CN112476693B - 一种工业机器人用固定组装机构 - Google Patents

Abstract

本发明适用于工业机器人自动化设备应用领域，公开了一种工业机器人用固定组装机构，一种工业机器人用固定组装机构包括：安装座，所述安装座可与工业机器人可拆卸连接；吸附组件，所述吸附组件设置在安装座上，所述吸附组件用于吸附木板进行移动安装；紧定组件，所述紧定组件设置在所述安装座上，所述紧定组件用于向木板连接处钉入固定件，以使木板组装固定。本发明实施例中提供的工业机器人用固定组装机构通过设置吸附组件和紧定组件，能够完成木质包装箱木板的自动取板，并且将木板吸附移动到组装位置的时候，还可以通过紧定组件来将木板进行固定，便于完成木质包装箱的组装。

Description

一种工业机器人用固定组装机构

技术领域

本发明属于工业机器人自动化设备应用领域，尤其涉及一种工业机器人用固定组装机构。

背景技术

包装箱主要用来包装产品，包括了一般消费品的包装箱和一些特殊的包装箱，一般的消费品包装箱主要用来包装轻小的物品，比如日常使用的纸质包装箱、塑料包装箱等，对于一些特殊产品，比如机电设备、陶瓷等，通常需要使用木质包装箱来进行包装保护。

现有技术中，对于木质板包装箱的生产和制作，通常是通过先加工形成木板，在再将木板进行组装，目前对于木质包装箱的组装，主要是通过人工打钉的方式进行组装，需要辅助夹具进行固定的同时，人工装订的方式比较原始，效率很低。随着工业机器人的应用，有必要利用科技发展的优势来使用工业机器人提高作业效率，目前尚未发现有关详细具体的现有技术使用工业机器人来进行木质包装箱的固定组装。

因而，现有技术中缺乏一种充分结合现有工业机器人高度自动化优势的木质包装箱组装固定设备。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种工业机器人用固定组装机构，旨在解现有技术中缺乏一种充分结合现有工业机器人高度自动化优势的木质包装箱组装固定设备的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种工业机器人用固定组装机构，所述机构包括：

安装座，所述安装座可与工业机器人可拆卸连接；

吸附组件，所述吸附组件设置在安装座上，所述吸附组件用于吸附木板进行移动安装；

紧定组件，所述紧定组件设置在所述安装座上，所述紧定组件用于向木板连接处钉入固定件，以使木板组装固定。

在本发明实施例的方案中，所述吸附组件包括：

吸盘，所述吸盘设置在所述安装座上，用于吸附提取木板；

夹持机构，所述夹持机构可摆动或可伸缩设置在所述安装座上，用于摆动或伸缩与所述吸盘共同夹持固定木板。

在本发明实施例的方案中，所述夹持机构可伸缩设置在所述安装座上，所述夹持机构包括：

伸缩杆，所述伸缩杆一端设置在所述安装座上；

夹持杆，所述夹持杆一端设置在所述伸缩杆另一端，所述加持杆与所述伸缩杆之间平行设置，且二者之间的间距大于木板的厚度；

夹持滚轮，所述夹持滚轮设置在所述夹持杆的另一端，可随所述伸缩杆的伸缩移动与所述吸盘吸附的木板的另一面滚动接触，以与所述吸盘夹持木板。

在本发明实施例的方案中，所述夹持机构可摆动设置在所述安装座上，所述夹持机构包括：

连接杆，所述连接杆一端设置在所述安装座上；

摆动杆，所述摆动杆一端可摆动设置在所述连接杆上，所述摆动杆可相对所述连接杆摆动以接触所述吸盘吸附的木板的另一面，以与所述吸盘夹持木板。

在本发明实施例的方案中，所述紧定组件包括：

移动导轨组件，所述移动导轨组件可摆动设置在所述安装座上；

自动打钉装置，所述自动打钉装置可移动设置在所述移动导轨组件上，所述自动打钉装置可沿所述移动导轨组件移动以在木板之间连接处移动打钉。

在本发明实施例的方案中，所述移动导轨组件包括有第一移动导轨和第二移动导轨，所述第一移动导轨和所述第二移动导轨上分别可移动设置有所述自动打钉装置；所述自动打钉装置在所述第一移动导轨和所述第二移动导轨上可分别沿着木板正面和侧面的边沿平行移动。

在本发明实施例的方案中，所述自动打钉装置包括：

安装机构，所述安装机构包括固定座和伸缩架，所述固定座可移动设置在所述移动导轨组件上，所述伸缩架固定设置在所述固定座上；

自动打钉机，所述自动打钉机设置在所述伸缩架上，所述自动打钉机可以在所述伸缩架的伸缩下靠近或远离木板边沿。

在本发明实施例的方案中，所述伸缩架上设置有到位检测单位，所述到位检测单元与所述自动打钉机打钉口之间的距离可调，所述到位检测单元用于检测所述自动打钉机打钉口与木板边沿的距离。

在本发明实施例的方案中，所述第一移动导轨和所述第二移动导轨之间可摆动连接；所述安装座包括安装座上组件和安装座下组件，所述吸附组件设置在所述安装座下组件上，所述紧定组件设置在所述安装座上组件上，所述安装座上组件和所述安装座下组件之间可转动配合，所述安装座下组件可与工业机器人可拆卸连接。

本发明实施例提供的一种工业机器人用固定组装机构，具有如下优点：

1、通过设置吸附组件和紧定组件，能够完成木质包装箱木板的自动取板，并且将木板吸附移动到组装位置的时候，还可以通过紧定组件来将木板进行固定，便于完成木质包装箱的组装；

2、通过设置夹持机构来结合吸盘的吸附作用，能够进一步保证木板的提取固定效果，避免吸盘单一固定可能会出现的木板脱落问题；其中提供的两种方式中，夹持机构可摆动设置的方式其夹持点固定不变，可以有效地保证固定的准确有效，夹持机构可伸缩设置的方式其夹持点位置可以进行调整，从而可以满足更多不同尺寸木板的夹持需求；

3、通过设置第一移动导轨和第二移动导轨，并且二者上的自动打钉装置可以沿着木板正面和侧面的边沿平行移动，可以使得自动打钉装置对两种不同的边沿木板配合情况进行紧定，一种是刚放上的木板位于前一块木板边沿的外侧，一种是位于前一块木板的内侧，两种情形均可以满足紧定的作业，提高木板箱的组装灵活性；

4、通过将自动打钉机设置在伸缩架上，利用伸缩架的调节作用，可以调节自动打钉机与木板之间的距离，从而便于移动自动打钉机以及控制打钉的距离，保证打钉的效果；

5、通过结合到位检测单元的设置，可以精准的控制自动打钉的位置，避免定的固定件无法有效的连接木板的情况，提高组装的精度和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种工业机器人用固定组装机构与工业机器人配合的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的一种木质包装箱的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的工业机器人固定安装组机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种不同夹持机构的工业机器人固定安装机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的木板组装的第一种放置情形示意图；

图6为本发明实施例提供的木板组装的第二种放置情形示意图；

图7为本发明实施例提供的自动打钉装置的结构示意图。

附图中：1、安装座；11、安装座上组件；12、安装座下组件；2、吸附组件；21、吸盘；22、夹持机构；221、伸缩杆；222、夹持杆；223、夹持滚轮；224、第一调节件；225、连接杆；226、摆动杆；227、第二调节件；3、紧定组件；31、移动导轨组件；311、第一移动导轨；312、第二移动导轨；32、自动打钉装置；321、固定座；322、伸缩架；3221、第一伸缩气缸；3222、第一滑块；3223、第二伸缩气缸；3224、第二滑块；3225、滑板；323、自动打钉机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种工业机器人用固定组装机构与工业机器人配合的结构图，本发明实施例是这样实现的，一种工业机器人用固定组装机构，所述机构包括：

安装座1，所述安装座1可与工业机器人100可拆卸连接；

吸附组件2，所述吸附组件2设置在安装座1上，所述吸附组件2用于吸附木板进行移动安装；

紧定组件3，所述紧定组件3设置在所述安装座1上，所述紧定组件3用于向木板连接处钉入固定件，以使木板组装固定。

在本发明实施例中，固定件主要是指钉子、螺钉等常用的木箱装订用的固定件，在此不进一步的展开描述。需要说明的是，在本发明实施例中，因为一般的木质包装箱的各个面的木板其边沿都会设置有加强板，所以本发明实施例中的木板优选这一类的木板为组装件进行组装。具体的，如图2所示，为本发明实施例中提供的一种木质包装箱的结构示意图，其木板的结构可以参照图2进行设计，并且木质包装箱本身属于常用产品，其简单的形状结构的布置和变化本领域技术人员可以理解和实现，在此不进一步的说明。

在本发明实施例的方案中，如图3所示，图3为本发明实施例中提供的一种工业机器人固定安装组机构的结构示意图，所述吸附组件2包括：

吸盘21，所述吸盘21设置在所述安装座1上，用于吸附提取木板；

夹持机构22，所述夹持机构22可摆动或可伸缩设置在所述安装座1上，用于摆动或伸缩与所述吸盘21共同夹持固定木板。

如图3中所示，具体的，在本发明实施例中，吸盘21的数量为4个，在本发明的其他实施例中，还可以根据实际需要简单设计吸盘21的数量；另外，吸盘21属于常规部件，具体的型号和类型可以根据木板的光洁度进行选择和设计，在此不进一步的展开描述。

其中，夹持机构22可摆动或者可伸缩主要是为了在吸盘21吸附木板的时候，先将夹持机构22打开，然后吸附之后再利用夹持机构22与吸盘21形成共同的夹持作用，主要是考虑木板本身属于比较大面积的形状，该方式有助于灵活的进行木板的固定夹持；同时需要说明的是，夹持机构22的作用主要是辅助提取木板，在一般情况下，吸盘21就足够固定提取木板的，利用夹持机构22可以进一步的保证吸附提取的稳定性。

在本发明实施例的方案中，如图3中所示，所述夹持机构22可伸缩设置在所述安装座1上，本发明所述夹持机构22包括：

伸缩杆221，所述伸缩杆221一端设置在所述安装座1上；

夹持杆222，所述夹持杆222一端设置在所述伸缩杆221另一端，所述加持杆与所述伸缩杆221之间平行设置，且二者之间的间距大于木板的厚度；

夹持滚轮223，所述夹持滚轮223设置在所述夹持杆222的另一端，可随所述伸缩杆221的伸缩移动与所述吸盘21吸附的木板的另一面滚动接触，以与所述吸盘21夹持木板。

其中，伸缩杆221可以是通过气动伸缩或者电动伸缩进行实现，在此不进一步的展开描述；夹持滚轮223主要是保证在伸缩杆221伸缩的时候，带动夹持杆222运动时，夹持滚轮223能够与木板的另一面进行滚动接触，从而保证夹持效果的同时，不会形成对木板的推动，避免松动了吸盘21的吸附效果。

具体的，夹持杆222和伸缩杆221之间通过第一调节件224来调节二者之间的距离，从而可以改变夹持的距离，进而可以根据不同的木板的厚度进行夹持调整，同时，考虑到木板的边沿上设置有加强板，木板边沿的厚度要中间地方的要大，所以通过第一调节件224的调节还可以先打开距离，使得夹持滚轮223越过边沿之后，再调节使得夹持滚轮223与木板中间部位接触；第一调节件224可以是伸缩气缸、电动伸缩机构等，在此不进一步的展开描述。

在本发明实施例的方案中，如图4所示，为本发明实施例中提供的另一种不同夹持机构22的工业机器人固定安装机构的结构示意图，所述夹持机构22可摆动设置在所述安装座1上，所述夹持机构22包括：

连接杆225，所述连接杆225一端设置在所述安装座1上；

摆动杆226，所述摆动杆226一端可摆动设置在所述连接杆225上，所述摆动杆226可相对所述连接杆225摆动以接触所述吸盘21吸附的木板的另一面，以与所述吸盘21夹持木板。

同样的，在摆动杆226的末端可以设置滚轮，也可以是设置其他接触件来与木板进行接触，在此不进一步的展开描述。具体的，连接杆225和摆动杆226之间通过第二调节件227来调节二者之间的距离，从而可以改变夹持的距离，进而可以根据不同的木板的厚度进行夹持调整，同样的，第二调节件227可以是伸缩气缸、电动伸缩机构等，在此不进一步的展开描述。另外，摆动杆226的可摆动设置可以是通过电机带动转轴转动，电机设置在第二调节件227上，具体细节可以根据实际情况简单变形调整。

在本发明实施例的方案中，如图3所示，所述紧定组件3包括：

移动导轨组件31，所述移动导轨组件31可摆动设置在所述安装座1上；

自动打钉装置32，所述自动打钉装置32可移动设置在所述移动导轨组件31上，所述自动打钉装置32可沿所述移动导轨组件31移动以在木板之间连接处移动打钉。

在本发明实施例的方案中，如图3～4所示，所述移动导轨组件31包括有第一移动导轨311和第二移动导轨312，所述第一移动导轨311和所述第二移动导轨312上分别可移动设置有所述自动打钉装置32；所述自动打钉装置32在所述第一移动导轨311和所述第二移动导轨312上可分别沿着木板正面和侧面的边沿平行移动。在本发明实施例中，第一移动导轨311和第二移动导轨312之间为固定连接，在其他实施例中，还可以设计成可转动连接，以适应不同的木板角度的要求。

具体的，如图5～6所示，分别为木板组装的两种不同放置情形，针对图5的情形，放上去的木板和之前已经固定的木板之间的关系是，刚放上去带固定的木板位于已经固定的木板的内侧(相对于箱体为内侧)，从而该情形应当使用第二移动导轨312上面的自动打钉装置32来进行打钉钉紧；针对图6的情形刚放上去的木板位于已经固定的木板的外侧，从而该情形应当使用第一移动导轨311上的自动打钉装置32来打钉钉紧，从而可以根据实际情形来控制调整，针对这些情形的设计，均可以根据生产组装的工艺来进行控制的，在此不进一步的展开描述。

在本发明实施例的方案中，如图7所示，为本发明实施例中提供的一种自动打钉装置32的结构示意图，所述自动打钉装置32包括：

安装机构，所述安装机构包括固定座321和伸缩架322，所述固定座321可移动设置在所述移动导轨组件31上，所述伸缩架322固定设置在所述固定座321上；

自动打钉机323，所述自动打钉机323设置在所述伸缩架322上，所述自动打钉机323可以在所述伸缩架322的伸缩下靠近或远离木板边沿。

其中，自动打钉机323为本领域的成熟设备，其可以根据实际情况进行选择使用，在此不进一步的展开描述，本领域技术人员可以根据实际需要从现有技术中选择使用。

其中伸缩架322包括了两层伸缩结构，第一层伸缩结构由第一伸缩气缸3221、第一滑块3222组成，第二层伸缩机构由第二伸缩气缸3223、第二滑块3224组成，第一滑块3222固定设置在固定座321上；第一滑块3222可移动设置在滑板3225上，第一伸缩气缸3221固定设置在滑板3225上，且其输出杆连接第一滑块3222，从而第一伸缩气缸3221伸缩的时候带动滑板3225移动；第二伸缩气缸3223固定设置在滑板3225另一侧上，第二滑块3224可移动设置在滑板3225的另一侧，自动打钉机323设置在第二滑块3224上，第二伸缩气缸3223的输出杆连接第二滑块3224，从而第二伸缩气缸3223伸缩的时候带动第二挂块移动从而带动自动打钉机323移动，结合第一层伸缩结构和第二层伸缩结构，可以有效的调节自动打钉机323与木板边沿之间的距离，另一方面主要减小了单个伸缩结构的形成，有助于保持自动打钉机323打钉时的稳定性，提高打钉效果。

在本发明实施例的方案中，所述伸缩架322上设置有到位检测单位，所述到位检测单元与所述自动打钉机323打钉口之间的距离可调，所述到位检测单元用于检测所述自动打钉机323打钉口与木板边沿的距离。

其中，对于到位检测单元，其属于常用部件，一般可以用红外线传感器或者其他类型的常用传感器单元进行实现，其可移动设置，比如通过滑轨或者安装槽进行安装设置，器在使用的时候，感应到边沿之后即可发送信号控制停止自动打钉机323的移动，开始打钉，主要是能够识别出打钉位置与边沿之间的距离位置，保证打钉能够连接木板，在本实施例中不进行图示，本领域技术人员可以结合上述描述以及到位检测单元正常使用方式来实现上述技术方案。

在本发明实施例的方案中，所述第一移动导轨311和所述第二移动导轨312之间可摆动连接；所述安装座1包括安装座上组件11和安装座下组件12，所述吸附组件2设置在所述安装座下组件12上，所述紧定组件3设置在所述安装座上组件11上，所述安装座上组件11和所述安装座下组件12之间可转动配合，所述安装座下组件12可与工业机器人可拆卸连接。

如图3～4中所示，在本发明实施例中，虽然将第一移动导轨311和第二移动导轨312进行了固定连接，但是，在本发明的其他实施例中，还可以将二者进行转动连接，转动连接的方式可以参考机器人手臂进行设计。进一步的，如图1～2中所示，本发明实施例中，如上所述，安装座1分为两部分，从而负责吸附固定的吸附组件2吸附木板之后，安装座上组件11和安装座下组件12之间可相对转动，从而改变紧定组件3的方向，将木板的另一侧边沿进行钉紧；其中第一移动导轨311和第二移动导轨312之间可转动连接则可以在安装座1上部分进行转动的时候，现将第二移动导轨312转动与第一移动导轨311位于同一水平线，避免第二移动导轨312碰到木板，能够进一步的切换紧定的边沿的同时，还避免将木板碰掉。

另外，本发明实施例中图1、图3、图4均以设置有两组紧定组件为例进行说明，本领域技术人员可以根据实际需要去设计多组紧定组件，比如设计成四套，分别对应箱子的四边进行打定紧定，在此不进一步的展开描述。同时，还可以结合其他固定箱体形状的夹具或者模具急性使用，以组装箱体。

本发明实施例中提供的工业机器人用固定组装机构在使用的时候，先设计工艺程序，将已经准备好的木板放置在预设位置上，如图3所示的木箱，先提取底板，放置在组装位置上，组装位置最好是能够将底板撑起，距离地面一定的高度，方便放置安装侧板；然后通过工业机器人移动固定组装机构，通过吸盘21吸住木板，然后控制伸缩杆221(以图3为例)，使得伸缩杆221带动支持杆靠近木板，并且夹持滚轮223与木板滚动接触，直到夹持滚轮223深入到木板中间部位，形成牢固夹紧作用，然后驱动工业机器人带动木板移动到底板的侧边，直立放置到位之后，根据不同情形(图5和图6)，使用第一移动导轨311或者第二移动导轨312上的自动打钉机323来打钉钉紧，如果是单侧固定，则使用单侧的自动打钉机323即可，如果是两侧，则可以同时将两侧的固定，如果是箱子的顶板封装，还可以通过旋转安装座上组件11的方式进行切换，钉紧各个边沿。

本发明实施例提供的一种工业机器人用固定组装机构，具有如下优点：

1、通过设置吸附组件2和紧定组件3，能够完成木质包装箱木板的自动取板，并且将木板吸附移动到组装位置的时候，还可以通过紧定组件3来将木板进行固定，便于完成木质包装箱的组装；

2、通过设置夹持机构22来结合吸盘21的吸附作用，能够进一步保证木板的提取固定效果，避免吸盘21单一固定可能会出现的木板脱落问题；其中提供的两种方式中，夹持机构22可摆动设置的方式其夹持点固定不变，可以有效地保证固定的准确有效，夹持机构22可伸缩设置的方式其夹持点位置可以进行调整，从而可以满足更多不同尺寸木板的夹持需求；

3、通过设置第一移动导轨311和第二移动导轨312，并且二者上的自动打钉装置32可以沿着木板正面和侧面的边沿平行移动，可以使得自动打钉装置32对两种不同的边沿木板配合情况进行紧定，一种是刚放上的木板位于前一块木板边沿的外侧，一种是位于前一块木板的内侧，两种情形均可以满足紧定的作业，提高木板箱的组装灵活性；

4、通过将自动打钉机323设置在伸缩架322上，利用伸缩架322的调节作用，可以调节自动打钉机323与木板之间的距离，从而便于移动自动打钉机323以及控制打钉的距离，保证打钉的效果；

5、通过结合到位检测单元的设置，可以精准的控制自动打钉的位置，避免定的固定件无法有效的连接木板的情况，提高组装的精度和稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种工业机器人用固定组装机构，其特征在于，所述机构包括：

安装座，所述安装座可与工业机器人可拆卸连接；

吸附组件，所述吸附组件设置在安装座上，所述吸附组件用于吸附木板进行移动安装；所述吸附组件包括：吸盘，所述吸盘设置在所述安装座上，用于吸附提取木板；夹持机构，所述夹持机构可摆动或可伸缩设置在所述安装座上，用于摆动或伸缩与所述吸盘共同夹持固定木板；

紧定组件，所述紧定组件设置在所述安装座上，所述紧定组件用于向木板连接处钉入固定件，以使木板组装固定；所述夹持机构可伸缩设置在所述安装座上，所述夹持机构包括：伸缩杆，所述伸缩杆一端设置在所述安装座上；夹持杆，所述夹持杆一端设置在所述伸缩杆另一端，所述夹 持杆与所述伸缩杆之间平行设置，且二者之间的间距大于木板的厚度；夹持滚轮，所述夹持滚轮设置在所述夹持杆的另一端，可随所述伸缩杆的伸缩移动与所述吸盘吸附的木板的另一面滚动接触，以与所述吸盘夹持木板；所述夹持机构可摆动设置在所述安装座上，所述夹持机构包括：连接杆，所述连接杆一端设置在所述安装座上；摆动杆，所述摆动杆一端可摆动设置在所述连接杆上，所述摆动杆可相对所述连接杆摆动以接触所述吸盘吸附的木板的另一面，以与所述吸盘夹持木板，所述紧定组件包括：移动导轨组件，所述移动导轨组件可摆动设置在所述安装座上；自动打钉装置，所述自动打钉装置可移动设置在所述移动导轨组件上，所述自动打钉装置可沿所述移动导轨组件移动以在木板之间连接处移动打钉，所述移动导轨组件包括有第一移动导轨和第二移动导轨，所述第一移动导轨和所述第二移动导轨上分别可移动设置有所述自动打钉装置；所述自动打钉装置在所述第一移动导轨和所述第二移动导轨上可分别沿着木板正面和侧面的边沿平行移动，所述自动打钉装置包括：安装机构，所述安装机构包括固定座和伸缩架，所述固定座可移动设置在所述移动导轨组件上，所述伸缩架固定设置在所述固定座上；自动打钉机，所述自动打钉机设置在所述伸缩架上，所述自动打钉机可以在所述伸缩架的伸缩下靠近或远离木板边沿，所述伸缩架上设置有到位检测单元 ，所述到位检测单元与所述自动打钉机打钉口之间的距离可调，所述到位检测单元用于检测所述自动打钉机打钉口与木板边沿的距离，所述第一移动导轨和所述第二移动导轨之间可摆动连接；所述安装座包括安装座上组件和安装座下组件，所述吸附组件设置在所述安装座下组件上，所述紧定组件设置在所述安装座上组件上，所述安装座上组件和所述安装座下组件之间可转动配合，所述安装座下组件可与工业机器人可拆卸连接。

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