CN118183302A - 一种码垛用机器人抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码垛用机器人抓取装置，涉及到码垛机器人技术领域，包括支撑组件、传动组件、调节组件以及料叉。本发明通过设置支撑组件，支撑组件的下方设置有两组可以滑动的传动组件，传动组件的下方设置有多组调节组件和料叉，传动组件可以带动调节组件和料叉运动，以实现对物料的叉起或夹起，从而方便了码垛机器人进行码垛作业，同时，料叉可以在调节组件的底端旋转，以切换码垛机器人对物料的抓取方式，从而无需更换码垛机器人的抓取机构既可根据物料形态进行切换，方便了码垛作业的进行。

Description

一种码垛用机器人抓取装置

技术领域

本发明涉及码垛机器人技术领域，特别涉及一种码垛用机器人抓取装置。

背景技术

码垛机器人，是机械与计算机程序有机结合的产物。为现代生产提供了更高的生产效率。码垛机器在码垛行业有着相当广泛的应用。码垛机器人大大节省了劳动力，节省空间。码垛机器人运作灵活精准、快速高效、稳定性高，作业效率高。近年来，随着企业生产自动化程度越来越高，码垛机器人的应用越来越普遍，与之配套的码垛机器人手爪也发展迅速。但是现有机械手爪多为刚性抓取式手爪，易损坏抓取物，且手爪多只能一次抓取一个产品，能同时抓取多个产品的手爪重量也较重，降低了可抓取重量。另外，传统抓取式手爪夹取位置受限，只能夹取侧面或底面，且必须为多面夹取。在被抓取物为不规则箱体时，则无法抓取。同时，码放被抓取物的码垛托盘为人工摆放，提高了人工成本，降低了转运码垛效率；且当被抓取物为软性材料时，则传统机械手爪无法抓取。

公开号为CN103318652B的一种码垛机器人用机械手爪，包括：与码垛机器人的机械臂相连的连接法兰，与该连接法兰底面相连的安装框架，该安装框架呈矩形，设于安装框架中部两侧的支架，通过多块安装板连接于所述安装框架上的吸盘装置，设于一支架上的抽真空控制装置，设于另一支架上的高度检测装置，对称安装在安装框架的两端的抓取装置，设于安装框架上的气缸驱动装置。本发明相对于现有技术具有通用性强、不损坏被抓取物、转运码垛效率高等优点。

公开号为CN111994643A的一种多规格防盗门用机器人拆垛码垛夹具，包括支撑框架、与所述支撑框架相连接的机器人运动轴、设置于所述支撑框架上的滑轨、与所述滑轨滑动连接的滑块，设置于所述支撑框架中且用于将防盗门夹紧的旋转夹紧装置，与所述旋转夹紧装置相连接且用于控制所述旋转夹紧装置的直线运动的驱动装置。本发明的有益效果是，该机器人拆垛码垛夹具结构简单，通过调整驱动装置中两个螺母在左旋丝杆和右旋丝杆上的运动距离，使得旋转夹紧装置可用于多种规格的产品，同时虽然本发明主要说该机器人拆垛码垛夹具用于防盗门，但是它也用于带异性边框的工件，实用性强，自动化程度高，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

现有的码垛机器人在对物料进行夹持时，要么通过料叉将物料叉起码放，要么通过夹板将物料夹起码放，而在对不同的物料进行码垛时，就需要更换码垛机器人的抓取机构，流程繁琐影响效率。

因此，发明一种码垛用机器人抓取装置来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种码垛用机器人抓取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种码垛用机器人抓取装置，包括支撑组件、传动组件、调节组件以及料叉，所述料叉和调节组件均设置有多组，且多组料叉分别设置于多组调节组件的底端，所述传动组件设置有两组，两组所述传动组件均设置于支撑组件的底端，多组所述料叉和调节组件分别设置于两组传动组件的下方；

所述支撑组件包括支撑座，所述支撑座的下方设置有滑杆；

所述传动组件包括活动座，所述活动座设置于支撑座的下方，所述活动座的下方设置有连接座，所述连接座的底端固定设置有连接臂；

所述调节组件包括安装座，所述安装座设置于连接座的下方；

所述料叉包括叉体，所述叉体设置为“L”形结构，且叉体设置于安装座的下方，所述叉体的顶端固定设置有支撑块，所述叉体的外侧壁中部固定设置有连接耳。

优选的，所述连接座的内侧壁通过销轴活动设置有活动臂，且活动臂的顶端通过销轴活动设置于活动座的下表面，所述连接座的外侧壁顶端固定设置有延伸臂，所述延伸臂的顶端通过销轴活动设置有传动臂，所述传动臂的顶端通过销轴活动设置有固定板，且固定板固定设置于活动座的上表面。

优选的，所述支撑座的下方设置有传动轴，且传动轴设置为六方轴；

所述传动臂的内侧壁顶端固定设置有转杆，且转杆通过轴承贯穿设置于固定板的顶端，所述转杆的中部固定设置有蜗轮，所述蜗轮的下方设置有蜗杆，且蜗杆的两端均通过支座设置于活动座的上方，所述蜗杆的中部贯穿设置有轴套，且轴套与传动轴相适配。

优选的，所述固定板的内侧固定设置有滑套，且滑套与滑杆相对应，所述活动座的下表面一端固定设置有螺纹套，所述螺纹套的内部贯穿设置有双头螺杆，且双头螺杆的两端均通过轴承活动设置于支撑座的下方。

优选的，所述安装座的内侧面中部固定设置有插管，所述插管的内部插接设置有插杆，所述插管的顶端贯穿设置有螺纹槽，所述螺纹槽的内部贯穿设置有调节螺杆，且调节螺杆的底端通过轴承活动设置于插杆的顶端。

优选的，所述安装座的中部贯穿设置有条形结构的滑槽，所述滑槽的内部贯穿设置有滑块，且滑块固定设置于插杆的内侧，所述滑块的外侧面通过销轴活动设置有活动块，所述活动块的下方设置有连接块，且连接块通过销轴活动设置于连接耳的外侧，所述活动块与连接块相互靠近的一端均固定设置有定位螺杆，两个所述定位螺杆之间设置有定位框，所述定位框的两端均固定设置有与定位螺杆相适配的定位螺套。

优选的，所述插杆的底端固定设置有延伸座，所述支撑块通过销轴活动设置于延伸座的内部顶端，所述支撑块的两侧均固定设置有定位套，所述定位套的内部贯穿设置有定位杆，所述定位杆的一端固定设置有贴合板。

优选的，所述定位套靠近贴合板的一端固定设置有限位套，所述限位套的外侧环绕设置有弹簧，且弹簧的一端固定设置于贴合板的内壁。

优选的，所述双头螺杆的一端设置有调节电机，所述传动轴的一端设置有驱动电机，且驱动电机和调节电机分别固定设置于支撑座的两端，所述支撑座的上表面中部固定设置有安装架。

优选的，所述连接臂的中部和安装座的两侧均贯穿设置有安装螺孔，且安装螺孔内贯穿设置有螺栓。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置支撑组件，支撑组件的下方设置有两组可以滑动的传动组件，传动组件的下方设置有多组调节组件和料叉，传动组件可以带动调节组件和料叉运动，以实现对物料的叉起或夹起，从而方便了码垛机器人进行码垛作业，同时，料叉可以在调节组件的底端旋转，以切换码垛机器人对物料的抓取方式，从而无需更换码垛机器人的抓取机构既可根据物料形态进行切换，方便了码垛作业的进行；

2、本发明通过设置调节组件和料叉，调节组件包括安装座，安装座的一侧设置有可以上下滑动的插杆，而插杆可以带动料叉上下运动，以根据物料的高度调整料叉的高度，通过在插杆的一侧设置贴合板，贴合板可以与物料的侧面贴合，以达到辅助叉起物料的作用，同时，通过调整料叉的角度使得装置通过夹取的方式抓取物料时，贴合板可以直接将物料夹起，在保证了装置抓取物料效果的同时保证了物料抓取的稳定性；

3、本发明通过设置支撑组件和传动组件，传动组件与调节组件之间通过四边形结构进行连接，四边形结构的一个夹角发生变化时，其对角同样发生变化，因此可以实现对调节组件和料叉位置的调整，进而可以实现对物料的抓取，同时，调节组件和料叉在调节过程中不会发生倾斜，因此方便了料叉直接插入物料底端，同时，传动组件可以在支撑组件的下方水平滑动，以便于料叉水平插入物料的底端，从而方便了装置对物料的抓取。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的支撑组件和传动组件结构示意图。

图3为本发明的传动组件结构运动轨迹图。

图4为本发明的传动组件结构示意图。

图5为本发明的调节组件与料叉结构示意图。

图6为本发明的安装座结构示意图。

图7为本发明的插杆结构示意图。

图8为本发明的料叉运动轨迹图。

图9为本发明的料叉收纳状态示意图。

图中：1、支撑组件；2、传动组件；3、调节组件；4、料叉；101、支撑座；102、滑杆；103、传动轴；104、双头螺杆；105、调节电机；106、驱动电机；107、安装架；201、活动座；202、连接座；203、连接臂；204、活动臂；205、延伸臂；206、传动臂；207、固定板；208、转杆；209、蜗轮；210、蜗杆；211、轴套；212、滑套；213、螺纹套；301、安装座；302、插管；303、插杆；304、螺纹槽；305、调节螺杆；306、滑槽；307、滑块；308、活动块；309、连接块；310、定位螺杆；311、定位框；312、定位螺套；313、延伸座；314、定位套；315、定位杆；316、贴合板；317、限位套；401、叉体；402、支撑块；403、连接耳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1至图9所示的一种码垛用机器人抓取装置，包括支撑组件1、传动组件2、调节组件3以及料叉4，料叉4和调节组件3均设置有多组，且多组料叉4分别设置于多组调节组件3的底端，传动组件2设置有两组，两组传动组件2均设置于支撑组件1的底端，多组料叉4和调节组件3分别设置于两组传动组件2的下方；

支撑组件1包括支撑座101，支撑座101的下方设置有滑杆102；

支撑座101的下方设置有传动轴103，且传动轴103设置为六方轴；

具体的，双头螺杆104的一端设置有调节电机105，传动轴103的一端设置有驱动电机106，且驱动电机106和调节电机105分别固定设置于支撑座101的两端，支撑座101的上表面中部固定设置有安装架107；

传动组件2包括活动座201，活动座201设置于支撑座101的下方，活动座201的下方设置有连接座202，连接座202的底端固定设置有连接臂203；

具体的，连接座202的内侧壁通过销轴活动设置有活动臂204，且活动臂204的顶端通过销轴活动设置于活动座201的下表面，连接座202的外侧壁顶端固定设置有延伸臂205，延伸臂205的顶端通过销轴活动设置有传动臂206，传动臂206的顶端通过销轴活动设置有固定板207，且固定板207固定设置于活动座201的上表面；

更为具体的，传动臂206的内侧壁顶端固定设置有转杆208，且转杆208通过轴承贯穿设置于固定板207的顶端，转杆208的中部固定设置有蜗轮209，蜗轮209的下方设置有蜗杆210，且蜗杆210的两端均通过支座设置于活动座201的上方，蜗杆210的中部贯穿设置有轴套211，且轴套211与传动轴103相适配，蜗轮209与蜗杆210在保证了传动功能的同时可以实现对调节组件3与料叉4位置的锁定，以保证装置抓取物料后的稳定性；

并且，固定板207的内侧固定设置有滑套212，且滑套212与滑杆102相对应，活动座201的下表面一端固定设置有螺纹套213，螺纹套213的内部贯穿设置有双头螺杆104，且双头螺杆104的两端均通过轴承活动设置于支撑座101的下方；

调节组件3包括安装座301，安装座301设置于连接座202的下方；

具体的，安装座301的内侧面中部固定设置有插管302，插管302的内部插接设置有插杆303，插管302的顶端贯穿设置有螺纹槽304，螺纹槽304的内部贯穿设置有调节螺杆305，且调节螺杆305的底端通过轴承活动设置于插杆303的顶端，调节螺杆305与螺纹槽304配合，可以实现对插杆303位置的调整，而插杆303可以带动叉体401运动，以实现对叉体401与支撑组件1之间的距离，从而方便了装置对高度较大的物料进行叉起；

更为具体的，安装座301的中部贯穿设置有条形结构的滑槽306，滑槽306的内部贯穿设置有滑块307，且滑块307固定设置于插杆303的内侧，滑块307的外侧面通过销轴活动设置有活动块308，活动块308的下方设置有连接块309，且连接块309通过销轴活动设置于连接耳403的外侧，活动块308与连接块309相互靠近的一端均固定设置有定位螺杆310，两个定位螺杆310之间设置有定位框311，定位框311的两端均固定设置有与定位螺杆310相适配的定位螺套312，定位框311可以带动定位螺套312转动，以实现对活动块308与连接块309之间距离的调整；

并且，插杆303的底端固定设置有延伸座313，支撑块402通过销轴活动设置于延伸座313的内部顶端，支撑块402的两侧均固定设置有定位套314，定位套314的内部贯穿设置有定位杆315，定位杆315的一端固定设置有贴合板316；

而且，定位套314靠近贴合板316的一端固定设置有限位套317，限位套317的外侧环绕设置有弹簧，且弹簧的一端固定设置于贴合板316的内壁，弹簧的设置使得料叉4在将物料叉起的过程中，贴合板316可以对物料进行缓冲定位，而限位套317的设置可以对贴合板316的运动行程进行限定，以便于装置通过贴合板316对物料进行夹紧；

同时，连接臂203的中部和安装座301的两侧均贯穿设置有安装螺孔，且安装螺孔内贯穿设置有螺栓，连接臂203与安装座301之间可以通过螺栓拼接，相邻两个安装座301之间同样可以通过螺栓拼接，以便于对多组调节组件3进行拼接和扩展；

料叉4包括叉体401，叉体401设置为“L”形结构，且叉体401设置于安装座301的下方，叉体401的顶端固定设置有支撑块402，叉体401的外侧壁中部固定设置有连接耳403，支撑块402用于将叉体401安装在插杆303的底端，并使得叉体401可以在插杆303的底端转动。

综上所述，本装置在使用时，通过调整料叉4与调节组件3的角度，可以切换装置对物料的抓取方式，当料叉4与调节组件3垂直时，装置可以通过叉起的方式对物料进行抓取，当料叉4与调节组件3平行时，装置可以通过夹取的方式对物料进行抓取，装置在对物料进行抓取的过程中，传动组件2带动调节组件3运动，使得调节组件3带动料叉4运动，此时料叉4可以插入物料的底端，或者调节组件3可以将物料夹紧，同时，传动组件2可以在支撑组件1的下方滑动，以起到辅助叉起或辅助夹紧的作用；

装置在对物料抓取的过程中，驱动电机106带动传动轴103转动，传动轴103通过轴套211带动蜗杆210转动，蜗杆210带动蜗轮209转动，蜗轮209带动转杆208转动，转杆208带动传动臂206的顶端转动，由于传动臂206、活动座201、活动臂204以及延伸臂205组成四边形结构，而传动臂206转动时，四边形结构的一个夹角发生变化，其对角同样发生变化，此时连接座202朝着装置斜下方运动，连接座202带动调节组件3以及料叉4运动，在通过料叉4对物料进行叉起时，叉体401的一端可以插入物料的底端，此时调节电机105带动双头螺杆104转动，双头螺杆104通过螺纹套213带动活动座201水平滑动，活动座201通过连接座202带动叉体401水平滑动，使得叉体401完全插入物料的底端，此时装置可以将物料叉起，在通过贴合板316将物料夹起时，活动座201通过连接座202带动贴合板316水平运动，直至贴合板316将物料完全夹紧，此时贴合板316的外侧与限位套317的一端贴合，此时装置可以将物料夹起；

在调整料叉4与调节组件3之间的位置时，通过转动定位框311，使得定位框311带动定位螺套312转动，而定位套312与定位螺杆310配合，使得活动块308与连接块309之间的位置被调节，由于活动块308与连接块309之间通过定位套312、定位螺杆310以及定位框311连接，插杆303通过调节螺杆305与螺纹槽304固定设置于插管302中，因此活动块308、连接块309、定位螺杆310、定位框311、叉体401以及插杆303、安装座301组成三角形结构，当活动块308与连接块309之间的位置发生变化时，三角形结构的一条边长度发生变化，此时叉体401可以围绕其顶端的销轴转动，以实现对叉体401位置的调整。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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)

1.一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：包括支撑组件（1）、传动组件（2）、调节组件（3）以及料叉（4），所述料叉（4）和调节组件（3）均设置有多组，且多组料叉（4）分别设置于多组调节组件（3）的底端，所述传动组件（2）设置有两组，两组所述传动组件（2）均设置于支撑组件（1）的底端，多组所述料叉（4）和调节组件（3）分别设置于两组传动组件（2）的下方；

所述支撑组件（1）包括支撑座（101），所述支撑座（101）的下方设置有滑杆（102）；

所述传动组件（2）包括活动座（201），所述活动座（201）设置于支撑座（101）的下方，所述活动座（201）的下方设置有连接座（202），所述连接座（202）的底端固定设置有连接臂（203）；

所述调节组件（3）包括安装座（301），所述安装座（301）设置于连接座（202）的下方；

所述料叉（4）包括叉体（401），所述叉体（401）设置为“L”形结构，且叉体（401）设置于安装座（301）的下方，所述叉体（401）的顶端固定设置有支撑块（402），所述叉体（401）的外侧壁中部固定设置有连接耳（403）。

2.根据权利要求1所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述连接座（202）的内侧壁通过销轴活动设置有活动臂（204），且活动臂（204）的顶端通过销轴活动设置于活动座（201）的下表面，所述连接座（202）的外侧壁顶端固定设置有延伸臂（205），所述延伸臂（205）的顶端通过销轴活动设置有传动臂（206），所述传动臂（206）的顶端通过销轴活动设置有固定板（207），且固定板（207）固定设置于活动座（201）的上表面。

3.根据权利要求2所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述支撑座（101）的下方设置有传动轴（103），且传动轴（103）设置为六方轴；

所述传动臂（206）的内侧壁顶端固定设置有转杆（208），且转杆（208）通过轴承贯穿设置于固定板（207）的顶端，所述转杆（208）的中部固定设置有蜗轮（209），所述蜗轮（209）的下方设置有蜗杆（210），且蜗杆（210）的两端均通过支座设置于活动座（201）的上方，所述蜗杆（210）的中部贯穿设置有轴套（211），且轴套（211）与传动轴（103）相适配。

4.根据权利要求3所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述固定板（207）的内侧固定设置有滑套（212），且滑套（212）与滑杆（102）相对应，所述活动座（201）的下表面一端固定设置有螺纹套（213），所述螺纹套（213）的内部贯穿设置有双头螺杆（104），且双头螺杆（104）的两端均通过轴承活动设置于支撑座（101）的下方。

5.根据权利要求1所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述安装座（301）的内侧面中部固定设置有插管（302），所述插管（302）的内部插接设置有插杆（303），所述插管（302）的顶端贯穿设置有螺纹槽（304），所述螺纹槽（304）的内部贯穿设置有调节螺杆（305），且调节螺杆（305）的底端通过轴承活动设置于插杆（303）的顶端。

6.根据权利要求5所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述安装座（301）的中部贯穿设置有条形结构的滑槽（306），所述滑槽（306）的内部贯穿设置有滑块（307），且滑块（307）固定设置于插杆（303）的内侧，所述滑块（307）的外侧面通过销轴活动设置有活动块（308），所述活动块（308）的下方设置有连接块（309），且连接块（309）通过销轴活动设置于连接耳（403）的外侧，所述活动块（308）与连接块（309）相互靠近的一端均固定设置有定位螺杆（310），两个所述定位螺杆（310）之间设置有定位框（311），所述定位框（311）的两端均固定设置有与定位螺杆（310）相适配的定位螺套（312）。

7.根据权利要求6所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述插杆（303）的底端固定设置有延伸座（313），所述支撑块（402）通过销轴活动设置于延伸座（313）的内部顶端，所述支撑块（402）的两侧均固定设置有定位套（314），所述定位套（314）的内部贯穿设置有定位杆（315），所述定位杆（315）的一端固定设置有贴合板（316）。

8.根据权利要求7所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述定位套（314）靠近贴合板（316）的一端固定设置有限位套（317），所述限位套（317）的外侧环绕设置有弹簧，且弹簧的一端固定设置于贴合板（316）的内壁。

9.根据权利要求3所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述双头螺杆（104）的一端设置有调节电机（105），所述传动轴（103）的一端设置有驱动电机（106），且驱动电机（106）和调节电机（105）分别固定设置于支撑座（101）的两端，所述支撑座（101）的上表面中部固定设置有安装架（107）。

10.根据权利要求1所述的一种码垛用机器人抓取装置，其特征在于：所述连接臂（203）的中部和安装座（301）的两侧均贯穿设置有安装螺孔，且安装螺孔内贯穿设置有螺栓。