CN115231292B - 一种抓取翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抓取翻转装置，包括抓取设备，抓取设备包括伸缩装置、翻转装置和抓取装置，抓取装置位于翻转装置的一侧；伸缩装置的固定端与翻转装置连接，伸缩装置的活动端与抓取装置连接，伸缩装置驱动抓取装置靠近、远离翻转装置；通过伸缩装置驱动抓取装置伸缩、缩回；使抓取装置抓取到的箱型物料能移动到翻转装置内；通过设置伸缩装置，这样抓取装置能抓取到与机架距离不同的箱型物料；同时抓取装置的抓取转动支架可转动设置，抓取转动支架连接有吸附件；这样能从不同方向抓取箱型物料。

Description

一种抓取翻转装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种抓取翻转装置。

背景技术

工程机器人与物流业的搬运机器人较为相似，都是需要实现在不同高度对一定重量内的规则物体进行夹取搬运，通过自动化，可实现智能物流，比如在港口、物流中心等场景达到全自动化物流；如中国专利申请号CN202220569739.4，公告日2022.07.05，具体公开了一种全局定位搬运机器人，具体包括底盘，所述底盘两侧固定安装有用于辅助机器人全向移动的动力装置，且两侧安装有货仓，底盘的上表面

前端安装有用于完成抓取动作的机械臂装置，底盘的上表面后端安装有单片机。动力装置中的减震机构的设置，可以减缓机器人运行时的震动，当机器人所处地势高低不平或所处环境有震动时，麦克纳姆轮受到的支撑力通过减震板传递至减震器的减震弹簧处，此时减震器受力压缩，则减震装置的平行四杆机构发生变形，使得麦克纳姆轮始终与地面的保持紧密接触，避免打滑，提升了机器人对地形适应能力；同时减震机构可以减小起伏震荡在机器人运行过程中的影响，增加机器人的稳定性。

但是，该结构的搬运机器人仅仅是通过机械手对货物进行抓取，不能对于正在搬运的箱型物料进行翻面；同时现有搬运机器人夹爪的移动方向是固定的，其只能沿一个方向对箱型物料进行夹紧，即只能自上往下靠近箱型物料进行夹紧，或自左往后靠近箱型物料进行夹紧；其不能沿不同方向对箱型物料进行夹紧，使用时容易受到场地因素限制导致不能夹起箱型物料；同时夹爪无法接住从空中往下掉落的物料；夹爪在抓取箱型物料时，需要张开夹爪，然后移动夹爪使箱型物料位于夹爪的两爪齿之间；然后收拢夹爪才能实现对箱型物料的抓取，夹爪抓取箱型物料时动作繁琐。同时现有的工程小车不能对其余机器人进行救援。

发明内容

本发明提供一种抓取翻转装置，抓取装置能抓取不同高度的箱型物料，翻转装置对抓取到的箱型物料进行翻面。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种抓取翻转装置，包括机架，在机架上设有升降装置和抓取设备，升降装置驱动抓取设备升降；抓取设备包括伸缩装置、翻转装置和抓取装置，抓取装置位于翻转装置的一侧；伸缩装置的固定端与翻转装置连接，伸缩装置的活动端与抓取装置连接，伸缩装置驱动抓取装置靠近、远离翻转装置。

翻转装置包括翻转支架、翻转驱动装置、翻转座和两个翻转轨道；翻转驱动装置设置在翻转支架底部，两个翻转轨道都设置在翻转支架上且位于翻转驱动装置上方；翻转驱动装置驱动翻转座在翻转轨道上滑动。

所述翻转座包括翻转固定座和翻转承托件，翻转承托件可转动的设置在翻转固定座上；翻转固定座与翻转驱动装置固定连接；翻转承托件包括翻转第一承托板和翻转第二承托板，翻转第二承托板位于翻转第一承托板下方；翻转第一承托板与翻转第二承托板连接且垂直设置；在翻转第二承托板的两端分别设有翻转滑动件，所述翻转轨道设有弧形滑槽；弧形滑槽的一端沿翻转支架的长度方向远离抓取装置且的向上延伸；弧形滑槽的另一端沿翻转支架的长度方向靠近抓取装置且向下延伸；翻转滑动件滑动设置在弧形滑槽中；翻转驱动装置用于驱动翻转承托件沿弧形滑槽旋转角度A，0°＜A＜100°。

抓取装置包括抓取安装支架、抓取驱动装置，抓取转动支架和吸附件；抓取安装支架与伸缩装置的活动端连接，抓取驱动装置固定在抓取安装支架上且与抓取转动支架连接，吸附件安装在抓取转动支架上；抓取驱动装置驱动抓取转动支架旋转，抓取转动支架带动吸附件靠近、远离翻转座。

以上设置，抓取装置用于抓取箱型物料，并将抓取到的箱型物料放置在翻转装置中；翻转装置对箱型物料进行翻面；通过垂直设置的翻转第一承托板和翻转第二承托板，这样翻转承托件能同时与箱型物料的相邻表面接触，翻转承托件能对箱型物料翻面前、翻面后的底面都进行承托；当箱型物料未进行翻面时，通过翻转第二承托板对箱型物料进行承托，当箱型物料进行翻面后，通过翻转第一承托板对箱型物料进行承托；避免箱型物料在重力作用下脱离翻转承托件。

同时由于翻转承托件可转动的设置在翻转固定座上，且翻转承托件通过翻转滑动件与弧形滑槽滑动连接，弧形滑槽对翻转承托件的活动进行限制，当翻转承托件向远离抓取装置方向移动时，在弧形滑槽的导向作用下，翻转承托件进行逆时针转动，翻转承托件从翻转第一承托板位于翻转第二承托板上方的状态改为翻转第二承托板位于翻转第一承托板上方的状态；当翻转承托件向靠近抓取装置方向移动时，在弧形滑槽的导向作用下，翻转承托件进行顺时针转动，翻转承托件从翻转第二承托板位于翻转第一承托板上方的状态改为翻转第一承托板位于翻转第二承托板上方的状态。这样既可以沿顺时针方向对箱型物料进行翻面，也可以沿逆时针方向对箱型物料进行翻面。

通过设置可旋转的抓取转动支架，抓取转动支架带动吸附件转动，这样吸附件既沿从水平方向对箱型物料进行抓取；也能沿竖直方向对箱型物料进行抓取；又能从水平方向与竖直方向之间的倾斜方向对箱型物料进行抓取；不容易受到场地限制，适用范围广；同时由于抓取转动支架可进行旋转，抓取装置沿一个方向抓取箱型物料后，抓取装置能沿另一方向放置箱型物料。

通过伸缩装置驱动抓取装置伸缩、缩回；使抓取装置抓取到的箱型物料能移动到翻转装置内；通过设置伸缩装置，这样抓取装置能抓取到与机架距离不同的箱型物料。

进一步的，所述伸缩装置包括伸缩固定支架、伸缩活动支架、伸缩第一驱动装置和伸缩第二驱动装置；伸缩活动支架的一端与抓取装置连接；伸缩活动支架设置在伸缩固定支架上方且与伸缩固定支架滑动连接；伸缩第一驱动装置的固定端与伸缩固定支架连接，伸缩第一驱动装置的活动端与伸缩第二驱动装置的固定端连接，伸缩第二驱动装置的活动端与伸缩活动支架连接；伸缩第一驱动装置用于驱动伸缩活动支架移动，伸缩第二驱动装置用于驱动伸缩活动支架相对伸缩第一驱动装置移动。

以上设置，通过伸缩第一驱动装置驱动伸缩活动支架进行第一次伸出，通过伸缩第二驱动装置驱动伸缩活动支架进行第二次伸出；伸缩活动支架的移动距离远；进而使得抓取装置的抓取范围远。

进一步的，所述伸缩第一驱动装置包括伸缩第一固定座、伸缩第一缸体和伸缩第一滑块；伸缩活动支架位于伸缩第一滑块与伸缩固定支架之间；伸缩第一固定座的一端与伸缩固定支架连接，伸缩第一缸体设置在伸缩第一固定座的另一端；伸缩第一滑块穿设在伸缩第一缸体上且在伸缩第一缸体上滑动设置。

所述伸缩第二驱动装置包括伸缩第二固定座、伸缩第二气缸和伸缩第三固定座；伸缩第二气缸的固定端与伸缩第二固定座连接，伸缩第二固定座与伸缩第一滑块连接；伸缩第二气缸的活动端与伸缩第三固定座连接，伸缩第三固定座与伸缩活动支架连接。

以上设置，伸缩第一滑块与伸缩第二固定座连接且在伸缩第一缸体上滑动，同时伸缩第二固定座通过缩第二气缸和伸缩第三固定座与伸缩活动支架连接；避免伸缩第一滑块在移动过程中发生转动。

进一步的，伸缩装置还包括滑轮组件，滑轮组件设置在伸缩活动支架远离抓取装置的一端；滑轮组件包括滑轮支架，在滑轮支架的两侧都设有一个以上的可转动的滑轮；滑轮与伸缩第一滑块的底部抵接。

以上设置，当伸缩第一驱动装置驱动伸缩活动支架移动时，伸缩活动支架与伸缩第一滑块同步移动；由于伸缩第一滑与伸缩活动支架同步移动，这时候伸缩第一滑块不与伸缩活动支架滑动摩擦；当伸缩第二驱动装置驱动伸缩活动支架移动时，伸缩活动支架相对伸缩第一滑块进行移动；通过在伸缩活动支架远离抓取装置的一端设置滑轮组件降低伸缩第一滑块移动过程中受到的摩擦力。

进一步的，翻转座还包括翻转摆动座，所述翻转承托件与翻转摆动座固定连接，翻转摆动座与翻转固定座铰接；翻转摆动座包括摆动第一座体和摆动第二座体；摆动第一座体与摆动第二座体连接且垂直设置；翻转第一承托板与摆动第一座体连接，翻转第二承托板与摆动第二座体连接。

以上设置，翻转摆动座与翻转承托件固定连接；翻转摆动座与翻转固定座铰接；当翻转承托件转动时，翻转承托件带动翻转摆动座在翻转固定座上转动。

进一步的，翻转支架包括翻转固定件和翻转定位件，翻转定位件设置在翻转固定件上，在翻转定位件上设有避让孔，避让孔与翻转固定件之间形成避让空间；在翻转固定件上设有安装孔；翻转轨道设置穿过安装孔设置在避让空间中且与翻转固定件、翻转定位件固定连接。

以上设置，通过设置避让空间用于容置箱型物料和翻转装置；这样能缩小翻转装置的体积；同时避免翻转承托件对箱型物料进行翻面时，箱型物料从翻转承托件上掉落。

进一步的，翻转驱动装置设置在翻转固定座底部；所述翻转驱动装置包括翻转驱动支座、翻转驱动缸体和翻转驱动滑块；翻转驱动支座与翻转固定座连接，翻转驱动缸体设置在翻转固定座上，翻转驱动滑块穿设在翻转驱动缸体上且在翻转驱动缸体上滑动设置；在翻转固定件上设有连接孔，翻转驱动滑块的一端穿过连接孔与翻转固定座连接。通过翻转驱动滑块移动带动翻转座移动。

进一步的，升降装置包括升降固定支架、升降活动支架、升降驱动装置和传动组件；升降固定支架与机架固定连接，升降活动支架与升降固定支架和抓取设备滑动连接。

传动组件包括升降第一传动轮、升降第二传动轮、升降同步带、第一同步带固定件和第二同步带固定件；升降驱动装置的输出端穿过升降第一传动轮与升降活动支架的一端连接，升降第二传动轮可转动的设置在升降活动支架的另一端；升降同步带套设在升降第一传动轮和升降第二传动轮上。

第一同步带固定件的一端与升降固定支架固定连接，第一同步带固定件的另一端夹紧在升降第一传动轮和升降第二传动轮一侧的升降同步带上；第二同步带固定件将升降第一传动轮和升降第二传动轮另一侧的升降同步带套上并固定在翻转支架上；传动组件用于驱动升降活动支架和翻转装置同步升降。

以上设置，通过升降装置带动翻转装置升降，进而带动抓取装置升降；这样抓取装置能对不同高度的箱型物料进行抓取；通过翻转装置是与抓取装置同步升降的，抓取装置与翻转装置之间的配合效果好；传动组件一侧的升降同步带套与升降固定支架连接，传动组件沿一个方向转动带动升降同步带移动，第一同步带固定件向升降固定支架向底端靠近，第一同步带固定件产生驱动升降固定支架向下移动的力；由于升降固定支架固定在机架上，升降固定支架不能发生移动，而传动组件设置在升降活动支架上，且升降活动支架与升降固定支架之间滑动连接，这样会驱动升降活动支架向上移动，使第一同步带固定件相对升降第一传动轮向下移动，进而实现升降活动支架上升。

传动组件沿另一个方向转动升降同步带套，第一同步带固定件向升降固定支架向顶端靠近，第一同步带固定件产生驱动升降固定支架向上移动的力；由于升降固定支架固定在机架上，升降固定支架不能发生移动，而传动组件设置在升降活动支架上，且升降活动支架与升降固定支架之间滑动连接，这样会驱动升降活动支架向下移动，使第一同步带固定件相对升降第一传动轮向上移动，进而实现升降活动支架下降。

同时在传动组件另一侧的升降同步带套上连接有第二同步带固定件，当升降活动支架上升时，第一同步带固定件相对升降第一传动轮向下移动，这样第二同步带固定件相对升降第一传动轮向上运动，翻转支架同时上升；当升降活动支架下降时，第一同步带固定件相对升降第一传动轮向上移动，这样第二同步带固定件相对升降第一传动轮向下运动，翻转支架同时下降；翻转支架在升降活动支架的移动基础上进行移动的，翻转支架的升降高度幅度大。

进一步的，A为83°。

附图说明

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明中抓取设备与升降装置的立体结意图。

图3为本发明中抓取设备的立体示意图。

图4为本发明中抓取设备的分解图。

图5为本发明中翻转装置去除翻转支架后的立体示意图。

图6为本发明中翻转装置去除翻转支架后的分解图。

图7为翻转承托件移动到弧形滑槽一端的示意图。

图8为翻转承托件向弧形滑槽另一端靠近的示意图。

图9为翻转承托件移动到弧形滑槽另一端的示意图。

图10为本发明中伸缩装置和抓取装置的立体示意图。

图11为本发明中伸缩第一驱动装置驱动伸缩活动支架伸出的示意图。

图12为图11中b的放大图。

图13为本发明中伸缩第二驱动装置驱动伸缩活动支架伸出的示意图。

图14为本发明中翻转定位件的立体示意图。

图15为本发明中翻转固定件的立体示意图。

图16为本发明中升降装置的立体示意图。

图17为本发明中升降装置的正视图。

图18为本发明中升降装置上升后的示意图。

图19为本发明与不同高度的箱型物料配合的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-19所示；一种抓取翻转装置，包括机架10，在机架10上设有抓取设备1和升降装置2，在本实施例中，升降装置2设有两个，抓取设备1位于两个升降装置2之间；两升降装置2与抓取设备1连接并驱动抓取设备1升降。

如图3、4所示；抓取设备1包括伸缩装置11、翻转装置12和抓取装置13，抓取装置13位于翻转装置12的一侧；伸缩装置11的固定端与翻转装置12连接，伸缩装置11的活动端与抓取装置13连接，伸缩装置11驱动抓取装置13靠近、远离翻转装置12。通过伸缩装置11驱动抓取装置13伸缩、缩回；使抓取装置13抓取到的箱型物料能移动到翻转装置12内；通过设置伸缩装置11，这样抓取装置13能抓取到与机架10距离不同的箱型物料。

如图4、10所示；抓取装置13包括抓取安装支架131、抓取驱动装置132，抓取转动支架133和吸附件134；在本实施例中，抓取安装支架131设有两个，两个抓取安装支架131与伸缩装置11的活动端连接，抓取驱动装置132固定在一抓取安装支架131上且抓取驱动装置132的输出端与抓取转动支架133的一端固定连接，抓取转动支架133的另一端与另一的抓取安装支架131可转动连接；吸附件134安装在抓取转动支架133上；抓取驱动装置132驱动抓取转动支架133旋转，抓取转动支架133带动吸附件134靠近、远离翻转装置12。在本实施例中，吸附件134为吸盘；在吸附件134中设有中空结构的支撑件（图中未示出），吸附件134连接有抽真空装置（图中未示出）；抽真空装置为真空泵；通过设置中空结构的支撑件不影响吸附件134对箱型物料进行吸附；同时提升吸附件134的支撑力。在本实施例中，抓取驱动装置132为步进电机。抓取装置13用于抓取箱型物料，并将抓取到的箱型物料放置在翻转装置12中。

设置可旋转的抓取转动支架133，抓取转动支架133带动吸附件134转动，这样吸附件134既沿从水平方向对箱型物料进行抓取；也能沿竖直方向对箱型物料进行抓取；又能从水平方向与竖直方向之间的倾斜方向对箱型物料进行抓取；不容易受到场地限制，适用范围广；同时由于抓取转动支架133可进行旋转，抓取装置13沿一个方向抓取箱型物料后，抓取装置13能沿另一方向放置箱型物料。

参照图19所示；箱型物料Q1、Q2、Q3通过夹持装置5设置在墙体6上；箱型物料Q4设置在地面7上；夹持装置夹紧箱型物料的侧面。在本实施例中，夹持装置为夹爪；夹持装置为现有技术，在此不作累述。

若箱型物料处于抓取装置13升降的活动范围内；则通过升降装置2驱动抓取装置13上升、下降与位置高度不同的箱型物料配合。参照图19中的箱型物料Q2、Q3、Q4都在抓取装置13升降的活动范围内。

参照图19中的箱型物料Q3，当吸附件134的吸附面能与箱型物料相对的一侧接触时；吸附件向远离翻转装置12方向转动且与箱型物料相对的一侧接触，实现对箱性物料的抓取。

参照图19中的Q2、Q4；当在箱型物料与吸附件之间具有障碍物K时；吸附件134的吸附面不能与箱型物料相对的一侧接触；此时确定箱型物料的位置。

参照图19中的Q2，在Q3被搬运之后，若箱型物料位于吸附件134的上方，则吸附件向远离翻转装置12方向转动，且吸附件的吸附面与上方箱型物料的底部对应；这样通过升降装置驱动吸附件上升后；实现对箱性物料的抓取。

参照图19中的Q4；在Q3被搬运之后，若箱型物料位于吸附件134的下方，则吸附件向远离翻转装置12方向转动，且吸附件的吸附面与下方箱型物料的顶部对应；这样通过升降装置2驱动吸附件下降后；实现对箱性物料的抓取。

如图3、4所示；翻转装置12包括翻转支架121、翻转驱动装置122、翻转座123和两个翻转轨道124；翻转驱动装置122设置在翻转支架121底部，两个翻转轨道124都设置在翻转支架121上且位于翻转驱动装置122上方；翻转驱动装置122驱动翻转座123在翻转轨道124上滑动。

如图4-6所示；所述翻转座123包括翻转固定座1231、翻转摆动座1232和翻转承托件1233；翻转承托件1233与翻转摆动座1232固定连接，翻转摆动座1232与翻转固定座1231铰接；翻转摆动座1232包括摆动第一座体1234和摆动第二座体1235；摆动第一座体1234与摆动第二座体1235连接且垂直设置；翻转承托件1233包括翻转第一承托板1236和翻转第二承托板1237，翻转第二承托板1237位于翻转第一承托板1236下方；翻转第一承托板1236与翻转第二承托板1237连接且垂直设置；翻转第一承托板1236与摆动第一座体1234连接，翻转第二承托板1237与摆动第二座体1235连接；翻转摆动座1232与翻转承托件1233固定连接；翻转摆动座1232与翻转固定座1231铰接；翻转驱动装置122驱动翻转承托件1233移动，翻转承托件1233在移动过程中进行转动；当翻转承托件1233转动时，翻转承托件1233带动翻转摆动座1232在翻转固定座1231上转动。

如图6所示；在翻转第二承托板1237的两端分别设有翻转滑动件1238，所述翻转轨道124设有弧形滑槽1241；弧形滑槽1241的一端沿翻转支架121的长度方向远离抓取装置13且的向上延伸；弧形滑槽1241的另一端沿翻转支架121的长度方向靠近抓取装置13且向下延伸；翻转滑动件1238通过法兰轴承滑动设置在弧形滑槽1241中；翻转驱动装置122用于驱动翻转承托件1233沿弧形滑槽1241旋转角度A，0°＜A＜100°。在本实施中，A为83°。

如图3、4、14、15所示；所述翻转支架121包括翻转固定件1211和翻转定位件1212，翻转定位件1212设置在翻转固定件1211上。在翻转定位件1212上设有避让孔1214，避让孔1214与翻转固定件1211之间形成避让空间1215；在本实施中，在翻转固定件1211上设有翻转支件1213；翻转定位件1212设置在翻转支件1213上；这样增大避让空间1215的高度。

一并如图15所示；在翻转固定件1211上设有安装孔1216；翻转轨道124穿过安装孔1216设置在避让空间1215中且与翻转固定件1211、翻转定位件1212固定连接。通过设置避让空间1215用于容置箱型物料和翻转装置12；这样能缩小翻转装置12的体积；同时避免翻转承托件1233对箱型物料进行翻面时，箱型物料从翻转承托件1233上掉落。

如图6、14、15所示；在翻转固定件1211的两侧、翻转定位件1212的两侧都设有锁紧件1217，在锁紧件1217上设有竖直贯穿锁紧件1217的第一通孔12171、水平贯穿锁紧件1217的第二通孔12172；位于一侧两个锁紧件1217连接一翻转轨道124；位于另一侧两个锁紧件1217连接另一翻转轨道124；第一通孔12171与翻转固定件1211的第一螺纹孔（图中未示出）对准、翻转定位件1212上的第二螺纹孔（图中未示出）对准；第二通孔12172与翻转轨道124上的第三螺纹孔1242对转；螺栓穿过第一通孔12171与第一螺纹孔连接将锁紧件1217固定在翻转固定件1211上，螺栓穿过第一通孔12171与第二螺纹孔连接将锁紧件1217固定在翻转定位件1212上，螺栓穿过第二通孔12172与第三螺纹孔1242连接将翻转轨道124锁紧在锁紧件1217上；这样实现翻转轨道124与翻转固定件1211和翻转定位件1212的稳定连接。

在翻转固定件1211远离抓取装置13的一端设有两个固定支撑件1218，每个固定支撑件1218的顶端设有第一卡槽12181；第一卡槽12181卡设在翻转定位件1212远离抓取装置13的一端上。在另一实施例中，在翻转定位件1212远离抓取装置13的一端设有两个第二卡槽12182；第一卡槽12181与第二卡槽12182卡合。通过第一卡槽12181与翻转定位件1212卡合，进一步提升翻转固定件1211与翻转定位件1212连接的稳定性。

如图6和图15所示，翻转驱动装置122设置在翻转固定座1231底部；本实施例中，翻转驱动装置122为无杆气缸；翻转驱动装置122包括翻转驱动支座1221、翻转驱动缸体1222和翻转驱动滑块1223；翻转驱动支座1221与翻转固定座1231连接，翻转驱动缸体1222设置在翻转固定座1231上，翻转驱动滑块1223穿设在翻转驱动缸体1222上且在翻转驱动缸体1222上滑动设置；在翻转固定件1211上设有连接孔1219，翻转驱动滑块1223的一端穿过连接孔1219与翻转固定座1231连接。通过翻转驱动滑块1223移动带动翻转座123移动。通过翻转驱动滑块1223与翻转固定座1231连接，避免翻转驱动滑块1223在移动过程中发生旋转；对翻转驱动滑块1223的移动起到导向作用。

翻转装置12对箱型物料进行翻面；通过垂直设置的翻转第一承托板1236和翻转第二承托板1237，这样翻转承托件1233能同时与箱型物料的相邻表面接触，翻转承托件1233能对箱型物料翻面前、翻面后的底面都进行承托；当箱型物料未进行翻面时，通过翻转第二承托板1237对箱型物料进行承托，当箱型物料进行翻面后，通过翻转第一承托板1236对箱型物料进行承托；避免箱型物料在重力作用下脱离翻转承托件1233。

同时由于翻转承托件1233可转动的设置在翻转固定座1231上，且翻转承托件1233通过翻转滑动件1238与弧形滑槽1241滑动连接，弧形滑槽1241对翻转承托件1233的活动进行限制。

参照图8-10所示；当翻转承托件1233向远离抓取装置13方向移动时，在弧形滑槽1241的导向作用下，翻转承托件1233进行逆时针转动，翻转承托件1233从翻转第一承托板1236位于翻转第二承托板1237上方的状态改为翻转第二承托板1237位于翻转第一承托板1236上方的状态；翻转承托件1233向靠近抓取装置13方向移动时，在弧形滑槽1241的导向作用下，翻转承托件1233进行顺时针转动，翻转承托件1233从翻转第二承托板1237位于翻转第一承托板1236上方的状态改为翻转第一承托板1236位于翻转第二承托板1237上方的状态。即箱型物料从A面在左，B面在上翻转为B面在左，A面在下；这样既可以沿顺时针方向对箱型物料进行翻面，也可以沿逆时针方向对箱型物料进行翻面。

如图10-13所示；所述伸缩装置11包括伸缩固定支架111、伸缩活动支架112、伸缩第一驱动装置113和伸缩第二驱动装置114；伸缩活动支架112的一端与抓取装置13连接；伸缩活动支架112设置在伸缩固定支架111上方且与伸缩固定支架111滑动连接；在本实施例中，在伸缩固定支架111顶部设有滑轨（图中未示出），在伸缩活动支架112底部设有滑块（图中未示出），滑块滑动设置在滑轨上。

伸缩第一驱动装置113的固定端与伸缩固定支架111连接，伸缩第一驱动装置113的活动端与伸缩第二驱动装置114的固定端连接，伸缩第二驱动装置114的活动端与伸缩活动支架112连接；伸缩第一驱动装置113用于驱动伸缩活动支架112移动，伸缩第二驱动装置114用于驱动伸缩活动支架112相对伸缩第一驱动装置113移动。通过伸缩第一驱动装置113驱动伸缩活动支架112进行第一次伸出，通过伸缩第二驱动装置114驱动伸缩活动支架112进行第二次伸出；伸缩活动支架112的移动距离远；进而使得抓取装置13的抓取范围远。

在本实施中，伸缩第一驱动装置113为无杆气缸；所述伸缩第一驱动装置113包括伸缩第一固定座1131、伸缩第一缸体1132和伸缩第一滑块1133；伸缩活动支架112位于伸缩第一滑块1133与伸缩固定支架111之间；伸缩第一固定座1131的一端与伸缩固定支架111连接，伸缩第一缸体1132设置在伸缩第一固定座1131的另一端；伸缩第一滑块1133穿设在伸缩第一缸体1132上且在伸缩第一缸体1132上滑动设置。

所述伸缩第二驱动装置114包括伸缩第二固定座1141、伸缩第二气缸1142和伸缩第三固定座1143；伸缩第二气缸1142的固定端与伸缩第二固定座1141连接，伸缩第二固定座1141与伸缩第一滑块1133连接；伸缩第二气缸1142的活动端与伸缩第三固定座1143连接，伸缩第三固定座1143与伸缩活动支架112连接。

伸缩第一滑块1133与伸缩第二固定座1141连接且在伸缩第一缸体1132上滑动，同时伸缩第二固定座1141通过缩第二气缸和伸缩第三固定座1143与伸缩活动支架112连接；避免伸缩第一滑块1133在移动过程中发生转动；对伸缩第一滑块1133的移动起到导向作用。

在另一实施例中，伸缩装置11还包括滑轮1152组件115，滑轮1152组件115设置在伸缩活动支架112远离抓取装置13的一端；滑轮1152组件115包括滑轮支架1151，在滑轮支架1151的两侧都设有一个以上的可转动的滑轮1152；滑轮1152与伸缩第一滑块1133的底部抵接。当伸缩第一驱动装置113驱动伸缩活动支架112移动时，伸缩活动支架112与伸缩第一滑块1133同步移动；由于伸缩第一滑与伸缩活动支架112同步移动，这时候伸缩第一滑块1133不与伸缩活动支架112滑动摩擦；当伸缩第二驱动装置114驱动伸缩活动支架112移动时，伸缩活动支架112相对伸缩第一滑块1133进行移动；通过在伸缩活动支架112远离抓取装置13的一端设置滑轮1152组件115降低伸缩第一滑块1133移动过程中受到的摩擦力。

如图16-18所示；升降装置2包括升降固定支架21、升降活动支架22、升降驱动装置23和传动组件24；升降固定支架21与机架10固定连接，升降活动支架22与升降固定支架21和抓取设备1滑动连接。

在本实施例中，升降固定支架21上设有滑轨，升降活动支架22靠近升降固定支架21的一侧设有滑块；在翻转支架121上设有滑块。升降活动支架22靠近翻转支架121的一侧设有滑轨；滑块滑动设置在滑轨上；进而实现升降活动支架22与升降固定支架21之间、升降活动支架22与翻转支架121之间滑动连接，

所述升降固定支架21、升降活动支架22和传动组件24都设有两个；两个升降活动支架22位于两个升降固定支架21之间，在两升降活动支架22之间连接有升降驱动支件25。

传动组件24包括升降第一传动轮241、升降第二传动轮242、升降同步带243、第一同步带固定件244和第二同步带固定件245；升降驱动装置23的输出端穿过升降第一传动轮241与升降活动支架22的一端连接，升降第二传动轮242可转动的设置在升降活动支架22的另一端；升降同步带243套设在升降第一传动轮241和升降第二传动轮242上。

第一同步带固定件244的一端与升降固定支架21固定连接，第一同步带固定件244的另一端夹紧在升降第一传动轮241和升降第二传动轮242一侧的升降同步带243上；参照图4和15所示；第二同步带固定件245将升降第一传动轮241和升降第二传动轮242另一侧的升降同步带243套上并固定在翻转支架121上；传动组件24用于驱动升降活动支架22和翻转装置12同步升降。

升降驱动装置23包括升降驱动电机231，升降驱动齿轮232、升降从动齿轮233、升降同步轴234；升降驱动电机231固定在升降驱动支件25上，升降驱动电机231的输出端与升降驱动齿轮232连接；升降从动齿轮233穿设在升降同步轴234上；升降同步轴234的一端穿过一升降第一传动轮241与一升降活动支架22的转动连接；升降同步轴234的另一端穿过另一升降第一传动轮241与另一升降活动支架22的转动连接；升降驱动齿轮232与升降从动齿轮233啮合。

通过升降装置2带动翻转装置12升降，进而带动抓取装置13升降；这样抓取装置13能对不同高度的箱型物料进行抓取；通过翻转装置12是与抓取装置13同步升降的，抓取装置13与翻转装置12之间的配合效果好；传动组件24一侧的升降同步带243套与升降固定支架21连接，传动组件24沿一个方向转动带动升降同步带243移动，参照图17中的W方向；第一同步带固定件244向升降固定支架21向底端靠近，第一同步带固定件244产生驱动升降固定支架21向下移动的力；由于升降固定支架21固定在机架10上，升降固定支架21不能发生移动，而传动组件24设置在升降活动支架22上，且升降活动支架22与升降固定支架21之间滑动连接，这样会驱动升降活动支架22向上移动，使第一同步带固定件244相对升降第一传动轮241向下移动，进而实现升降活动支架22上升。

传动组件24沿另一个方向转动升降同步带243，参照图17中的Q方向；第一同步带固定件244向升降固定支架21向顶端靠近，第一同步带固定件244产生驱动升降固定支架21向上移动的力；由于升降固定支架21固定在机架10上，升降固定支架21不能发生移动，而传动组件24设置在升降活动支架22上，且升降活动支架22与升降固定支架21之间滑动连接，这样会驱动升降活动支架22向下移动，使第一同步带固定件244相对升降第一传动轮241向上移动，进而实现升降活动支架22下降。

同时在传动组件24另一侧的升降同步带243上连接有第二同步带固定件245，由于第一同步带固定件244与升降第一传动轮241一侧的升降同步带243连接；第二同步带固定件245与升降第一传动轮241另一侧的升降同步带243连接；当升降活动支架22上升时，第一同步带固定件244相对升降第一传动轮241向下移动，这样第二同步带固定件245相对升降第一传动轮241向上运动，翻转支架121同时上升；当升降活动支架22下降时，第一同步带固定件244相对升降第一传动轮241向上移动，这样第二同步带固定件245相对升降第一传动轮241向下运动，翻转支架121同时下降；翻转支架121在升降活动支架22的移动基础上进行移动的，翻转支架121的升降高度幅度大。

如图1所示；在机架10的底部还有移动装置4；移动装置4用于驱动机架10移动。通过移动装置驱动机架10移动，实现抓取翻转装置向箱型物料靠近。移动装置4包括四组移动轮，每组移动轮通过独立的电机驱动。

抓取翻转装置的工作方法，包括包括以下步骤：

S1、判断箱型物料是否在抓取装置13升降的活动范围内，若是，则进行S2；在本实施例中，通过人为判断型物料是否在抓取装置13升降的活动范围内。

S2、移动装置4驱动机架10移动到箱型物料的一侧。

S3、判断抓取装置1313的吸附件134是否能与箱型物料相对的一侧面接触，若是，则进行S4；若否，则进行S6；在本实施例中，通过人为判断吸附件134是否能与箱型物料相对的一侧接触。

S4、抓取转动支架133带动吸附件134向远离避让空间1215方向转动，使吸附件134的吸附面与箱型物料相对的一侧平行；通过升降装置2驱动吸附件134移动到与箱型物料相同的水平高度；然后伸缩活动支架112伸出使吸附件134与箱型物料接触；

S5、吸附件134对箱型物料进行吸附，然后伸缩活动支架112缩回；然后进行S12；

S6、若箱型物料位于抓取装置13的上方，则进行S7；若箱型物料位于抓取装置13的下方，则进行S9；

S7、伸缩活动支架112伸出，使吸附件134位于箱型物料正下方，抓取转动支架133向远离避让空间1215方向转动，使吸附件134的吸附面与箱型物料的底部对应；升降装置驱动吸附件134上升与箱型物料接触；然后进行S8。

S8、升降装置驱动吸附件134下降，然后伸缩活动支架112缩回；然后进行S11；

S9、伸缩活动支架112伸出，使吸附件134位于箱型物料正上方，抓取转动支架133带动吸附件134向远离避让空间1215方向转动，使吸附件134的吸附面与箱型物料的顶部对应；升降装置驱动吸附件134下降与箱型物料接触；然后进行S10。

S10、升降装置驱动吸附件134上升，然后伸缩活动支架112缩回；然后进行S11。

S11、抓取转动支架133带动吸附件134向靠近避让空间1215方向转动，当箱型物料与翻转承托件接触，吸附件134松开箱型物料的吸附；然后抓取转动支架133向远离避让空间1215方向转动；然后进行S12。

S12、翻转驱动装置驱动翻转承托件向远离抓取装置13的方向移动，翻转承托件沿弧形滑槽滑动时，翻转承托件沿逆时针方向逐渐发生旋转；然后进行S13。

S13、当翻转承托件滑动到弧形滑槽远离抓取装置的一端，翻转承托件沿逆时旋转角度A；翻转承托件旋转带动箱型物料翻面；然后进行S14。

S14、抓取转动支架133带动吸附件134向靠近避让空间1215方向转动，吸附件134对完成翻面的箱型物料进行吸附；然后进行S15。

S15、移动装置驱动机架移动到目标点；吸附件134带动箱型物料向远离避让空间1215方向转动，并将箱型物料放置在目标点的接触面上。

以上方法，抓取转动支架带动吸附件转动，使吸附件能与不同高度、不同位置的箱型物料接触；当吸附件与箱型物料之间不存在障碍物时，吸附件与箱型物料相对的一侧面接触，这样效率高；当箱型物料位于吸附件的上方或下方，且吸附件与箱型物料之间不存在障碍物时；通过升降装置改变吸附件的高度；使得吸附件能与不同高度的箱型物料的相对的一侧面接触；实现对不同高度的箱型物料进行抓取。

当箱型物料位于吸附件的上方或下方，且吸附件与箱型物料之间具有障碍物时；抓取转动支架改变吸附件的与箱型物料的接触位置；当箱型物料位于吸附件的上方时，吸附件与箱型物料的底部接触；当箱型物料位于吸附件的下方时，吸附件与箱型物料的顶部接触；然后通过升降装置带动吸附件和箱型物料移动，进而能越过障碍物抓取箱型物料。

同时箱型物料移动到翻转装置中，通过翻转装置对箱型物料进行翻面；这样当吸附件从翻转装置中取出的箱型物料的表面位置会发变化。

上述方法中，

S2还包括：若箱型物料不在抓取装置13升降的活动范围内，则进行S16。

S16，若箱型物料位于吸附件上方，则进行S17。

S17、伸缩活动支架112伸出，使吸附件134位于箱型物料正下方，抓取转动支架133向远离避让空间1215方向转动，使吸附件134的吸附面与箱型物料的底部对应；升降装置驱动吸附件134上升到最高高度；吸附件进行吸附。然后进行S18。

S18、夹持上方箱型物料的夹持装置松开对箱型物料的夹持；箱型物料在重力作用下向吸附件靠近。然后进行S19。

S19、当箱型物料与吸附件接触时，支撑件对箱型物料进行支撑；在吸附件的吸力作用下，箱性物料被吸附在吸附件上；然后进行S8。

以上方法，能对从高空掉落的箱型物料进行抓取；由于箱型物料在重力作用下撞击到吸附件时会使吸附件发生变形，进而导致吸附件不能对箱型物料进行吸附；通过设置支撑件提升吸附件的刚度，通过支撑件对箱型物料进行支撑；避免箱型物料在重力作用下撞击到吸附件上使吸附件发送变形。

Claims (7)

1.一种抓取翻转装置，包括机架，在机架上设有升降装置和抓取设备，其特征在于：升降装置驱动抓取设备升降；抓取设备包括伸缩装置、翻转装置和抓取装置，抓取装置位于翻转装置的一侧；伸缩装置的固定端与翻转装置连接，伸缩装置的活动端与抓取装置连接，伸缩装置驱动抓取装置靠近、远离翻转装置；

翻转装置包括翻转支架、翻转驱动装置、翻转座和两个翻转轨道；翻转驱动装置设置在翻转支架底部，两个翻转轨道都设置在翻转支架上且位于翻转驱动装置上方；翻转驱动装置驱动翻转座在翻转轨道上滑动；

所述翻转座包括翻转固定座和翻转承托件，翻转承托件可转动的设置在翻转固定座上；翻转固定座与翻转驱动装置固定连接；翻转承托件包括翻转第一承托板和翻转第二承托板，翻转第二承托板位于翻转第一承托板下方，翻转第一承托板与翻转第二承托板连接且垂直设置；在翻转第二承托板的两端分别设有翻转滑动件，所述翻转轨道设有弧形滑槽；弧形滑槽的一端沿翻转支架的长度方向远离抓取装置且的向上延伸；弧形滑槽的另一端沿翻转支架的长度方向靠近抓取装置且向下延伸；翻转滑动件滑动设置在弧形滑槽中；翻转驱动装置用于驱动翻转承托件沿弧形滑槽旋转角度A，0°＜A＜100°；

抓取装置包括抓取安装支架、抓取驱动装置，抓取转动支架和吸附件；抓取安装支架与伸缩装置的活动端连接，抓取驱动装置固定在抓取安装支架上且与抓取转动支架连接，吸附件安装在抓取转动支架上；抓取驱动装置驱动抓取转动支架旋转，抓取转动支架带动吸附件靠近、远离翻转座；

所述伸缩装置包括伸缩固定支架、伸缩活动支架、伸缩第一驱动装置和伸缩第二驱动装置；伸缩活动支架的一端与抓取装置连接；伸缩活动支架设置在伸缩固定支架上方且与伸缩固定支架滑动连接；伸缩第一驱动装置的固定端与伸缩固定支架连接，伸缩第一驱动装置的活动端与伸缩第二驱动装置的固定端连接，伸缩第二驱动装置的活动端与伸缩活动支架连接；伸缩第一驱动装置用于驱动伸缩活动支架移动，伸缩第二驱动装置用于驱动伸缩活动支架相对伸缩第一驱动装置移动；

升降装置包括升降固定支架、升降活动支架、升降驱动装置和传动组件；升降固定支架与机架固定连接，升降活动支架与升降固定支架和抓取设备滑动连接；

传动组件包括升降第一传动轮、升降第二传动轮、升降同步带、第一同步带固定件和第二同步带固定件；升降驱动装置的输出端穿过升降第一传动轮与升降活动支架的一端连接，升降第二传动轮可转动的设置在升降活动支架的另一端；升降同步带套设在升降第一传动轮和升降第二传动轮上；

第一同步带固定件的一端与升降固定支架固定连接，第一同步带固定件的另一端夹紧在升降第一传动轮和升降第二传动轮一侧的升降同步带上；第二同步带固定件将升降第一传动轮和升降第二传动轮另一侧的升降同步带套上并固定在翻转支架上；传动组件用于驱动升降活动支架和翻转装置同步升降。

2.根据权利要求1所述的一种抓取翻转装置，其特征在于：所述伸缩第一驱动装置包括伸缩第一固定座、伸缩第一缸体和伸缩第一滑块；伸缩活动支架位于伸缩第一滑块与伸缩固定支架之间；伸缩第一固定座的一端与伸缩固定支架连接，伸缩第一缸体设置在伸缩第一固定座的另一端；伸缩第一滑块穿设在伸缩第一缸体上且在伸缩第一缸体上滑动设置；

所述伸缩第二驱动装置包括伸缩第二固定座、伸缩第二气缸和伸缩第三固定座；伸缩第二气缸的固定端与伸缩第二固定座连接，伸缩第二固定座与伸缩第一滑块连接；伸缩第二气缸的活动端与伸缩第三固定座连接，伸缩第三固定座与伸缩活动支架连接。

3.根据权利要求2所述的一种抓取翻转装置，其特征在于：伸缩装置还包括滑轮组件，滑轮组件设置在伸缩活动支架远离抓取装置的一端；滑轮组件包括滑轮支架，在滑轮支架的两侧都设有一个以上的可转动的滑轮；滑轮与伸缩第一滑块的底部抵接。

4.根据权利要求2所述的一种抓取翻转装置，其特征在于：翻转座还包括翻转摆动座，所述翻转承托件与翻转摆动座固定连接，翻转摆动座与翻转固定座铰接；翻转摆动座包括摆动第一座体和摆动第二座体；摆动第一座体与摆动第二座体连接且垂直设置；翻转第一承托板与摆动第一座体连接，翻转第二承托板与摆动第二座体连接。

5.根据权利要求1所述的一种抓取翻转装置，其特征在于：翻转支架包括翻转固定件和翻转定位件，翻转定位件设置在翻转固定件上，在翻转定位件上设有避让孔，避让孔与翻转固定件之间形成避让空间；在翻转固定件上设有安装孔；翻转轨道穿过安装孔设置在避让空间中且与翻转固定件、翻转定位件固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种抓取翻转装置，其特征在于：翻转驱动装置设置在翻转固定座底部；所述翻转驱动装置包括翻转驱动支座、翻转驱动缸体和翻转驱动滑块；翻转驱动支座与翻转固定座连接，翻转驱动缸体设置在翻转固定座上，翻转驱动滑块穿设在翻转驱动缸体上且在翻转驱动缸体上滑动设置；在翻转固定件上设有连接孔，翻转驱动滑块的一端穿过连接孔与翻转固定座连接。

7. 根据权利要求1所述的一种抓取翻转装置，其特征在于： A为83°。