CN111204592B - 装载码垛机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装载码垛机械手，属于自动化码垛机械手领域。本发明采用的技术方案是：包括与多自由度机械臂的自由端连接的连接座、与连接座两侧铰接相连的两对称设置的摆动臂，摆动臂在上部位置铰接于连接座，连接座与摆动臂上端部之间设有摆动气缸，摆动臂的下端设置垂直于摆动臂的抓手手指，所述抓手手指通过抓手铰接轴铰接于摆动臂的下端，抓手手指与摆动臂之间设置驱动抓手手指绕抓手铰接轴旋转的抓手弯折机构。本发明的优点在于：设置了能够转动的托物手指，适合于在狭窄的车厢中卸料后返回；设置压袋机构，将摆放的编织袋有效压实，为下一层铺放提供密实的底部基础；设置的双向取放摆动臂及固定手指，实现多袋同时取放，提高了转载效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种装载码垛机械手，属于自动化码垛机械手领域。
背景技术
常规的麻袋机械手仅能实现单编织袋的抓取及放下，搬运码垛效率较低。采取多袋抓起及放下需要对编织袋进行合理摆放及压实，对机械手的动作精细度要求高。码垛机械手在带有箱壁的货车中转载时，车厢臂会与机械手的活动范围造成影响，比如抓手摆动时会与箱壁碰撞。
发明内容
本发明提供一种装载码垛机械手，实现高效率的码垛装载，同时解决抓手活动出现的碰撞问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
装载码垛机械手，包括与多自由度机械臂的自由端连接的连接座、与连接座两侧铰接相连的两对称设置的摆动臂，摆动臂在上部位置铰接于连接座，连接座与摆动臂上端部之间设有摆动气缸，摆动臂的下端设置垂直于摆动臂的抓手手指，所述抓手手指通过抓手铰接轴铰接于摆动臂的下端，抓手手指与摆动臂之间设置驱动抓手手指绕抓手铰接轴旋转的抓手弯折机构。
作为优选，抓手铰接轴与抓手手指为一体结构，抓手铰接轴上开孔穿设拉簧杆的下端，摆动臂设有抓手驱动轴，拉簧杆上端穿设于抓手驱动轴，抓手驱动轴上还设有扭簧，扭簧一端固定于摆动臂另一端对抓手驱动轴施加扭转力，抓手驱动轴通过拉簧杆对抓手铰接轴及抓手手指施加扭转力保持抓手手指与摆动臂两者垂直，抓手驱动轴上设有棘轮，摆动臂上固定设置抓手气缸，抓手气缸的伸出端作用于棘轮，棘轮转动一定角度驱动抓手驱动轴转动，抓手驱动轴通过拉簧杆对应驱动抓手手指转动至与摆动臂平行。
进一步的优选，所述拉簧杆为钢丝绳，所述抓手铰接轴和抓手驱动轴上开孔固定钢丝绳的两端，钢丝绳分别绕抓手铰接轴和抓手驱动轴至少半圈。
进一步的优选，摆动臂上设有滑动块，抓手气缸的伸出端固定于该滑动块，滑动块在滑动路径中部分位置嵌入棘轮中限制棘轮的转动。
进一步的优选，摆动臂上设有转动档杆，转动档杆中部铰接于摆动臂，转动档杆下端嵌入棘轮中控制棘轮转动，转动档杆上端铰接于抓手气缸。
作为优选，连接座下部设有压袋机构，压袋机构包括压袋框和压袋驱动结构，压袋驱动机构的上部固定于连接座的下部，压袋框固定在压袋驱动机构的下部，压袋驱动机构带动压袋框向下及向上。
作为优选，摆动臂包括至少两平行的摆杆和多根固定手指，固定手指通过连接板固定在一起，摆杆的下端固定于连接板上,所述抓手手指设置在固定手指的末端并垂直于固定手指。
进一步的优选，连接座设有两平行的摆杆连接框，所述两摆动臂的摆杆上部通过摆杆轴设置在摆杆连接框的下部两端，所述摆杆与摆杆轴相对固定，摆杆轴铰接于摆杆连接框，一侧摆杆设有延长的驱动杆，驱动杆铰接于摆动气缸的伸出端。
进一步的优选，摆动气缸的缸体铰接于U型板槽，U型板槽的两板体之间设铰轴连接气缸的缸体，U型板槽固定于摆杆连接框的一侧，两摆动臂分别设置一组摆动气缸。
本发明的优点在于：设置了能够转动的托物手指，适合于在狭窄的车厢中卸料后返回；设置压袋机构，将摆放的编织袋有效压实，为下一层铺放提供密实的底部基础，提高摆袋的均匀程度及摆放整齐程度，提高运载中的安全性；设置的双向取放摆动臂及固定手指，实现多袋同时取放，提高了转载效率。
附图说明
图1是本发明的实施例1结构视，
图2是本发明的实施例1中摆动臂张开的结构视图，
图3是本发明的实施例1局部视图，
图4是本发明的实施例2的侧面图。
附图标记：1、连接座，2、摆动臂，3、摆动气缸，4、抓手手指，5、抓手铰接轴，6、钢丝绳，7、抓手驱动轴，8、扭簧，9、棘轮，10、抓手气缸，11、滑动块，12、转动档杆，13 、压袋框，14、压袋驱动结构，15、摆杆，16、固定手指，17、连接板，18、摆杆轴，19、U型板槽，20、摆杆连接框。
具体实施方案
下面对本发明的具体结构进行进一步的说明：
本发明装载码垛机械手，结构如图1-4所示。包括与多自由度机械臂的自由端连接的连接座1、与连接座1两侧铰接相连的两对称设置的摆动臂2。连接座1设有连接法兰与多自由度机械臂相连。
摆动臂2在上部位置铰接于连接座1，具体如图1和图2所示，连接座1设有两平行的摆杆连接框，所述两摆动臂2的摆杆15上部通过摆杆轴18设置在摆杆连接框的下部两端，所述摆杆15与摆杆轴18相对固定，摆杆轴18铰接于摆杆连接框，一侧摆杆15设有延长的驱动杆，驱动杆铰接于摆动气缸3的伸出端。摆动气缸3的缸体铰接于U型板槽19，U型板槽19的两板体之间设铰轴连接气缸的缸体，U型板槽19固定于摆杆连接框的一侧，两摆动臂2分别设置一组摆动气缸3。
摆动臂是垂直及取袋时的受力机构，需要降低其厚度，同时保证结构强度，具体设置方式为摆动臂2包括至少两平行的摆杆15和多根固定手指16，固定手指16通过连接板17固定在一起，摆杆15的下端固定于连接板17上, 摆动臂2的下端设置垂直于摆动臂2的抓手手指4，所述抓手手指4通过抓手铰接轴5铰接于摆动臂2的下端，抓手手指4与摆动臂2之间设置驱动抓手手指4绕抓手铰接轴5旋转的抓手弯折机构。
下面对抓手弯折机构进行进一步的说明，抓手铰接轴5与抓手手指4为一体结构，抓手铰接轴5上开孔穿设拉簧杆的下端，摆动臂2设有抓手驱动轴7，拉簧杆上端穿设于抓手驱动轴7，抓手驱动轴7上还设有扭簧8，扭簧8一端固定于摆动臂2另一端对抓手驱动轴7施加扭转力，抓手驱动轴7通过拉簧杆对抓手铰接轴5及抓手手指4施加扭转力保持抓手手指4与摆动臂2两者垂直，抓手驱动轴7上设有棘轮9，摆动臂2上固定设置抓手气缸10，抓手气缸10的伸出端作用于棘轮9，棘轮9转动一定角度驱动抓手驱动轴7转动，抓手驱动轴7通过拉簧杆对应驱动抓手手指4转动至与摆动臂2平行。
拉簧杆在机械手工作中保证抓手手指与摆动臂之间的垂直受力，具体可以设置拉簧杆为钢丝绳6，所述抓手铰接轴5和抓手驱动轴7上开孔固定钢丝绳6的两端，钢丝绳6分别绕抓手铰接轴5和抓手驱动轴7至少半圈。
棘轮与抓手气缸之间的制动有两种设置方式，一种是通过滑动结构插入棘轮的齿间制动，如图3中所示。具体结构为摆动臂2上设有滑动块11，抓手气缸10的伸出端固定于该滑动块11，滑动块11在滑动路径中部分位置嵌入棘轮9中限制棘轮9的转动。
另一种是采取杠杆结构插入棘轮的齿间制动，如图4中所示，摆动臂2上设有转动档杆12，转动档杆12中部铰接于摆动臂2，转动档杆12下端嵌入棘轮9中控制棘轮9转动，转动档杆12上端铰接于抓手气缸10。
连接座1下部设有的压袋机构结构为，压袋机构包括压袋框13和压袋驱动结构14，压袋驱动机构的上部固定于连接座1的下部，压袋框13固定在压袋驱动机构的下部，压袋驱动机构带动压袋框13向下及向上。
Claims (7)
1.一种装载码垛机械手，包括与多自由度机械臂的自由端连接的连接座（1）、与连接座（1）两侧铰接相连的两对称设置的摆动臂（2），摆动臂（2）在上部位置铰接于连接座（1），连接座（1）与摆动臂（2）上端部之间设有摆动气缸（3），摆动臂（2）的下端设置垂直于摆动臂（2）的抓手手指（4），所述抓手手指（4）通过抓手铰接轴（5）铰接于摆动臂（2）的下端，抓手手指（4）与摆动臂（2）之间设置驱动抓手手指（4）绕抓手铰接轴（5）旋转的抓手弯折机构；
其特征是，
抓手铰接轴（5）与抓手手指（4）为一体结构，抓手铰接轴（5）上开孔穿设拉簧杆的下端，摆动臂（2）设有抓手驱动轴（7），拉簧杆上端穿设于抓手驱动轴（7），抓手驱动轴（7）上还设有扭簧（8），扭簧（8）一端固定于摆动臂（2）另一端对抓手驱动轴（7）施加扭转力，抓手驱动轴（7）通过拉簧杆对抓手铰接轴（5）及抓手手指（4）施加扭转力保持抓手手指（4）与摆动臂（2）两者垂直，抓手驱动轴（7）上设有棘轮（9），摆动臂（2）上固定设置抓手气缸（10），抓手气缸（10）的伸出端作用于棘轮（9），棘轮（9）转动一定角度驱动抓手驱动轴（7）转动，抓手驱动轴（7）通过拉簧杆对应驱动抓手手指（4）转动至与摆动臂（2）平行；
摆动臂（2）上设有转动档杆（12），转动档杆（12）中部铰接于摆动臂（2），转动档杆（12）下端嵌入棘轮（9）中控制棘轮（9）转动，转动档杆（12）上端铰接于抓手气缸（10）。
2.根据权利要求1所述的装载码垛机械手，其特征是，所述拉簧杆为钢丝绳（6），所述抓手铰接轴（5）和抓手驱动轴（7）上开孔固定钢丝绳（6）的两端，钢丝绳（6）分别绕抓手铰接轴（5）和抓手驱动轴（7）至少半圈。
3.根据权利要求1所述的装载码垛机械手，其特征是，摆动臂（2）上设有滑动块（11），抓手气缸（10）的伸出端固定于该滑动块（11），滑动块（11）在滑动路径中部分位置嵌入棘轮（9）中限制棘轮（9）的转动。
4.根据权利要求1所述的装载码垛机械手，其特征是，连接座（1）下部设有压袋机构，压袋机构包括压袋框（13）和压袋驱动结构（14），压袋驱动机构的上部固定于连接座（1）的下部，压袋框（13）固定在压袋驱动机构的下部，压袋驱动机构带动压袋框（13）向下及向上。
5.根据权利要求1所述的装载码垛机械手，其特征是，摆动臂（2）包括至少两平行的摆杆（15）和多根固定手指（16），固定手指（16）通过连接板（17）固定在一起，摆杆（15）的下端固定于连接板（17）上，所述抓手手指（4）设置在固定手指（16）的末端并垂直于固定手指（16）。
6.根据权利要求5所述的装载码垛机械手，其特征是，连接座（1）设有两平行的摆杆连接架，所述两摆动臂（2）的摆杆（15）上部通过摆杆轴（18）设置在摆杆连接架的下部两端，所述摆杆（15）与摆杆轴（18）相对固定，摆杆轴（18）铰接于摆杆连接架，一侧摆杆（15）设有延长的驱动杆，驱动杆铰接于摆动气缸（3）的伸出端。
7.根据权利要求6所述的装载码垛机械手，其特征是，摆动气缸（3）的缸体铰接于U型板槽（19），U型板槽（19）的两板体之间设铰轴连接气缸的缸体，U型板槽（19）固定于摆杆连接架的一侧，两摆动臂（2）分别设置一组摆动气缸（3）。
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