CN117361149B - 一种输送线体堆垛机仿生机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种输送线体堆垛机仿生机械臂，包括仿生臂，所述仿生臂用于对装置整体进行支撑。本发明通过抓夹组件与挤压组件的配合，和抓夹组件和托举组件的伸缩活动，减少夹持活动的活动空间，防止影响其他物品，通过推料组件，使得物品便于堆放，以解决现有技术中由于其抓夹倾斜设置，且在抓取物件时，手指旋转，活动轨迹为弧形，活动空间大，现有技术中的机械臂抓夹大多是两侧夹具对物料进行夹持，容易对物品造成损害，且无底托的抓取方式容易掉落，在放置时，箱体的堆垛大多是紧密堆放在一起，倾斜的手指容易影响已经堆垛的其他物品，造成物品的堆垛的问题。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种输送线体堆垛机仿生机械臂。
背景技术
仿生机械手臂是机器人技术与生物力学相结合的产物，所以研究仿生机械手臂有着极其重要的意义，随着仿生技术的发展，仿生机器人广泛参与到日常生活中的各个环节。与传统机械结构相比，使用基于机器人学与人体工程力学的仿生机械手臂也极大的方便了生产；
当今物流技术越来越引起人们的重视，在物流系统中仓库起着关键性的作用，堆垛装置在整个系统中起存储货物的搬运工作，为了便于物流输运和仓储，大量仓库都使用了堆垛式的仓储设计方案，一般需要机械臂在运输线上取得货物之后根据货物的类型进行分类放置在堆垛装置上，并按照一定的顺序堆放，结束之后再回到取货位置去重新取货。
申请号为202021666980.6的中国实用新型专利公开了一种仿生机械臂传动结构，包括第一肩部组件、第二肩部组件、第三肘部组件、第四肘部组件、第五腕部组件、第六腕部组件和第七抓取机械手部组件；所述第一肩部组件由第一减速电机、关节固定块A、第一气动伸缩杆、第二气动伸缩杆、第三气动伸缩杆、第四气动伸缩杆、关节连接装置B组成。该仿生机械臂传动结构各个组件依次通过关节相连，实现如同人的手臂一般自由转动，具有高度的仿生特性，以便更好的模拟人的手臂抓取物体。而且各关节的转动采用减速电机来控制运动状态与角度等，使得扭矩更大、操作控制更加简单、对物体的抓取与投放更加可靠稳定，带来更好的使用与二次开发前景。
上述机械臂的抓夹，在使用时，由于其抓夹倾斜设置，且在抓取物件时，手指旋转，活动轨迹为弧形，活动空间大，现有技术中的机械臂抓夹大多是两侧夹具对物料进行夹持，容易对物品造成损害，且无底托的抓取方式容易掉落，在放置时，箱体的堆垛大多是紧密堆放在一起，倾斜的手指容易影响已经堆垛的其他物品，造成物品的堆垛。
因此，发明一种输送线体堆垛机仿生机械臂来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种输送线体堆垛机仿生机械臂，通过抓夹组件与挤压组件的配合，和抓夹组件和托举组件的伸缩活动，减少夹持活动的活动空间，防止影响其他物品，通过推料组件，使得物品便于堆放，以解决现有技术中由于其抓夹倾斜设置，且在抓取物件时，手指旋转，活动轨迹为弧形，活动空间大，现有技术中的机械臂抓夹大多是两侧夹具对物料进行夹持，容易对物品造成损害，且无底托的抓取方式容易掉落，在放置时，箱体的堆垛大多是紧密堆放在一起，倾斜的手指容易影响已经堆垛的其他物品，造成物品的堆垛的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种输送线体堆垛机仿生机械臂，包括
仿生臂，所述仿生臂用于对装置整体进行支撑，且用于对物料进行输送；
抓取组件，设置于仿生臂的端部，且与仿生臂配合使用，用于对物料进行收放；
抓夹组件，包括有第一抓块和第二抓块，且第一抓块和第二抓块对称分布，设置于抓取组件的内部；
两个挤压组件，分别设置于第一抓块和第二抓块的内部，与抓夹组件配合使用；
推料组件，位于第一抓块与第二抓块之间，且滑动连接于抓取组件的内部，用于推动物料下料；
托举组件，位于抓取组件的底部，用于对物料的底部进行托举。
作为本发明的一种优选方案，所述仿生臂包括固定底座，所述固定底座的底部安装有具有制动功能的万向轮，所述固定底座的内部可拆卸安装有配重块，所述固定底座的内部还安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转盘。
作为本发明的一种优选方案，所述转盘的顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端安装有第一手臂，所述第一手臂的端部安装有第二电机，所述第二电机的输出端安装有第二手臂，所述第二手臂的输出端安装有精密电机，所述精密电机的输出端与抓取组件固定连接。
作为本发明的一种优选方案，所述抓取组件包括有活动框体，所述活动框体的边侧开设有凹槽，所述活动框体的后侧通过螺纹钉固定连接有大拆卸板，所述大拆卸板的后侧安装有液压缸，所述液压缸的输出端延伸至抓取组件的内部，且所述液压缸的输出端固定连接有活动块，活动块的后侧通过螺钉固定连接有小拆卸板，且是活动块与活动框体滑动连接，所述推料组件贯穿活动块和小拆卸板与大拆卸板通过螺钉固定连接。
作为本发明的一种优选方案，所述第一抓块和第二抓块的内侧均固定连接有螺纹块，所述活动块的内部开设有与螺纹块滑动连接的调节槽，所述调节槽的两端还开设有转动槽，所述转动槽的内部转动连接有丝杆，所述丝杆的一端延伸至活动块的外侧且端部固定连接有马达，所述丝杆的外壁两端设置有方向相反的螺纹，且两个螺纹块位于丝杆的两端且与丝杆螺纹连接。
作为本发明的一种优选方案，所述第一抓块和第二抓块的内侧均固定连接有限位块，所述活动块的内部位于调节槽的下方开设有限位槽，所述限位槽和限位块均设置为T形，且所述限位块位于限位槽的内部且与限位槽滑动连接，其中第一抓块和第二抓块的形状均设置为向外倾斜。
作为本发明的一种优选方案，所述挤压组件包括有挤压板和抓板，所述第一抓块和第二抓块的端部与抓板一体化连接，所述抓板的内部设置有活动槽，所述挤压板的端部固定连接有与活动槽相配合的凸块，所述活动槽的内壁固定连接有第一磁块，所述挤压板的端部固定连接有与第一磁块相配合的第二磁块。
作为本发明的一种优选方案，所述推料组件包括有推料板，所述推料板的后侧固定连接有推料杆，所述活动块的内部开设有与推料杆滑动连接的推料槽，所述推料杆的两侧固定连接有挡板，所述推料槽的两侧开设有与挡板相配合的挡槽，所述推料板的前侧安装有感应器。
作为本发明的一种优选方案，所述托举组件包括有托料板，所述托料板固定在活动框体的端部，所述托料板设置有两个，两个所述托料板分别位于推料组件的两侧，所述托举组件的端部设置有倾斜槽，且所述托料板的顶部和底部均转动连接有多个等距分布的转动柱。
在上述技术方案中，与现有技术相比本发明提供的技术效果和优点如下：
1、通过启动液压缸，液压缸带动活动块在活动框体的内部滑动，从而使得托举组件和抓夹组件进行伸缩，可以将物料放置在狭小的空间内，且不影响其他的物品，其中抓夹组件和托举组件均设置为板状，第一抓块和第二抓块的形状均设置为向外倾斜，便于减少空间的占用；
2、通过用户可以根据同一运输线上的物品进行调整，使得抓夹组件适用范围更广，第一磁块通电，从而推动第二磁块远离，使得挤压板在活动槽的内部向外滑动，从而对物品进行夹持，挤压板的表面设置有防滑垫，能够提高夹持的稳定性，当需要松开对物品的夹持时，第一磁块断电，使得挤压板在复位弹性件进行自动复位，松开对物品的夹持，其中挤压组件可以微调，对物品进行夹持，减少了夹持活动的活动空间，不影响码垛的其他物品；
3、当装置将物品运送至指定地点之后，液压缸启动，带动活动块复位收缩，其中推料组件固定在小拆卸板上，因此推料组件不动，可以对物品进行抵住固定，防止物品随着托举组件和抓夹组件的回缩而活动，当抓夹组件和托举组件回缩后，再通过仿生臂带动抓取组件整体远离物品，从而完成对物品的码垛，托举组件便于对运输物品的本体和运输物料的下方的物品进行防护，且托举组件能够防止物品掉落。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的抓取组件整体第一视角结构示意图；
图3为本发明的抓取组件整体第二视角结构示意图；
图4为本发明的抓取组件内部第一视角结构示意图；
图5为本发明的抓取组件内部第二视角结构示意图；
图6为本发明的活动块立体结构示意图；
图7为本发明的第一抓块立体结构示意图；
图8为本发明的第一抓块剖面结构示意图；
图9为本发明的推料组件立体结构示意图；
图10为本发明的托举组件立体结构示意图。
附图标记说明：
001、仿生臂；002、抓取组件；003、抓夹组件；004、挤压组件；005、推料组件；006、托举组件；
101、固定底座；102、第一电机；103、第一手臂；104、第二电机；105、第二手臂；
201、活动框体；202、凹槽；203、大拆卸板；204、液压缸；205、活动块；206、小拆卸板；
310、第一抓块；320、第二抓块；301、调节槽；302、马达；303、丝杆；304、螺纹块；305、限位块；306、限位槽；
401、挤压板；402、抓板；403、活动槽；404、凸块；405、第一磁块；406、第二磁块；
501、推料板；502、推料杆；503、推料槽；504、挡板；505、挡槽；506、感应器；
601、托料板；602、倾斜槽；603、转动柱。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1-10所示的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，包括
仿生臂001，仿生臂001用于对装置整体进行支撑，且用于对物料进行输送；
抓取组件002，设置于仿生臂001的端部，且与仿生臂001配合使用，用于对物料进行收放；
抓夹组件003，包括有第一抓块310和第二抓块320，且第一抓块310和第二抓块320对称分布，设置于抓取组件002的内部；
两个挤压组件004，分别设置于第一抓块310和第二抓块320的内部，与抓夹组件003配合使用；
推料组件005，位于第一抓块310与第二抓块320之间，且滑动连接于抓取组件002的内部，用于推动物料下料；
托举组件006，位于抓取组件002的底部，用于对物料的底部进行托举；
在使用时，用户可以将仿生臂001放置在指定位置，并通过仿生臂001控制抓取组件002接近物品后物品进行抓取，然后通过抓夹组件003对物品进行固定，通过托举组件006对物品进行托举，可以接收一部分物品的重力，防止物品由于过重导致脱落，然后通过仿生臂001将物品托举到指定的位置后，通过推料组件005将物料脱离抓取组件002，使得物料放置在指定位置，然后仿生臂001复位，进行下一次的码垛活动。
作为本发明的进一步优化，仿生臂001包括固定底座101，固定底座101的底部安装有具有制动功能的万向轮，固定底座101的内部可拆卸安装有配重块，固定底座101的内部还安装有伺服电机，伺服电机的输出端固定连接有转盘。
其中，转盘的顶部固定安装有第一电机102，第一电机102的输出端安装有第一手臂103，第一手臂103的端部安装有第二电机104，第二电机104的输出端安装有第二手臂105，第二手臂105的输出端安装有精密电机，精密电机的输出端与抓取组件002固定连接；
在使用时，将仿生臂001放置在运输线的传动带端部，将抓取组件002放置在指定的位置，然后通过运输带的作用带动物品进入托举组件006的顶部，然后通过启动第二电机104和第一电机102带动抓取组件002远离运输带，并通过启动伺服电机，带动抓取组件002转动，可以使得抓取组件002将物料运送至指定码垛的位置，同时用户可以通过系统控制码垛的位置，使得其精准摆放。
在上述结构中，抓取组件002包括有活动框体201，活动框体201的边侧开设有凹槽202，当活动块205前后伸缩时，小拆卸板206能够为马达302提供活动空间，活动框体201的后侧通过螺纹钉固定连接有大拆卸板203，便于对装置进行拆卸，大拆卸板203的后侧安装有液压缸204，液压缸204的输出端延伸至抓取组件002的内部，且液压缸204的输出端固定连接有活动块205，活动块205的后侧通过螺钉固定连接有小拆卸板206，且是活动块205与活动框体201滑动连接，便于限位，推料组件005贯穿活动块205和小拆卸板206与大拆卸板203通过螺钉固定连接，通过启动液压缸204，液压缸204带动活动块205在活动框体201的内部滑动，从而使得托举组件006和抓夹组件003进行伸缩，可以将物料放置在狭小的空间内，且不影响其他的物品。
其中，第一抓块310和第二抓块320的内侧均固定连接有螺纹块304，活动块205的内部开设有与螺纹块304滑动连接的调节槽301，调节槽301的两端还开设有转动槽，转动槽的内部转动连接有丝杆303，丝杆303的一端延伸至活动块205的外侧且端部固定连接有马达302，丝杆303的外壁两端设置有方向相反的螺纹，且两个螺纹块304位于丝杆303的两端且与丝杆303螺纹连接。
进一步的，第一抓块310和第二抓块320的内侧均固定连接有限位块305，活动块205的内部位于调节槽301的下方开设有限位槽306，限位槽306和限位块305均设置为T形，且限位块305位于限位槽306的内部且与限位槽306滑动连接，其中第一抓块310和第二抓块320的形状均设置为向外倾斜，便于减少抓取组件002空间的占用。
在使用时，用户可以根据同一运输线上的物品进行调整，使得抓夹组件003适用范围更广，通过启动马达302，带动丝杆303在转动槽的内部转动，由于丝杆303的外壁两端设置有方向相反的螺纹，可以带动第一抓块310和第二抓块320活动，相互靠近或者相互远离，从而调整第一抓块310和第二抓块320之间的距离，其中限位块305在限位槽306的内部滑动，能够对第一抓块310和第二抓块320进行限位，使其滑动更加平稳。
其中，挤压组件004包括有挤压板401和抓板402，第一抓块310和第二抓块320的端部与抓板402一体化连接，抓板402的内部设置有活动槽403，挤压板401的端部固定连接有与活动槽403相配合的凸块404，活动槽403的内壁固定连接有第一磁块405，挤压板401的端部固定连接有与第一磁块405相配合的第二磁块406，挤压板401和活动槽403的内壁之间设置有复位弹性件；
当物料进入到抓夹组件003和挤压组件004之间时，第一磁块405通电，从而推动第二磁块406远离，使得挤压板401在活动槽403的内部向外滑动，从而对物品进行夹持，挤压板401的表面设置有防滑垫，能够提高夹持的稳定性，且凸块404能够对其进行限位，防止挤压板401脱落，当需要松开对物品的夹持时，第一磁块405断电，使得挤压板401在复位弹性件进行自动复位，松开对物品的夹持。
在上述实施例上进一步优化中，推料组件005包括有推料板501，推料板501的后侧固定连接有推料杆502，活动块205的内部开设有与推料杆502滑动连接推料槽503，推料杆502的两侧固定连接有挡板504，推料槽503的两侧开设有与挡板504相配合的挡槽505，推料板501的前侧安装有感应器506；
在使用时，当装置将物品运送至指定地点之后，液压缸204启动，带动活动块205复位收缩，其中推料组件005固定在小拆卸板206上，因此推料组件005不动，可以对物品进行抵住固定，防止物品随着托举组件006和抓夹组件003的回缩而活动，当抓夹组件003和托举组件006回缩后，再通过仿生臂001带动抓取组件002整体远离物品，从而完成对物品的码垛。
其中，托举组件006包括有托料板601，托料板601固定在活动框体201的端部，托料板601设置有两个，两个托料板601分别位于推料组件005的两侧，托举组件006的端部设置有倾斜槽602，且托料板601的顶部和底部均转动连接有多个等距分布的转动柱603，为了进一步减少对物品的损坏，托料板601的顶部转动连接有多个转动柱603，便于对运输物品的本体和运输物料的下方的物品进行防护，其中倾斜槽602倾斜设置，便于使得物品滑动至与推料组件005贴合的位置，推料板501内部的感应器506能够对物品进行扫描感应，提高了装置的智能性和效率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于，包括：
仿生臂(001)，所述仿生臂(001)用于对装置整体进行支撑，且用于对物料进行输送；
抓取组件(002)，设置于仿生臂(001)的端部，且与仿生臂(001)配合使用，用于对物料进行收放；
抓夹组件(003)，包括有第一抓块(310)和第二抓块(320)，且第一抓块(310)和第二抓块(320)对称分布，设置于抓取组件(002)的内部；
两个挤压组件(004)，分别设置于第一抓块(310)和第二抓块(320)的内部，与抓夹组件(003)配合使用；
推料组件(005)，位于第一抓块(310)与第二抓块(320)之间，且滑动连接于抓取组件(002)的内部，用于推动物料下料；
托举组件(006)，位于抓取组件(002)的底部，用于对物料的底部进行托举；
所述抓取组件(002)包括有活动框体(201)，所述活动框体(201)的边侧开设有凹槽(202)，所述活动框体(201)的后侧通过螺纹钉固定连接有大拆卸板(203)，所述大拆卸板(203)的后侧安装有液压缸(204)，所述液压缸(204)的输出端延伸至抓取组件(002)的内部，且所述液压缸(204)的输出端固定连接有活动块(205)，活动块(205)的后侧通过螺钉固定连接有小拆卸板(206)，且是活动块(205)与活动框体(201)滑动连接，所述推料组件(005)贯穿活动块(205)和小拆卸板(206)与大拆卸板(203)通过螺钉固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述仿生臂(001)包括固定底座(101)，所述固定底座(101)的底部安装有具有制动功能的万向轮，所述固定底座(101)的内部可拆卸安装有配重块，所述固定底座(101)的内部还安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转盘。
3.根据权利要求2所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述转盘的顶部固定安装有第一电机(102)，所述第一电机(102)的输出端安装有第一手臂(103)，所述第一手臂(103)的端部安装有第二电机(104)，所述第二电机(104)的输出端安装有第二手臂(105)，所述第二手臂(105)的输出端安装有精密电机，所述精密电机的输出端与抓取组件(002)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述第一抓块(310)和第二抓块(320)的内侧均固定连接有螺纹块(304)，所述活动块(205)的内部开设有与螺纹块(304)滑动连接的调节槽(301)，所述调节槽(301)的两端还开设有转动槽，所述转动槽的内部转动连接有丝杆(303)，所述丝杆(303)的一端延伸至活动块(205)的外侧且端部固定连接有马达(302)，所述丝杆(303)的外壁两端设置有方向相反的螺纹，且两个螺纹块(304)位于丝杆(303)的两端且与丝杆(303)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述第一抓块(310)和第二抓块(320)的内侧均固定连接有限位块(305)，所述活动块(205)的内部位于调节槽(301)的下方开设有限位槽(306)，所述限位槽(306)和限位块(305)均设置为T形，且所述限位块(305)位于限位槽(306)的内部且与限位槽(306)滑动连接，其中第一抓块(310)和第二抓块(320)的形状均设置为向外倾斜。
6.根据权利要求5所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述挤压组件(004)包括有挤压板(401)和抓板(402)，所述第一抓块(310)和第二抓块(320)的端部与抓板(402)一体化连接，所述抓板(402)的内部设置有活动槽(403)，所述挤压板(401)的端部固定连接有与活动槽(403)相配合的凸块(404)，所述活动槽(403)的内壁固定连接有第一磁块(405)，所述挤压板(401)的端部固定连接有与第一磁块(405)相配合的第二磁块(406)。
7.根据权利要求5所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述推料组件(005)包括有推料板(501)，所述推料板(501)的后侧固定连接有推料杆(502)，所述活动块(205)的内部开设有与推料杆(502)滑动连接推料槽(503)，所述推料杆(502)的两侧固定连接有挡板(504)，所述推料槽(503)的两侧开设有与挡板(504)相配合的挡槽(505)，所述推料板(501)的前侧安装有感应器(506)。
8.根据权利要求1所述的一种输送线体堆垛机仿生机械臂，其特征在于：所述托举组件(006)包括有托料板(601)，所述托料板(601)固定在活动框体(201)的端部，所述托料板(601)设置有两个，两个所述托料板(601)分别位于推料组件(005)的两侧，所述托举组件(006)的端部设置有倾斜槽(602)，且所述托料板(601)的顶部和底部均转动连接有多个等距分布的转动柱(603)。
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