CN114604629A - 一种可调节托盘抓取机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节托盘抓取机构，属于机械搬运领域。所述可调节托盘抓取机构包括：水平运动单元；水平运动单元包括安装板、运动结构和横板，两块安装板相互间隔且平行放置，运动结构安装在两块安装板上，横板位于两块安装板之间并滑动连接在运动结构上，运动结构驱动横板在安装板上往返移动；垂直运动单元固定安装在横板的中间外侧位置，托盘抓取结构卡接在垂直运动单元的下端。本发明通过水平运动单元带动托盘抓取结构水平运动，通过垂直运动单元实现托盘抓取结构垂直上下运动，通过托盘的准确抓取和放拿；整个装置可实现快速的托盘抓取，通过简单横板搭建，提供了前后上下多向自由度调节的空间，可满足各种不同尺寸不同位置的抓取。

Description

一种可调节托盘抓取机构

技术领域

本发明涉及机械搬运领域，尤其涉及一种可调节托盘抓取机构。

背景技术

小尺寸面板或屏主要依托塑料托盘来进行存放及转运，因此中转托盘的应用在LCD、LED及小规格产品中非常广泛。本发明提供一种托盘的位置转移，以便设备对物料进行存取操作，代替人工，节约成本，提高效率。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种可调节托盘抓取机构，结构简单、操作舒适，使用安全，节省成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可调节托盘抓取机构，包括：

水平运动单元，垂直运动单元和托盘抓取结构；

所述水平运动单元包括安装板、运动结构和横板，所述安装板有两块，两块所述安装板相互间隔且平行放置，所述运动结构安装在两块所述安装板上，所述横板位于两块所述安装板之间并滑动连接在所述所述运动结构上，所述运动结构驱动所述横板在所述安装板上往返移动；

所述垂直运动单元固定安装在所述横板的中间外侧位置，所述托盘抓取结构卡接在所述垂直运动单元的下端，并在所述垂直运动单元带动下上下垂直运动。

本发明的有益效果是：通过水平运动单元带动托盘抓取结构水平运动，通过垂直运动单元实现托盘抓取结构垂直上下运动；具体的，安装板有两块，横板位于两块安装板之间并垂直于安装板，在运动机构带动下横板沿安装板的摆放方向运动，确保横板上托盘抓取结构的精确移动，垂直运动单元固定安装在横板中间侧边，并带动了托盘抓取结构上下运动，方便对托盘的准确抓取和放拿，整个装置可实现快速的托盘抓取，通过简单横板搭建，降低了ARM的负载，并提供了前后上下多向自由度调节的空间，可满足各种不同尺寸不同位置的抓取。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

所述运动结构包括直线导轨和直线运动机构，所述直线导轨有两根，两根所述直线导轨分别平行固定安装在两块所述安装板上，所述直线运动机构至少有一个，平行间隔安装在其中一个所述直线导轨的一侧，所述直线运动机构上还套设有滑动块，所述滑动块与所述直线导轨滑动连接，所述横板固定安装在所述滑动块上，所述横板在所述直线运动机构带动下通过所述滑动块沿所述直线导轨水平运动。

采用上述进一步方案的有益效果是：直线导轨为直线运动机构上的滑动块运动提供精确的导向作用，横板与滑动块连接，方便在直线运动机构带动下通过滑动块一起在直线导轨流畅滑动，快速抵达所指位置。

进一步，所述直线运动机构包括电机和丝杆，所述电机通过联轴器连接所述丝杆，所述滑动块内部开设有螺纹孔，所述滑动块通过所述螺纹孔与所述丝杆转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：电机带动丝杆转动，联轴器确保力的传动均匀，丝杆转动并带动其套设的滑动块水平移动，丝杆传动确保整个过程平稳且易于控制，更适合横板在指定位置之间的往返运动。

进一步，所述安装板上两端分别安装有用于控制所述运动结构运动的位置传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是：两个位置传感器为这个装置的运输带来可控性，通过两端位置传感器传递位置信息，进而控制滑动块的精确移动和停放；确保托盘的精确抓取和放拿，同时也可以保障整设备运行的安全。

进一步，所述横板中间设有支撑架，所述支撑架侧边垂直横板上端平面，所述支撑架的侧边与所述横板的侧边边缘齐平，所述垂直运动单元固定安装在所述支撑架的侧边。

采用上述进一步方案的有益效果是：支撑架的侧边等于横板的侧边边缘线，确保支撑架上的垂直运动单元在上下运动过程中不碰到横板，免于运动中横板的影响。

进一步，所述托盘抓取结构包括水平杆、竖直杆和抓取盘，所述水平杆平行于所述横板，且所述水平杆有多根，多根所述水平杆相互平行间隔放置，所述竖直杆有两根，两根所述竖直杆安装在所述水平杆的两端，所述抓取盘有多个，间隔安装在两根所述竖直杆的两外侧。

采用上述进一步方案的有益效果是：抓取盘有多个，在抓取托盘时多个抓取盘同时提供抓取力，确保对托盘的稳定拿放，抓取盘间隔安装在两根竖直杆的两外侧，可以保证在抓取过程中不受内部水平杆和竖直杆的结构影响，竖直杆两根在外侧，水平杆有多根相互平行间隔安装在两根竖直杆之间，保证了整个结构的稳固性，确保在托运受力中，不易产生形变和影响。

进一步，所述抓取盘为吸盘。

采用上述进一步方案的有益效果是：吸盘更方便吸取平面光滑的塑料托盘，进而达到抬起塑料托盘进行运输，吸盘的柔软性可以保护塑料托盘和托盘内部的小尺寸面板或屏，确保运输精密设备的安全性。

进一步，所述竖直杆与所述水平杆为螺栓连接，所述水平杆上设有多组连接通孔，多组所述连接通孔分别从所述水平杆的两端向中间位置间隔等距分布，每组所述连接通孔通过螺栓与所述竖直杆连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：水平杆上的每组连接通孔均可实现连接竖直杆，进而通过调节竖直杆与每组连接通孔的螺栓连接进而实现对整个托盘抓取结构的横向大小调节，已适应更多不同大小的运输进出场合。

进一步，所述垂直运动单元包括气缸和伸缩结构，所述气缸固定安装在所述横板的中间外侧位置，所述伸缩结构的一端连接在所述气缸的下端，其另一端连接所述托盘抓取结构，所述伸缩结构通过所述气缸带动所述托盘抓取结构在垂直方向上运动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过气缸来实现伸缩结构的伸缩，进而实现托盘抓取结构的上下运动，确保在一上一下中完成托盘的搬运过程，气缸的设置，有利于在有限空间内实现最大化的结构伸展，确保托盘抓取结构的上下运动范围。

进一步，所述可调节托盘抓取机构还包括拖链系统，所述拖链系统包括拖链条和集成电束，所述集成电束安装在所述拖链条内部，所述拖链条的一端固定连接所述安装板的外端，其另一端固定连接在所述横板的外端，所述集成电束通过所述横板电连接所述垂直运动单元和所述托盘抓取结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：拖链系统确保了其中各运动机构的电连接不受运动的影响，拖链条和集成电束跟随横板的运动，为横板内的垂直运动单元和托盘抓取结构供电。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下限：

1、水平运动单元；11、安装板；12、运动结构；121、直线导轨；122、直线运动机构；1221、电机；1222、丝杆；1223、滑动块；13、横板；131、支撑架；2、垂直运动单元；21、气缸；22、伸缩结构；3、托盘抓取结构；31、水平杆；32、竖直杆；33、抓取盘；4、拖链系统。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：如图1和图2所示，本发明公开的一种可调节托盘抓取机构的实施例，包括：

水平运动单元1，垂直运动单元2和托盘抓取结构3；

水平运动单元1包括安装板11、运动结构12和横板13，安装板11有两块，两块安装板11相互间隔且平行放置，运动结构12安装在两块安装板11上，横板13位于两块安装板11之间并滑动连接在运动结构12上，运动结构12驱动横板13在安装板11上往返移动；

垂直运动单元2固定安装在横板13的中间外侧位置，托盘抓取结构3卡接在垂直运动单元2的下端，并在垂直运动单元2带动下上下垂直运动。

具体的，安装板11有两块相互平行放置，运动结构12有安装在安装板11上，横板13位于两块安装板11之间并垂直于安装板11，且连接运动结构12，并在运动结构12的带动下沿安装板11水平移动，垂直运动单元2固定安装在横板13中间侧边，通过垂直运动单元2的垂直上下运动带动其下端的托盘抓取结构3上下运动。

应理解的，运动结构12实现了横板13的水平直线运动，垂直运动单元2实现了横板13上的托盘抓取结构3的上下运动，两个方向的运动确保了托盘抓取结构3的多个方向运动。整个过程保证了横板13上托盘抓取结构的多向精确移动，方便了托盘抓取结构3对托盘的快速准确抓取和放拿，通过简单横板13和安装板11的搭建，降低了ARM的负载，并提供了前后上下多向自由度调节的空间，可满足各种不同尺寸不同位置的抓取。

在实施例1的基础上，实施例2：如图1所示，运动结构12包括直线导轨121和直线运动机构122，直线导轨121有两根，两根直线导轨121分别平行固定安装在两块安装板11上，直线运动机构122至少有一个，平行间隔安装在其中一个直线导轨121的一侧，直线运动机构122上还套设有滑动块1223，滑动块1223与直线导轨121滑动连接，横板13固定安装在滑动块1223上，横板13在直线运动机构122带动下通过滑动块1223沿直线导轨121水平运动。

具体的，运动结构12包括直线导轨121和直线运动机构122，每块安装板11上安装有一个直线导轨121和一个直线运动机构122，或者两块安装板11上分别安装有两个直线运动机构122，且其中一个安装板11单独安装有一个直线运动机构122；直线运动机构122上还套设有滑动块1223，滑动块1223与直线导轨121滑动连接，横板13固定安装在滑动块1223上，确保横板13在直线导轨121上的直线滑动，通过直线运动机构122的运动，进而带动了横板13在直线导轨121上的滑动。

应理解的，直线导轨121为滑动块1223运动提供精确的导向作用，横板13与滑动块1223连接，方便在直线运动机构122带动下通过滑动块1223一起在直线导轨121上流畅滑动，快速抵达所指位置。

优选的，直线运动机构122可以为两个，分别安装在两个直线导轨121的一旁，且直线运动机构122为同步运动，进而能带动滑动块1223在直线导轨121同步滑动。

在实施例2的基础上，实施例3：如图1所示，直线运动机构122包括电机1221和丝杆1222，电机1221通过联轴器连接丝杆1222，滑动块1223内部开设有螺纹孔，滑动块1223通过螺纹孔与丝杆1222转动连接。

具体的，电机1221带动丝杆1222转动，滑动块1223通过内部螺纹孔与丝杆1222转动连接，在丝杆1222的转动下，滑动块1223沿丝杆1222直线运动，横板13固定连接在滑动块1223上，也即滑动块1223的移动进而带动了横板13的运动。

应理解的，丝杆传动确保整个过程平稳且易于精确控制，更适合横板13在指定位置之间的往返运动，同时联轴器连接确保力的传动均匀，

优选的，直线运动机构122也可以为皮带传动或滑台传动等等方式。

在实施例1的基础上，实施例4：如图1所示，安装板11上两端分别安装有用于控制运动结构12运动的位置传感器。

应理解的，两个位置传感器可以方便直线运动机构122在运动过程中受到传感器的控制，如停止运动或者开始进行下一个步骤的运动等等；确保横板13在沿安装板11直线运动时，具有可控性，确保托盘抓取结构3达到目标点位进行托盘的精确抓取和放拿，同时位置传感器也可以保障整设备运行的安全。

在实施例1的基础上，实施例5：如图1所示，横板13中间设有支撑架131，支撑架131侧边垂直横板13上端平面，支撑架131的侧边与横板13的侧边边缘齐平，垂直运动单元2固定安装在支撑架131的侧边。

应理解的，横板13中间安装有支撑架131，支撑架131上固定安装有垂直运动单元2，其中支撑架131的侧边等于或超出横板13的侧边边缘线，确保垂直运动单元2在上下升降运动中不会磕碰到横板13。

在实施例1的基础上，实施例6：如图1所示，托盘抓取结构3包括水平杆31、竖直杆32和抓取盘33，水平杆31平行于横板13，且水平杆31有多根，多根水平杆31相互平行间隔放置，竖直杆32有两根，两根竖直杆32安装在水平杆31的两端，抓取盘33有多个，间隔安装在两根竖直杆32的两外侧。

具体的，竖直杆32有两根且与安装板11平行放置，两根竖直杆32之间的距离小于两块安装板11之间的距离，同时水平杆31有多根相互平行间隔安装在两根竖直杆32之间，水平杆31垂直于两根竖直杆32安装，抓取盘33有多个间隔安装在两根竖直杆32的两外侧。

应理解的，整个托盘抓取结构3是在两块安装板11之间运动的，通过竖直杆32和水平杆31搭建的网格框架，可以有效的提高整体结构的均匀受力性，抓取盘33位于两根竖直杆32的两边，在抓取完托盘后，依托垂直运动单元2，保证两侧受力平衡，确保在托运中，不易产生形变和影响。

在实施例6的基础上，实施例7：如图1所示，抓取盘33为吸盘。

具体的，吸盘通过对塑料托盘光滑表面的的吸取和拿放，方便运输，同时通过吸盘的柔韧性保护了托盘和托盘内部免受剐蹭。

优选的，抓取盘33也可以通过磁扣或者锁钩等抓取托盘。

在实施例6的基础上，实施例8：如图1所示，竖直杆32与水平杆31为螺栓连接，水平杆31上设有多组连接通孔，多组连接通孔分别从水平杆31的两端向中间位置间隔等距分布，每组连接通孔通过螺栓与竖直杆32连接。

应理解的，水平杆31上设有多组连接通孔，竖直杆32通过螺栓连接不同的连接通孔，进而实现整个托盘抓取结构3横向大小，使得在不同的搬运场景不受宽窄限制，更为灵活。

优选的，水平杆31也可设有多组间隔相等的卡口，用于连接竖直杆32，通过不同的卡口连接，来实现对托盘抓取结构3大小的调节。

优选的，每组连接通孔为两个通孔，每根水平杆31上连接通孔均是开设在相同位置

在实施例1的基础上，实施例9：如图1所示，垂直运动单元2包括气缸21和伸缩结构22，气缸21固定安装在横板13的中间外侧位置，伸缩结构22的一端连接在气缸21的下端，其另一端连接托盘抓取结构3，伸缩结构22通过气缸21带动托盘抓取结构3在垂直方向上运动。

具体的，气缸21带动伸缩结构22伸缩，进而实现伸缩结构22下端托盘抓取结构3的上下运动，其中气缸21固定安装在横板13中间侧边，伸缩结构22一端连接在气缸21的下端，确保伸缩的范围在横板13的下方。

应理解的，通过气缸21来实现伸缩结构22的伸缩，确保在一上一下中托盘抓取结构3完成托盘的搬运过程；气缸21的设置，有利于在有限空间内实现最大化的结构伸展，确保托盘抓取结构3的运动范围。

优选的，气缸21也可用于为抓取盘33提供吸气和放气的抓取动力，完成吸盘的抓取运输工作。

优选的，垂直运动单元2还可以是丝杆结构等运动结构。

在实施例1的基础上，实施例10：如图1所示，可调节托盘抓取机构还包括拖链系统4，拖链系统4包括拖链条和集成电束，集成电束安装在拖链条内部，拖链条的一端固定连接安装板11的外端，其另一端固定连接在横板13的外端，集成电束通过横板13电连接垂直运动单元2和托盘抓取结构3。

具体的，拖链系统4跟随横板13在安装板11上运动，并确保内部的集成电束对垂直运动单元2和托盘抓取结构3的稳定电连接，拖链条确保了在横板13运动中不易折断，有效集成电束不易断裂。

应理解的，拖链系统4确保了其中各运动机构的电连接不受运动的影响，拖链条和集成电束跟随横板13的运动，为横板13内的垂直运动单元2和托盘抓取结构3供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节托盘抓取机构，其特征在于，包括：

水平运动单元(1)，垂直运动单元(2)和托盘抓取结构(3)；

所述水平运动单元(1)包括安装板(11)、运动结构(12)和横板(13)，所述安装板(11)有两块，两块所述安装板(11)相互间隔且平行放置，所述运动结构(12)安装在两块所述安装板(11)上，所述横板(13)位于两块所述安装板(11)之间并滑动连接在所述所述运动结构(12)上，所述运动结构(12)驱动所述横板(13)在所述安装板(11)上往返移动；

所述垂直运动单元(2)固定安装在所述横板(13)的中间外侧位置，所述托盘抓取结构(3)卡接在所述垂直运动单元(2)的下端，并在所述垂直运动单元(2)带动下上下垂直运动。

2.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述运动结构(12)包括直线导轨(121)和直线运动机构(122)，所述直线导轨(121)有两根，两根所述直线导轨(121)分别平行固定安装在两块所述安装板(11)上，所述直线运动机构(122)至少有一个，平行间隔安装在其中一个所述直线导轨(121)的一侧，所述直线运动机构(122)上还套设有滑动块(1223)，所述滑动块(1223)与所述直线导轨(121)滑动连接，所述横板(13)固定安装在所述滑动块(1223)上，所述横板(13)在所述直线运动机构(122)带动下通过所述滑动块(1223)沿所述直线导轨(121)水平运动。

3.根据权利要求2所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述直线运动机构(122)包括电机(1221)和丝杆(1222)，所述电机(1221)通过联轴器连接所述丝杆(1222)，所述滑动块(1223)内部开设有螺纹孔，所述滑动块(1223)通过所述螺纹孔与所述丝杆(1222)转动连接。

4.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述安装板(11)上两端分别安装有用于控制所述运动结构(12)运动的位置传感器。

5.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述横板(13)中间设有支撑架(131)，所述支撑架(131)侧边垂直横板(13)上端平面，所述支撑架(131)的侧边与所述横板(13)的侧边边缘齐平，所述垂直运动单元(2)固定安装在所述支撑架(131)的侧边。

6.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述托盘抓取结构(3)包括水平杆(31)、竖直杆(32)和抓取盘(33)，所述水平杆(31)平行于所述横板(13)，且所述水平杆(31)有多根，多根所述水平杆(31)相互平行间隔放置，所述竖直杆(32)有两根，两根所述竖直杆(32)安装在所述水平杆(31)的两端，所述抓取盘(33)有多个，间隔安装在两根所述竖直杆(32)的两外侧。

7.根据权利要求6所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述抓取盘(33)为吸盘。

8.根据权利要求6所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述竖直杆(32)与所述水平杆(31)为螺栓连接，所述水平杆(31)上设有多组连接通孔，多组所述连接通孔分别从所述水平杆(31)的两端向中间位置间隔等距分布，每组所述连接通孔通过螺栓与所述竖直杆(32)连接。

9.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述垂直运动单元(2)包括气缸(21)和伸缩结构(22)，所述气缸(21)固定安装在所述横板(13)的中间外侧位置，所述伸缩结构(22)的一端连接在所述气缸(21)的下端，其另一端连接所述托盘抓取结构(3)，所述伸缩结构(22)通过所述气缸(21)带动所述托盘抓取结构(3)在垂直方向上运动。

10.根据权利要求1所述的可调节托盘抓取机构，其特征在于，所述可调节托盘抓取机构还包括拖链系统(4)，所述拖链系统(4)包括拖链条和集成电束，所述集成电束安装在所述拖链条内部，所述拖链条的一端固定连接所述安装板(11)的外端，其另一端固定连接在所述横板(13)的外端，所述集成电束通过所述横板(13)电连接所述垂直运动单元(2)和所述托盘抓取结构(3)。

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