CN109129527A - 一种纸箱智能拾取机器人手爪 - Google Patents

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李广伟
周兵
童梁
莫桂亮
丁天祥
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种纸箱智能拾取机器人手爪，包括：竖直传动机构，竖直传动机构通过连接滑板与水平传动机构滑动连接；水平传动机构通过连接滑板沿竖直传动机构的两个第一滑轨并穿过手爪框架的方孔垂直运动；吸盘组件固定安装在手爪框架的前端，法兰连接件的第一连接面和第二连接面可平行或相夹一预设有角度，吸盘组件由控制元件单独控制气路的打开与关闭。所述纸箱智能拾取机器人手爪不仅具备可靠、准确抓取，快速响应的特性，对于重量较大的产品，还可通过设置在水平传动机构下部的底托托住纸箱，防止机器人运动过程中产品脱落，保证了成功率。使用本发明解决了现有技术中纸箱手爪难以兼容尺寸不同的纸箱、抓取不稳定、以及机器人手爪运动过程中纸箱脱落等问题。

Description

一种纸箱智能拾取机器人手爪
技术领域
本发明涉及机械设备自动化领域，尤其涉及一种纸箱智能拾取机器人手爪。
背景技术
随着中国物流应用市场的不断拓展，物流行业已经进入一个高速发展的阶段。拆码垛是物流行业中一项重要环节，在这个环节中工业机器人得到了非常普遍的应用。对于拆码垛的纸箱物料，通常是大小不一，重量各异，传统的机器人吸具、夹具式手爪已经无法做到柔性抓取并且保证成功率。
机器人手爪不仅需要具备可靠、准确抓取、快速响应的特性，对于重量较大的产品，还需要防止机器人运动过程中产品脱落的情况。
仓储物流及电商行业中，纸箱的尺寸、重量差别很大，且抓取位置不固定。这些原因给机器人自动化系统对各种纸箱的适应性都会带来极大的挑战，现有的纸箱抓取手爪只能适应单一尺寸的产品。除此之外，机器人系统动作极快，现有的纸箱抓取手爪常出现抓取不牢，机器人运动过程中纸箱掉落等问题。
发明内容
针对所述技术的不足，本发明要解决的问题，提供一种纸箱智能拾取机器人手爪。
为实现上述目的，本发明通过以下方案来实现。
一种纸箱智能拾取机器人手爪，包括：
竖直传动机构，所述竖直传动机构包括第一气缸和两个第一滑轨，所述第一气缸设置在两个所述第一滑轨的中间；
水平传动机构，所述水平传动机构包括连接滑板、第一斜撑部件、第二气缸、两个第二滑轨、底托连接滑板、气缸支架和底托，所述第二气缸设置在两个所述第二滑轨的中间，所述连接滑板与所述气缸支架通过所述第一斜撑部件固定连接，所述第二气缸和所述底托通过所述底托连接滑板连接；
所述竖直传动机构通过所述连接板与水平传动机构连接；
手爪框架，所述手爪框架由多个构件组成，所述手爪框架包括水平框架和垂直框架，所述水平框架的一端与所述垂直框架固定连接；
所述水平框架包括前端框架和后端框架，所述后端框架设有所述水平传动机构穿过的方孔，所述水平传动机构可通过所述连接滑板沿所述竖直传动机构的两个所述第一滑轨并穿过所述手爪框架的所述方孔垂直运动；
所述竖直传动机构的所述第一气缸和两个所述第一滑轨分别与所述手爪框架的所述垂直框架固定连接
优选地，还包括吸盘组件，所述吸盘组件固定安装在所述手爪框架的所述前端框架的下部；
所述吸盘组件包括法兰连接板、吸具支撑框架、通气管、控制元件和多块吸具，所述法兰连接板设置在所述吸盘组件的顶部，所述吸具支撑框架、所述通气管和所述控制元件分别设置在所述吸盘组件的中部，所述吸具设置在所述吸盘组件的下部。
优选地，所述吸盘组件的上部设置有法兰连接件，所述法兰连接件包括一第一连接面，所述法兰连接件通过所述第一连接面与所述吸盘组件上的所述法兰连接板固定连接。
优选地，所述法兰连接件还包括一与所述第一连接面相背的第二连接面，所述第二连接面上可拆卸地设置有法兰，所述法兰连接件的所述第一连接面和所述第二连接面可平行或相夹一预设有角度。
优选地，所述吸盘组件采取吸具分块的形式，所述吸盘组件的每块所述吸具由所述控制元件单独控制气路的打开与关闭。
优选地，所述竖直传动机构中的所述第一气缸控制所述底托在竖直方向的运动，用于控制机器人手爪在抓取不同高度的纸箱时，所述底托均可以拖住纸箱。
优选地，所述水平传动机构中的所述第二气缸控制所述底托在水平方向的运动，所述底托闭合可以拖住纸箱，消除机器人手爪在运动过程中的纸箱脱落问题。
优选地，所述竖直传动机构和水平传动机构的动力元件包括第一气缸、和/或第二气缸、和/或电缸、和/或电机。
优选地，还包括两个第二斜撑部件，两个所述第二斜撑部件的两端分别与所述手爪框架的所述水平框架和所述垂直框架的固定连接。
本发明的优点在于：
本发明所述一种纸箱智能拾取机器人手爪，解决了现有技术中纸箱手爪难以兼容尺寸不同的纸箱、抓取不稳定、以及机器人手爪运动过程中纸箱脱落等问题。所述纸箱智能拾取机器人手爪不仅具备可靠、准确抓取、快速响应的特性，对于重量较大的产品，还可通过设置在水平传动机构下部的底托托住纸箱，防止机器人手爪运动过程中产品脱落，保证了成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种纸箱智能拾取机器人手爪实施例的主视图；
图2是本发明一种纸箱智能拾取机器人手爪实施例中竖直传动机构的示意图；
图3是本发明一种纸箱智能拾取机器人手爪实施例中水平传动机构示意图；
图4是本发明一种纸箱智能拾取机器人手爪实施例中吸盘组件的示意图。
上述说明书中附图标记表示说明：
1、竖直传动机构；101、第一气缸；102、第一滑轨；
2、手爪框架；3、法兰连接件；
4、水平传动机构；401、连接滑板；402、第一斜撑部件；403、第二气缸；404、第二滑轨；405底托连接滑板；406、气缸支架；407、底托；
5、吸盘组件；501法兰连接板；502、吸具支撑框架；503、通气管；504、控制元件；505、吸具。
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。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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1—4所示，本发明具体的实施例中，根据现有技术中存在的问题，现提供一种纸箱智能拾取机器人手爪，包括：
竖直传动机构1，竖直传动机构1包括第一气缸101和两个第一滑轨102，第一气缸101设置在两个第一滑轨102的中间；
水平传动机构4，水平传动机构4包括连接滑板401、第一斜撑部件402、第二气缸403、两个第二滑轨404、底托连接滑板405、气缸支架406和底托407，第二气缸403设置在两个第二滑轨404的中间，连接滑板401与气缸支架406通过第一斜撑部件402固定连接，第二气缸403和底托407通过底托连接滑板405连接；
竖直传动机构1通过连接滑板401与水平传动机构4连接；
手爪框架2，手爪框架由多个构件组成，手爪框架2包括水平框架和垂直框架，水平框架的一端与垂直框架固定连接；
水平框架包括前端框架和后端框架，后端框架设有水平传动机构4穿过的方孔，水平传动机构4可通过连接滑板沿竖直传动机构1的两个第一滑轨102并穿过手爪框架2的方孔垂直运动；
竖直传动机构1的第一气缸101和两个第一滑轨102分别与手爪框架2的垂直框架固定连接。
本发明具体的实施例中，还包括吸盘组件5，吸盘组件5固定安装在手爪框架2的前端框架的下部；
吸盘组件5包括法兰连接板501、吸具支撑框架502、通气管503、控制元件504和多块吸具505，法兰连接板设置在吸盘组件5的顶部，吸具支撑框架、通气管和控制元件分别设置在吸盘组件5的中部，吸具设置在吸盘组件5的下部。
本发明具体的实施例中，吸盘组件5的上部设置有法兰连接件，法兰连接件3包含第一连接面和第二连接面，法兰连接件3通过第一连接面与吸盘组件5上的法兰连接板固定连接。
本发明具体的实施例中，法兰连接件还包括一与第一连接面相背的第二连接面，第二连接面上可拆卸地设置有法兰，法兰连接件3的所述第一连接面和所述第二连接面可平行或相夹一预设有角度。
本发明具体的实施例中，吸盘组件5采取吸具505分块的形式，吸盘组件5的每块吸具505由所述控制元件504单独控制气路的打开与关闭。
本发明具体的实施例中，竖直传动机构1中的第一气缸101控制底托407在竖直方向的运动，用于器人抓取不同高度的纸箱时，底托407均可以拖住纸箱；
本发明具体的实施例中，水平传动机构4中的第二气缸403控制底托404在水平方向的运动，底托407闭合可以拖住纸箱，消除机器人手爪在运动过程中的纸箱脱落问题。
本发明具体的实施例中，竖直传动机构1和水平传动机构4的动力元件包括第一气缸101、和或第二气缸403和/或电缸、和/或电机。
本发明具体的实施例中，还包括两个第二斜撑部件，两个第二斜撑部件的两端分别与手爪框架2的水平支架和垂直支架的固定连接。
本发明的有益效果在于：
本发明所述一种纸箱智能拾取机器人手爪，解决了现有技术中纸箱手爪难以兼容尺寸不同的纸箱、抓取不稳定、以及机器人运动过程中纸箱脱落等问题。所述纸箱智能拾取机器人手爪不仅具备可靠、准确抓取、快速响应的特性，对于重量较大的产品，还可通过设置在水平传动机构下部的底托托住纸箱，防止机器人运动过程中产品脱落，保证了成功率。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，包括：
竖直传动机构，所述竖直传动机构包括第一气缸和两个第一滑轨，所述第一气缸设置在两个所述第一滑轨的中间；
水平传动机构，所述水平传动机构包括连接滑板、第一斜撑部件、第二气缸、两个第二滑轨、底托连接滑板、气缸支架和底托，所述第二气缸设置在所述两个第二滑轨的中间，所述连接滑板与所述气缸支架通过所述第一斜撑部件固定连接，所述第二气缸和所述底托通过所述底托连接滑板连接；
所述竖直传动机构通过所述连接滑板与水平传动机构滑动连接；
手爪框架，所述手爪框架由多个构件组成，所述手爪框架包括水平框架和垂直框架，所述水平框架的一端与所述垂直框架固定连接；
所述水平框架包括前端框架和后端框架，所述后端框架设有所述水平传动机构穿过的方孔，所述水平传动机构可通过所述连接滑板沿所述竖直传动机构的两个所述第一滑轨并穿过所述手爪框架的所述方孔垂直运动；
所述竖直传动机构的所述第一气缸和两个所述第一滑轨分别与所述手爪框架的所述垂直框架固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，还包括吸盘组件，所述吸盘组件固定安装在所述手爪框架的所述前端框架的下部；
所述吸盘组件包括法兰连接板、吸具支撑框架、通气管、控制元件和多块吸具，所述法兰连接板设置在所述吸盘组件的顶部，所述吸具支撑框架、所述通气管和所述控制元件分别设置在所述吸盘组件的中部，所述吸具设置在所述吸盘组件的下部。
3.根据权利要求2所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述吸盘组件的上部设置有法兰连接件，所述法兰连接件包括一第一连接面，所述法兰连接件通过所述第一连接面与所述吸盘组件上的所述法兰连接板固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述法兰连接件还包括一与所述第一连接面相背的第二连接面，所述第二连接面上可拆卸地设置有法兰，所述法兰连接件的所述第一连接面和所述第二连接面可平行或相夹一预设有角度。
5.根据权利要求2所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述吸盘组件采取吸具分块的形式，所述吸盘组件的每块所述吸具由所述控制元件单独控制气路的打开与关闭。
6.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述竖直传动机构中的所述第一气缸控制所述底托在竖直方向的运动，用于控制机器人手爪在抓取不同高度的纸箱时，所述底托均可以拖住纸箱。
7.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述水平传动机构中的所述第二气缸控制所述底托在水平方向的运动，所述底托闭合可以拖住纸箱，消除机器人手爪在运动过程中的纸箱脱落问题。
8.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，所述竖直传动机构和水平传动机构的动力元件包括第一气缸、和/或第二气缸、和/或电缸、和/或电机。
9.根据权利要求1所述的一种纸箱智能拾取机器人手爪，其特征在于，还包括两个第二斜撑部件，两个所述第二斜撑部件的两端分别与所述手爪框架的所述水平框架和所述垂直框架的固定连接。
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