盘导向杆)上或从杆状件上取下，劳动强度大、人工成本高。尤其对于大容量纱笼，由于纱笼直径大、空间受限等因素，装卸锁扣时操作不方便。

发明内容

本发明提供了一种取放装置及具有其的机器人，以解决现有技术中不能自动取放纱笼的锁扣的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种取放装置，取放装置包括：抓取机构，可移动地设置，抓取机构具有抓取待抓取物的抓取状态和松开待抓取物的松开状态；扶正机构，可移动地设置，扶正机构用于对穿设待抓取物的杆状件进行定位。

进一步地，抓取机构包括：第一夹爪；第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪之间的距离可调以抓取或松开待抓取物。

进一步地，抓取机构还包括：气爪，气爪包括缸体和设置在缸体上的两个夹指，两个夹指能够相互靠近或远离，第一夹爪和第二夹爪分别与两个夹指一一对应连接。

进一步地，扶正机构包括：钩形件，可移动地设置，钩形件用于将杆状件定位到预定位置。

进一步地，钩形件为弧形结构，弧形结构的凹面用于对杆状件进行导向和定位。

进一步地，扶正机构还包括：内筒，钩形件可移动地与内筒连接，抓取机构至少部分地位于内筒的腔体内。

进一步地，钩形件为多个，多个钩形件能够靠近内筒的轴线以共同夹持和定位杆状件，且多个钩形件能够远离内筒的轴线以避让杆状件。

进一步地，钩形件可转动地设置在内筒的筒壁上，扶正机构还包括：连杆，与钩形件活动连接，连杆用于带动钩形件转动。

进一步地，钩形件的一端与内筒的筒壁铰接，连杆的一端与钩形件的两端之间的位置铰接，扶正机构还包括：外筒，内筒穿设在外筒的腔体中，连杆的另一端与外筒的筒壁铰接，外筒能够相对内筒转动以带动连杆移动。

进一步地，扶正机构还包括：第一驱动部，设置在内筒的外壁上，第一驱动部与外筒驱动连接以驱动外筒转动。

进一步地，取放装置还包括：第二驱动部，与抓取机构驱动连接，第二驱动部用于带动抓取机构整体移动。

进一步地，第二驱动部用于带动抓取机构整体上升或下降，取放装置还包括第一连接件，第二驱动部与第一连接件连接，扶正机构与第一连接件连接。

进一步地，第二驱动部包括气缸和导向杆，气缸的筒体设置在第一连接件上，气缸的缸杆与抓取机构连接，导向杆与抓取机构连接，且导向杆穿设通过第一连接件。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括移动装置和取放装置，移动装置用于带动取放装置整体移动，其中，取放装置为上述提供的取放装置，取放装置的抓取机构用于抓取纱笼的锁扣。

应用本发明的技术方案，在取放装置中设置抓取机构和扶正机构，这样可通过扶正机构自动对杆状件进行定位，并可通过抓取机构自动抓取或松开待抓取物，例如纱笼的锁扣，通过本发明的技术方案可以实现锁扣的自动取放，代替人工操作，从而可以提高生产效率、降低生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的取放装置的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例提供的取放装置的剖视图；

图3示出了图2中的扶正机构在夹持杆状件状态的示意图；

图4示出了图2中的扶正机构在避让杆状件状态的示意图；

图5示出了图1中的取放装置在使用时的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、第一夹爪；12、第二夹爪；13、气爪；131、夹指；21、钩形件；22、内筒；23、连杆；24、外筒；25、第一驱动部；30、第二驱动部；31、气缸；32、导向杆；40、第一连接件；50、第二连接件；60、第三连接件；70、锁扣；80、杆状件；90、筒子纱。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明的实施例提供了一种取放装置，取放装置包括：抓取机构，可移动地设置，抓取机构具有抓取待抓取物的抓取状态和松开待抓取物的松开状态；扶正机构，可移动地设置，扶正机构用于对穿设待抓取物的杆状件进行定位。

应用本实施例的技术方案，在取放装置中设置抓取机构和扶正机构，这样可通过扶正机构自动对杆状件80进行定位，并可通过抓取机构自动抓取或松开待抓取物，例如纱笼的锁扣70，通过本实施例的技术方案可以实现锁扣70的自动取放，代替人工操作，从而可以提高生产效率、降低生产成本。

在本实施例中，抓取机构包括：第一夹爪11；第二夹爪12，第一夹爪11和第二夹爪12之间的距离可调以抓取或松开待抓取物。如此设置可通过第一夹爪11和第二夹爪12的相对位置的改变来实现对待抓取物的抓取。

具体地，抓取机构还包括气爪13，气爪13包括缸体和设置在缸体上的两个夹指131，两个夹指131能够相互靠近或远离，第一夹爪11和第二夹爪12分别与两个夹指131一一对应连接。这样可通过两个夹指131的运动带动第一夹爪11和第二夹爪12相互靠近或远离。在本实施例中，两个夹指131带动第一夹爪11和第二夹爪12平动。采用气爪的方式便于操作、成本低。在本实施例中，锁扣上具有凹槽，第一夹爪11和第二夹爪12能够伸入凹槽中以实现对锁扣的抓取。

如图3所示，扶正机构包括：钩形件21，钩形件21可移动地设置，钩形件21用于将杆状件定位到预定位置。本实施例中的锁扣需穿设在杆状件上，在操作时，先使用钩形件21对杆状件进行定位，然后再使用抓取机构抓取或松开锁扣，这样可以准确地将锁扣穿设在杆状件上或从杆状件上取走。

在本实施例中，钩形件21为弧形结构，弧形结构的凹面用于对杆状件进行导向和定位。这样可以快捷准确地将杆状件定位到预定位置。

在本实施例中，扶正机构还包括：内筒22，钩形件21可移动地与内筒22连接，抓取机构至少部分地位于内筒22的腔体内。这样可通过内筒22确定钩形件21与抓取机构的相对位置，从而确定杆状件与锁扣的相对位置，以便于两者的连接或分离。

为了提高定位精度，在本实施例中，钩形件21为多个，多个钩形件21能够靠近内筒22的轴线以共同夹持和定位杆状件，且多个钩形件21能够远离内筒22的轴线以避让杆状件。如图3所示，通过多个钩形件21靠近内筒22的轴线能够将杆状件定位到内筒22的轴线位置，即，杆状件的轴线与内筒22的轴线重合。在本实施例中，抓取机构也位于内筒22的轴线附近，这样便于实现对锁扣与杆状件的连接或分离。如图4所示，多个钩形件21还能够远离内筒22的轴线以避让杆状件或锁扣。

在本实施例中，钩形件21可转动地设置在内筒22的筒壁上，扶正机构还包括：连杆23，连杆23与钩形件21活动连接，连杆23用于带动钩形件21转动。这样可通过连杆23带动钩形件21转动，从而实现对杆状件的定位或避让。

进一步地，钩形件21的一端与内筒22的筒壁铰接，连杆23的一端与钩形件21的两端之间的位置铰接，扶正机构还包括：外筒24，内筒22穿设在外筒24的腔体中，连杆23的另一端与外筒24的筒壁铰接，外筒24能够相对内筒22转动以带动连杆23移动。这样外筒24在相对内筒22转动时可带动连杆23移动，连杆23的移动可带动钩形件21在内筒22上转动，从而实现对杆状件的定位或避让。而且，在本实施例中，外筒24在转动时能够带动多个钩形件21同步运动，这样可以简化装置结构、降低成本。

为了减小运行时的阻力，可以在内筒22与外筒24之间设置轴承或滑套，以保证内筒22与外筒24相对转动的顺畅性。

在本实施例中，扶正机构还包括：第一驱动部25，设置在内筒22的外壁上，第一驱动部25与外筒24驱动连接以驱动外筒24转动。第一驱动部25可以设置为气缸等驱动结构。在本实施例中，第一驱动部25为两个气缸。

如图2所示，取放装置还包括：第二驱动部30，与抓取机构驱动连接，第二驱动部30用于带动抓取机构整体移动。这样，可通过第二驱动部30带动抓取机构移动到锁扣位置以抓取锁扣，并且能够带动抓取机构以及锁扣移动，以将锁扣移动到其他位置。

具体地，第二驱动部30用于带动抓取机构整体上升或下降，取放装置还包括第一连接件40，第二驱动部30与第一连接件40连接，扶正机构与第一连接件40连接。这样抓取机构能够相对扶正机构整体上升或下降。

如图2所示，第二驱动部30包括气缸31和导向杆32，气缸31的筒体设置在第一连接件40上，气缸31的缸杆与抓取机构连接，导向杆32与抓取机构连接，且导向杆32穿设通过第一连接件40。这样可通过气动的方式带动抓取机构移动，结构简单、便于操作和控制。而且，通过设置导向杆32可以使抓取机构不会晃动或偏离。在本实施例中，取放装置还包括第二连接件50，导向杆32与第二连接件50连接，气爪13的缸体也与第二连接件50连接。

本发明的另一实施例还提供了一种机器人，机器人包括移动装置和取放装置，移动装置用于带动取放装置整体移动，取放装置为上述实施例中的取放装置，取放装置的抓取机构用于抓取纱笼的锁扣。应用本实施例的技术方案，可通过扶正机构自动对杆状件80进行定位，并可通过抓取机构自动抓取或松开纱笼的锁扣70，还可以将锁扣移动到需要的位置，因此，通过本实施例的技术方案可以实现锁扣70的自动取放，代替人工操作，从而可以提高生产效率、降低生产成本。其中，移动装置可以设置为三坐标移动机构，即可以在上下、左右、前后方向移动。在本实施例中，机器人还包括第三连接件60，取放装置通过第三连接件60与移动装置连接。

为了便于理解，下面对机器人的操作过程进行说明。在装锁扣的过程中，具有X、Y、Z方向运动的运动单元(移动装置)带动取放装置运动到待安装锁扣上方，运动单元沿Z轴方向向下移动，取放装置的第一气缸(第二驱动部)伸出且气爪伸出夹住锁扣，而后第一气缸缩回且运动单元上升将锁扣从托盘导向杆上取走。运动单元通过X、Y方向移动将锁扣带到纱盘纱杆上方，运动单元沿Z轴方向向下移动，钩形件在第二气缸(第一驱动部)作用下扶正纱盘纱杆，取放装置的第一气缸伸出设定行程，抓取机构带动锁扣下降至进入纱盘纱杆，扶正机构松开纱盘纱杆，第一气缸继续伸出至锁扣压紧筒子纱90，然后松开锁扣即完成取锁扣、扶正纱盘纱杆、压纱和装锁扣的流程。

在取锁扣的过程中，具有X、Y、Z方向运动的运动单元带动取放装置运动到待卸锁扣上方，运动单元沿Z轴方向向下移动，取放装置的第一气缸伸出使抓取机构下降，气爪伸出夹住和压紧锁扣，而后抓取机构上升将锁扣从纱盘纱杆上取走。运动单元通过X、Y方向移动将锁扣带到托盘导向杆上方，运动单元沿Z轴方向向下移动，钩形件在第二气缸(第一驱动部)作用下扶正托盘导向杆，取放装置的第一气缸伸出设定行程，抓取机构带动锁扣下降至进入托盘导向杆，扶正机构松开，托盘下降至锁扣进入托盘导向杆，然后松开锁扣即完成压纱、卸锁扣、扶正托盘导向杆、放锁扣的流程。上述实施例中的杆状件可以理解为托盘导向杆或纱盘纱杆。

本发明的技术方案适用于绝大部分筒子纱锁扣装卸过程，通用性好。通过该技术方案可以实现锁扣的自动取放，代替人工操作，从而可以提高生产效率、降低生产成本。而且减小了锁扣压实程度存在差异的问题，使筒子纱之间更紧密。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims

1.一种取放装置，其特征在于，所述取放装置包括：

抓取机构，可移动地设置，所述抓取机构具有抓取待抓取物的抓取状态和松开所述待抓取物的松开状态；

扶正机构，可移动地设置，所述扶正机构用于对穿设所述待抓取物的杆状件进行定位；

所述扶正机构包括：钩形件(21)，可移动地设置，所述钩形件(21)用于将所述杆状件定位到预定位置；

所述扶正机构还包括：内筒(22)，所述钩形件(21)可移动地与所述内筒(22)连接，所述抓取机构至少部分地位于所述内筒(22)的腔体内；

所述钩形件(21)可转动地设置在所述内筒(22)的筒壁上，所述扶正机构还包括：连杆(23)，与所述钩形件(21)活动连接，所述连杆(23)用于带动所述钩形件(21)转动；

所述钩形件(21)的一端与所述内筒(22)的筒壁铰接，所述连杆(23)的一端与所述钩形件(21)的两端之间的位置铰接，所述扶正机构还包括：外筒(24)，所述内筒(22)穿设在所述外筒(24)的腔体中，所述连杆(23)的另一端与所述外筒(24)的筒壁铰接，所述外筒(24)能够相对所述内筒(22)转动以带动所述连杆(23)移动。

2.根据权利要求1所述的取放装置，其特征在于，所述抓取机构包括：

第一夹爪(11)；

第二夹爪(12)，所述第一夹爪(11)和所述第二夹爪(12)之间的距离可调以抓取或松开所述待抓取物。

3.根据权利要求2所述的取放装置，其特征在于，所述抓取机构还包括：

气爪(13)，所述气爪(13)包括缸体和设置在所述缸体上的两个夹指(131)，两个所述夹指(131)能够相互靠近或远离，所述第一夹爪(11)和所述第二夹爪(12)分别与两个所述夹指(131)一一对应连接。

4.根据权利要求1所述的取放装置，其特征在于，所述钩形件(21)为弧形结构，所述弧形结构的凹面用于对所述杆状件进行导向和定位。

5.根据权利要求1所述的取放装置，其特征在于，所述钩形件(21)为多个，多个所述钩形件(21)能够靠近所述内筒(22)的轴线以共同夹持和定位所述杆状件，且多个所述钩形件(21)能够远离所述内筒(22)的轴线以避让所述杆状件。

6.根据权利要求1所述的取放装置，其特征在于，所述扶正机构还包括：

第一驱动部(25)，设置在所述内筒(22)的外壁上，所述第一驱动部(25)与所述外筒(24)驱动连接以驱动所述外筒(24)转动。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的取放装置，其特征在于，所述取放装置还包括：

第二驱动部(30)，与所述抓取机构驱动连接，所述第二驱动部(30)用于带动所述抓取机构整体移动。

8.根据权利要求7所述的取放装置，其特征在于，所述第二驱动部(30)用于带动所述抓取机构整体上升或下降，所述取放装置还包括第一连接件(40)，所述第二驱动部(30)与所述第一连接件(40)连接，所述扶正机构与所述第一连接件(40)连接。

9.根据权利要求8所述的取放装置，其特征在于，所述第二驱动部(30)包括气缸(31)和导向杆(32)，所述气缸(31)的筒体设置在所述第一连接件(40)上，所述气缸(31)的缸杆与所述抓取机构连接，所述导向杆(32)与所述抓取机构连接，且所述导向杆(32)穿设通过所述第一连接件(40)。

10.一种机器人，包括移动装置和取放装置，所述移动装置用于带动所述取放装置整体移动，其特征在于，所述取放装置为权利要求1至9中任一项所述的取放装置，所述取放装置的抓取机构用于抓取纱笼的锁扣。