CN111924187A - 一种软袋装箱机用伸缩抓头机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化设备领域，具体涉及一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，包括蜘蛛手机器人及其底部的伸缩抓头，所述蜘蛛手机器人包括，固定顶座、摆动台以及设置在所述固定顶座和所述摆动台之间的伸缩转轴和移动摆臂；所述摆动台包括，连接座、驱动转轴和连杆控制轴；所述伸缩抓头包括，抓头固定架、伸缩导轨、抓头滑块、剪叉伸缩机构和剪叉机构控制连杆组，所述连杆控制轴依次带动剪叉机构控制连杆组与剪叉伸缩机构，从而控制抓头滑块在伸缩导轨的所处位置。本发明通过伸缩抓头的结构设计，使得机构能够对任意间距的软袋进行抓取并且能随意调节抓取后的摆放间距，设备的适用范围广、通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，具体涉及一种软袋装箱机用伸缩抓头机构。
背景技术
软袋包装广泛应用于食品、化工、调味品、饲料添加剂、医药等领域。诸如日常生活中的袋装牛奶、袋装食品等，其装袋过程基本上都可以实现自动化，但装袋后的软袋包装成品装箱过程一般都是由人工装箱，其劳动强度大、而且容易造成数量不准、排列不整齐，虽然用人较多但装箱速度却仍然较慢，使得软袋装箱成为生产制造中效率最低的环节。为了保证软袋抓取机构的工作效率，需要对抓头进行轻量化设计。此外，为了适应对不同间距的软袋进行抓取和码放，还需要对抓头进行伸缩化的设计。
发明内容
本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种软袋装箱机用伸缩抓头机构。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种软袋装箱机用伸缩抓头机构,包括蜘蛛手机器人及其底部的伸缩抓头；
所述蜘蛛手机器人包括，固定顶座、摆动台以及设置在所述固定顶座和所述摆动台之间的伸缩转轴和移动摆臂，所述伸缩转轴数量为一根，所述移动摆臂数量为三个并在圆周上均布；所述固定顶座上相应地设置有一个用于驱动所述伸缩转轴的转动电机以及三个用于驱动所述移动摆臂的摆动电机；所述摆动台包括，连接座、驱动转轴和连杆控制轴，所述驱动转轴与所述连杆控制轴传动连接；所述伸缩转轴两端分别通过万向联轴器与所述转动电机和所述驱动转轴相连，所述移动摆臂包括，活动连接的上摆臂和下摆臂，所述上摆臂顶部与所述摆动电机相连，所述下摆臂底部与所述连接座相连；
所述伸缩抓头包括，抓头固定架、伸缩导轨、抓头滑块、剪叉伸缩机构和剪叉机构控制连杆组；所述抓头固定架与所述连接座固定；所述抓头滑块与所述伸缩导轨滑动连接，其顶部与所述剪叉伸缩机构相连；所述剪叉伸缩机构和剪叉机构控制连杆组相连，所述剪叉机构控制连杆组与所述连杆控制轴相连，所述连杆控制轴依次带动剪叉机构控制连杆组与剪叉伸缩机构，从而控制抓头滑块在伸缩导轨的所处位置。
作为优选，所述抓头固定架包括，顶架、侧挡板、前架板和后架板；所述伸缩导轨设置在所述前架板和所述后架板之间，所述剪叉伸缩机构和所述剪叉机构控制连杆组设置在所述顶架与所述伸缩导轨之间，所述顶架与所述连接座固定，所述驱动转轴穿过所述顶架与所述剪叉机构控制连杆组相连。
作为优选，所述剪叉伸缩机构包括若干剪叉单元，所述剪叉单元由两根连杆铰接组成，所述连杆上设置有轴线铰接点和端部铰接点，同一所述剪叉单元内的两根所述连杆之间通过轴线铰接点铰接在一起，相邻所述剪叉单元之间提供过端部铰接点铰接相连，所述轴线铰接点的连线方向与所述伸缩导轨的长度方向一致。
作为优选，所述连杆分为长连杆和短连杆，设置在所述剪叉伸缩机构两端的所述剪叉单元由两根所述短连杆组成，设置在所述剪叉伸缩机构中部的若干所述剪叉单元由两根所述长连杆组成。
作为优选，所述剪叉机构控制连杆组包括，一根转轴连接杆和两根剪叉机构连接杆，所述转轴连接杆中点处与所述驱动转轴底部固定连接，两根所述剪叉机构连接杆对称设置所述转轴连接杆两侧，并且其尾部与所述转轴连接杆铰接。
作为优选，所述剪叉机构连接杆顶部与所述剪叉伸缩机构中的轴线铰接点相连。
作为优选，所述抓头滑块包括，滑块及其下方的吸盘架，所述吸盘架底部设置有负压吸盘。
作为优选，所述下摆臂由两根平行的连接杆组成，所述上摆臂底部与所述连接座上端分别设置有球头销，所述连接杆两端通过分别通过上述球头销与所述上摆臂和所述连接座活动连接。
作为优选，所述伸缩导轨为非金属轻质材料导轨，所述滑块与所述伸缩导轨之间设置有塑料轴承。
作为优选，所述顶架、侧挡板、前架板、后架板和吸盘架上均设置有镂空减重槽或镂空减重孔。
作为优选，所述驱动转轴与所述连杆控制轴传动连接方式为齿轮传动。
综上所述，本发明的有益效果：
1、本发明所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，通过伸缩抓头的结构设计，使得机构能够对任意间距的软袋进行抓取并且能随意调节抓取后的摆放间距，设备的适用范围广、通用性强。此外，充分利用到蜘蛛手机器人的伸缩转轴，使其直接操控伸缩抓头进行的抓头滑块进行伸缩，提高了整个机构的自动化程度。
2、本发明所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构中的伸缩抓头采用了轻量化设计，结构简单，没有汽缸电机等负重设备；大大降低了蜘蛛手机器人的载荷，使得蜘蛛手机器人能够更加快速的在设备内移动，提高码放效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中伸缩抓头结构示意图；
图3是本发明中剪叉伸缩机构和剪叉机构控制连杆组结构示意图。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
根据图1～图3所示，一种软袋装箱机用伸缩抓头机构,包括蜘蛛手机器人1及其底部的伸缩抓头2。
蜘蛛手机器人1包括，固定顶座11、摆动台12以及设置在固定顶座11和摆动台12之间的伸缩转轴13和移动摆臂14，伸缩转轴13数量为一根，移动摆臂14数量为三个并在圆周上均布；固定顶座11上相应地设置有一个用于驱动伸缩转轴13的转动电机111以及三个用于驱动移动摆臂14的摆动电机112；摆动台12包括，连接座121、驱动转轴122和连杆控制轴123，驱动转轴122与连杆控制轴123之间齿轮传动连接；伸缩转轴13两端分别通过万向联轴器131与转动电机111和驱动转轴122相连，移动摆臂14包括，活动连接的上摆臂141和下摆臂142，上摆臂141顶部与摆动电机112相连，下摆臂142底部与连接座121相连，下摆臂142由两根平行的连接杆1421组成，上摆臂131底部与连接座121上端分别设置有球头销16，连接杆1421两端通过分别通过上述球头销16与上摆臂131和连接座121活动连接。
伸缩抓头2包括，抓头固定架21、伸缩导轨22、抓头滑块23、剪叉伸缩机构24和剪叉机构控制连杆组25；抓头固定架21与连接座121固定；抓头滑块23与伸缩导轨22滑动连接，其顶部与剪叉伸缩机构24相连；剪叉伸缩机构24和剪叉机构控制连杆组25相连，剪叉机构控制连杆组25与连杆控制轴123相连，连杆控制轴123依次带动剪叉机构控制连杆组25与剪叉伸缩机构24，从而控制抓头滑块23在伸缩导轨22的所处位置。
抓头固定架21包括，顶架211、侧挡板212、前架板213和后架板214；伸缩导轨22设置在前架板213和后架板214之间，剪叉伸缩机构24和剪叉机构控制连杆组25设置在顶架211与伸缩导轨22之间，顶架211与连接座121固定，驱动转轴122穿过顶架211与剪叉机构控制连杆组25相连，顶架211、侧挡板212、前架板213和后架板214上均设置有镂空减重槽或镂空减重孔。
剪叉伸缩机构24包括若干剪叉单元240，剪叉单元240由两根连杆241铰接组成，连杆241上设置有轴线铰接点242和端部铰接点243，同一剪叉单元240内的两根连杆241之间通过轴线铰接点242铰接在一起，相邻剪叉单元240之间提供过端部铰接点243铰接相连，轴线铰接点242的连线方向与伸缩导轨22的长度方向一致。
为了伸缩抓头2的整体轻量化，本实施例中，连杆241分为长连杆2411和短连杆2412，设置在剪叉伸缩机构24两端的剪叉单元240由两根短连杆2412组成，设置在剪叉伸缩机构24中部的若干剪叉单元240由两根长连杆2411组成。
剪叉机构控制连杆组25包括，一根转轴连接杆251和两根剪叉机构连接杆252，转轴连接杆251中点处与驱动转轴122底部固定连接，两根剪叉机构连接杆252对称设置转轴连接杆251两侧，并且其尾部与转轴连接杆251铰接，剪叉机构连接杆252顶部与剪叉伸缩机构24中的轴线铰接点242相连。
本实施例中抓头滑块23等距、并排设置5个在伸缩导轨22上，其顶部固定在轴线铰接点242下方，抓头滑块23包括，滑块231及其下方的吸盘架232，吸盘架232底部设置有负压吸盘(图中未示出)。伸缩导轨22为非金属轻质材料导轨，除了中心位置处固定的滑块231，其余滑块231与伸缩导轨22之间设置有塑料轴承233，吸盘架232上设置有镂空减重槽。
机构工作时，有两方面的动态：第一方面，蜘蛛手机器人1在程序控制下驱动摆动电机112控制三条移动摆臂14带动整个伸缩抓头2在设定范围内移动。第二方面，在上述移动过程中，转动电机111依次驱动伸缩转轴13、连杆控制轴123、驱动转轴122、剪叉机构控制连杆组25和剪叉伸缩机构24，最后在剪叉伸缩机构24的带动下，实现抓头滑块23之间的伸缩变距，从而起到取放变间距的功能。
实施例2：
与实施例1不同之处在于，同样现实施例1中伸缩抓头的伸缩效果，其剪叉伸缩机构24的组成形式中，两端短连杆2412组成的剪叉单元240可以取消，整个剪叉伸缩机构24均由长连杆2411组成的若干剪叉单元240构成。抓头滑块23等间距的固定在轴线铰接点242或端部铰接点243处。
Claims (11)
1.一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，包括，蜘蛛手机器人(1)及其底部的伸缩抓头(2)；
所述蜘蛛手机器人(1)包括，固定顶座(11)、摆动台(12)以及设置在所述固定顶座(11)和所述摆动台(12)之间的伸缩转轴(13)和移动摆臂(14)，所述伸缩转轴(13)数量为一根，所述移动摆臂(14)数量为三个并在圆周上均布；所述固定顶座(11)上相应地设置有一个用于驱动所述伸缩转轴(13)的转动电机(111)以及三个用于驱动所述移动摆臂(14)的摆动电机(112)；
所述摆动台(12)包括，连接座(121)、驱动转轴(122)和连杆控制轴(123)，所述驱动转轴(122)与所述连杆控制轴(123)传动连接；
所述伸缩转轴(13)两端分别通过万向联轴器(131)与所述转动电机(111)和所述驱动转轴(122)相连，所述移动摆臂(14)包括，活动连接的上摆臂(141)和下摆臂(142)，所述上摆臂(141)顶部与所述摆动电机(112)相连，所述下摆臂(142)底部与所述连接座(121)相连；
所述伸缩抓头(2)包括，抓头固定架(21)、伸缩导轨(22)、抓头滑块(23)、剪叉伸缩机构(24)和剪叉机构控制连杆组(25)；所述抓头固定架(21)与所述连接座(121)固定；所述抓头滑块(23)与所述伸缩导轨(22)滑动连接，其顶部与所述剪叉伸缩机构(24)相连；所述剪叉伸缩机构(24)和剪叉机构控制连杆组(25)相连，所述剪叉机构控制连杆组(25)与所述连杆控制轴(123)相连，所述连杆控制轴(123)依次带动剪叉机构控制连杆组(25)与剪叉伸缩机构(24)，从而控制抓头滑块(23)在伸缩导轨(22)的所处位置。
2.根据权利要求1所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述抓头固定架(21)包括，顶架(211)、侧挡板(212)、前架板(213)和后架板(214)；所述伸缩导轨(22)设置在所述前架板(213)和所述后架板(214)之间，所述剪叉伸缩机构(24)和所述剪叉机构控制连杆组(25)设置在所述顶架(211)与所述伸缩导轨(22)之间，所述顶架(211)与所述连接座(121)固定，所述驱动转轴(122)穿过所述顶架(211)与所述剪叉机构控制连杆组(25)相连。
3.根据权利要求1所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述剪叉伸缩机构(24)包括若干剪叉单元(240)，所述剪叉单元(240)由两根连杆(241)铰接组成，所述连杆(241)上设置有轴线铰接点(242)和端部铰接点(243)，同一所述剪叉单元(240)内的两根所述连杆(241)之间通过轴线铰接点(242)铰接在一起，相邻所述剪叉单元(240)之间提供过端部铰接点(243)铰接相连，所述轴线铰接点(242)的连线方向与所述伸缩导轨(22)的长度方向一致。
4.根据权利要求3所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述连杆(241)分为长连杆(2411)和短连杆(2412)，设置在所述剪叉伸缩机构(24)两端的所述剪叉单元(240)由两根所述短连杆(2412)组成，设置在所述剪叉伸缩机构(24)中部的若干所述剪叉单元(240)由两根所述长连杆(2411)组成。
5.根据权利要求3或4所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述剪叉机构控制连杆组(25)包括，一根转轴连接杆(251)和两根剪叉机构连接杆(252)，所述转轴连接杆(251)中点处与所述驱动转轴(122)底部固定连接，两根所述剪叉机构连接杆(252)对称设置所述转轴连接杆(251)两侧，并且其尾部与所述转轴连接杆(251)铰接。
6.根据权利要求5所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述剪叉机构连接杆(252)顶部与所述剪叉伸缩机构(24)中的轴线铰接点(242)相连。
7.根据权利要求2所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述抓头滑块(23)包括，滑块(231)及其下方的吸盘架(232)，所述吸盘架(232)底部设置有负压吸盘。
8.根据权利要求1所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述下摆臂(142)由两根平行的连接杆(1421)组成，所述上摆臂(131)底部与所述连接座(121)上端分别设置有球头销(16)，所述连接杆(1421)两端通过分别通过上述球头销(16)与所述上摆臂(131)和所述连接座(121)活动连接。
9.根据权利要求6所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述伸缩导轨(22)为非金属轻质材料导轨，所述滑块(231)与所述伸缩导轨(22)之间设置有塑料轴承(233)。
10.根据权利要求6所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述顶架(211)、侧挡板(212)、前架板(213)、后架板(214)和吸盘架(232)上均设置有镂空减重槽或镂空减重孔。
11.根据权利要求1所述的一种软袋装箱机用伸缩抓头机构，其特征在于，所述驱动转轴(122)与所述连杆控制轴(123)传动连接方式为齿轮传动。
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