CN113501152B - 旋转式手指及包装码垛抓手 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转式手指及包装码垛抓手，包装码垛抓手包括支撑架，支撑架的两侧对称设置多根旋转式手指，一侧的多根旋转式手指均固定在压板上，压板连接气动元件，气动元件的作用端往复收缩推动压板沿支撑架的长边所在直线往复运动，从而带动旋转式手指绕自身旋转。本发明实现大质量工件在有限空间内的辅助包装。

Description

旋转式手指及包装码垛抓手
技术领域
本发明涉及码垛机辅助装置技术领域，尤其是指一种旋转式手指及包装码垛抓手。
背景技术
码垛机是将装入容器内(如：纸箱、编织袋、桶等)的物料或者是经过包装和未经包装的规则物品，按一定顺序一一吸取该物件排列码放在栈板上或者托盘(木质)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于继续进行下一步包装或者叉车运至仓库储存。码垛机实现智能化操作管理，可大大地降低了劳动人员和劳动强度，同时对物品起到了一个很好的保护，具有防尘、防潮、防水，防晒，以及防止在运输过程对物品的磨损等。所以广泛应用于化工、饮料、食品、啤酒、塑料等生产企业；对各种纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状的包装成品的自动码垛。
在如今工业领域生产上，有很多产品质量较大，在码垛与包装工序中，由人工对大质量产品码垛操作困难，工作强度大；人工码垛包装成本相对较高，且包装效果极大地依赖于包装人员的经验和精力，包装效果不佳。
工件包装过程中，需要码垛至包装箱内，在现有的码垛抓手中有手指式码垛抓手、夹板式码垛抓手和吸盘式码垛抓手，各有优点，例如在公开号CN201253848Y、名称为“码垛机器人抓手”的文献中公开了手指机构包括若干轴承支座、若干L形手指及一对轻型气缸，轴承支座分布在主架两侧，些L形手指通过旋转轴承分别活动连接至轴承支座，且指尖指向主架的外侧，一对轻型气缸其一端固定至主架，另一端则分别和一侧的L形手指相连。
但现有的码垛抓手都难以完成工件质量大、工件与包装箱之间缝隙狭小的工作场景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种旋转式手指及包装码垛抓手。
本发明所采用的技术方案如下：
一种旋转式手指，包括
齿轮箱，所述齿轮箱内安装相互啮合的齿条和齿轮；所述齿条沿所述齿轮箱的长度方向设置；所述齿轮箱的顶部和底部均开设旋转轴穿过用通孔；
旋转轴，所述旋转轴垂直穿过所述齿轮箱，且所述旋转轴的外壁和所述齿轮的中心孔内壁过渡配合；所述旋转轴套设至少一个旋转元件，所述旋转元件支撑所述旋转轴；
手爪，所述手爪连接所述旋转轴，且所述手爪的回转中心和所述旋转轴的回转中心重合；所述手爪和所述旋转轴通过联轴器连接，所述联轴器传递运动和动力，将所述旋转轴和所述手爪一同回转。
其进一步的技术特征在于：所述齿轮箱的背部固定第一安装板。
其进一步的技术特征在于：所述手爪的截面形状为L型。
一种包装码垛抓手，包括支撑架；所述支撑架的两侧对称安装上述所述的旋转式手指；所述支撑架的一侧旋转式手指均固定在压板上，所述压板通过机械传动组件连接气动元件；所述气动元件为气缸，所述机械传动组件包括连接板和连接杆，所述气缸的作用端抵接所述连接板，所述连接杆呈90°弯折连接所述连接板和所述压板。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明实现大质量工件在有限空间内的辅助包装，节约了人工，大大提升了工作效率。
2、本发明对产品搬运并码垛，很大程度上提高了生产效率，同时节省了人力和财力，也规避了工人在工作期间意外伤害的风险。
3、本发明结构紧凑、合理，操作方便，保证了包装效果，同时降低工件的包装难度。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是旋转式手指的透视图。
图2是旋转式手指的部分放大透视图。
图3是包装码垛抓手的结构示意图。
图4是图3中A处的放大示意图。
图5是包装码垛抓手的主视图。
图6是图5中B处的放大示意图。
图7是包装码垛抓手的俯视图。
图8是图7中C处的放大示意图。
图9是包装码垛抓手的侧视图。
说明书附图标记说明：1、齿轮箱；2、第一安装板；3、上限位板；4、齿条；5、下限位板；6、旋转轴；7、齿轮；8、手爪；9、支撑架；10、气动元件；11、横梁；12、连接板；13、连接杆；14、压板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
图1是旋转式手指的透视图，图2是旋转式手指的部分放大透视图。结合图1和图2，一种旋转式手指，包括齿轮箱1，齿轮箱1内安装相互啮合的齿条4和齿轮7。齿条4沿齿轮箱1的长度方向设置。具体地，齿条4的顶部和底部分别通过上限位板3和下限位板5夹紧，第一螺栓依次穿过齿轮箱1的顶部、上限位板3、下限位板5和齿轮箱1的底部，将齿条4固定在齿轮箱1内。
旋转轴6，齿轮箱1的顶部和底部均开设旋转轴6穿过用通孔，旋转轴6垂直穿过齿轮箱1，且旋转轴6的外壁和齿轮7的中心孔内壁过渡配合。
手爪8，手爪8连接旋转轴6，且手爪8的回转中心和旋转轴6的回转中心重合。
旋转轴6套设至少一个旋转元件，旋转元件支撑旋转轴6。本实施例中，旋转轴6套设两个滚动轴承，滚动轴承降低旋转轴6运动过程中的摩擦系数，并保证旋转轴6的回转精度。
手爪8和旋转轴6通过联轴器连接，联轴器传递运动和动力，将旋转轴6和手爪8一同回转。
齿轮箱1的背部固定第一安装板2。第一安装板2提高齿轮箱1的背部的强度，方便旋转式手指和包装码垛抓手的整体组装。
手爪8的截面形状为L型，且手爪8为空心结构，手爪8的上端伸出凸起的圆柱体，与螺纹连接管连接，且圆柱体的上表面有螺纹孔，与螺纹连接管通过螺柱紧固连接。
图3是包装码垛抓手的结构示意图，图4是图3中A处的放大示意图，图5是包装码垛抓手的主视图，图6是图5中B处的放大示意图，图7是包装码垛抓手的俯视图，图8是图7中C处的放大示意图，图9是包装码垛抓手的侧视图。结合图3～图9，一种包装码垛抓手，包括支撑架9和多根上述旋转式手指，支撑架9的两侧对称安装旋转式手指。具体地，支撑架9包括手掌连接板，支撑架9的两侧垂直固定第一侧板，第一侧板的底部固定第二横板，第二横板和手掌连接板相互平行，第二横板开设多个孔，旋转式手指的安装位置处于第二横板的孔中。支撑架9的背部、两侧对称固定多根横梁11，横梁11的数量和旋转式手指的数量相同，且横梁11穿过第一侧板，齿轮箱1的顶部固定在横梁11上。
多根旋转式手指均固定在压板14上，压板14通过机械传动组件连接气动元件10。本实施例中，支撑架9的两侧分别安装五根旋转式手指，同一侧的旋转式手指固定在压板14上。
具体地，气动元件10为气缸，机械传动组件包括连接板12和连接杆13，气缸的作用端抵接连接板12，连接杆13呈90°弯折连接连接板12和压板14。气动元件10的作用端来回收缩，可以同时带动支撑架9一侧的旋转式手指旋转。
本发明的工作原理如下：
包装码垛抓手可安装在龙门架模组(包括龙门架、X轴直线移动模组和Z轴直线移动模组)上或码垛机器人的手臂上。龙门架模组或码垛机器人均为公知常识，由本领域的技术人员根据需要选择和调整其型号。
气动元件10的作用端可以来回收缩，气动元件10的作用端带动连接杆13沿支撑架9的长度方向做直线往复运动，连接杆13带动齿轮箱1做直线往复运动，通过齿条4和齿轮7的啮合传动，可以将第一安装板2的直线移动转化为旋转轴6的旋转运动，从而带动旋转式手指的旋转，实现旋转式手指的旋转运动。
抓取产品:龙门架模组或码垛机器人运动到产品所在位置，气动元件10的作用端伸出，通过连接杆13带动齿轮箱1做直线运动，齿条4和齿轮7啮合传动，旋转轴6的旋转运动，实现手爪8的转动，使得手爪8顺时针或逆时针旋转90°，手爪8下降至产品的底部，气动元件10的作用端收缩，使得手爪8逆时针或顺时针旋转90°，手爪8回到初始位置，抓取产品。
包装产品：龙门架模组或码垛机器人运动到包装箱处，手爪8下降，将产品放置在包装箱内，当手爪8在包装箱的有限空间内无法顺利退出时，气动元件10的作用端伸出，通过连接杆13带动齿轮箱1做直线运动，齿条4和齿轮7啮合传动，旋转轴6的旋转运动，实现手爪8的转动，使得手爪8顺时针或逆时针旋转90°，手爪8可在包装箱和产品制件的空隙中退出。
释放产品:气动元件10的作用端伸出，通过连接杆13带动齿轮箱1做直线运动，齿条4和齿轮7啮合传动，旋转轴6的旋转运动，实现手爪8的转动，使得手爪8顺时针或逆时针旋转90°，然后手爪8下降至包装箱的底部，手爪8随之逆时针或顺时针旋转90°抓取包装箱，龙门架模组或码垛机器人运动到达码盘位置，手爪8释放包装箱，完成一个作业循环。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种包装码垛抓手，其特征在于：包括
支撑架（9）和旋转式手指，所述支撑架（9）的两侧对称安装所述旋转式手指，所述支撑架（9）的一侧旋转式手指均固定在压板（14）上，所述压板（14）通过机械传动组件连接气动元件（10）；所述气动元件（10）为气缸，所述机械传动组件包括连接板（12）和连接杆（13），所述气缸的作用端抵接所述连接板（12），所述连接杆（13）呈90°弯折连接所述连接板（12）和所述压板（14）；
其中，所述旋转式手指包括齿轮箱（1），所述齿轮箱（1）内安装相互啮合的齿条（4）和齿轮（7）；所述齿条（4）沿所述齿轮箱（1）的长度方向设置；所述齿轮箱（1）的顶部和底部均开设旋转轴（6）穿过用通孔；
旋转轴（6），所述旋转轴（6）垂直穿过所述齿轮箱（1），且所述旋转轴（6）的外壁和所述齿轮（7）的中心孔内壁过渡配合；所述旋转轴（6）套设至少一个旋转元件，所述旋转元件支撑所述旋转轴（6）；
手爪（8），所述手爪（8）连接所述旋转轴（6），且所述手爪（8）的回转中心和所述旋转轴（6）的回转中心重合；所述手爪（8）和所述旋转轴（6）通过联轴器连接，所述联轴器传递运动和动力，将所述旋转轴（6）和所述手爪（8）一同回转。
2.根据权利要求1所述的包装码垛抓手，其特征在于：所述齿轮箱（1）的背部固定第一安装板（2）。
3.根据权利要求1所述的包装码垛抓手，其特征在于：所述手爪（8）的截面形状为L型。
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