CN201685262U - 一种口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性机械抓手，包括机架，还包括与机架连接的定位器头，所述定位器头为块状结构，所述定位器头的下表面上竖向分布有用于容纳被抓取物的定位孔，每个定位孔的两侧设有两条长孔，所述定位孔的两侧孔壁开有两个夹持孔，该夹持孔还分别位于两条长孔的孔壁上，所述长孔内装有沿长孔长度方向延伸的弹性管体，所述弹性管体的两端设有密封结构以使弹性管体内形成一密闭空间；所述定位器头上还设有用于与充气装置连接的充气孔道，所述充气孔道还与所述弹性管体内相通。本实用新型弹性管体充气后，实现对被抓取物的柔性夹持，不会损坏被抓取物，可靠性强；定位器头上设置一定数量的定位孔以实现一次性抓取多件的效果，大大提高了工作效率。

Description

一种口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手

技术领域

本实用新型涉及一种机械夹具，特别涉及一种机械抓手，可在自动包装、产品加工工序中自动一次性抓取多件产品。

背景技术

在产品的生产过程中，自动机械抓手被广泛应用于流水生产线作业，其不仅可以提高生产效率，同时能够保证成品的质量。

目前，随着人们生活水平的不断提高，人们越来越关注自身健康，使得医疗保健产品行业迅速发展起来，对于医疗保健产品生产企业而言，一方面要不断提高生产效率，以符合产能要求，另一方面，医疗保健产品具有其特殊性，生产过程中的卫生要求极为严格，要求尽量减少人手直接接触产品的机会，因此，医疗保健产品生产自动化要求颇高。例如各种保健品口服液成品的生产，在现有技术中，其装盒工序一般由人工完成，自动化程度低，生产效率不高，而且增加了产品被污染的机会；针对人工装盒的缺陷，也出现了专门的抓取装置，但是该装置存在以下缺点：(1)一次性抓取产品的数量较少，抓取的可靠性低，使产能无法满足需求；(2)在抓取口服液瓶时，一般是抓取瓶盖部位，但是在实际生产过程中，由于瓶盖制造存在一定的误差，导致瓶盖大小不一，有时也会呈现椭圆状，造成抓取的难度增加；(3)在抓取时需要保持适度的夹持力，否则容易损坏被抓取物；(4)被抓取物排布的空隙比较窄小，抓取装置难以伸入该空隙完成抓取动作。

由于存在以上难以克服的技术难题，至今还尚未出现可靠高效的抓取装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一次性抓取数量多、可靠性强、效率高的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手。

本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现：一种口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，包括机架，其特征在于还包括与机架连接的定位器头，所述定位器头为块状结构，所述定位器头的下表面上竖向分布有用于容纳被抓取物的定位孔，每个定位孔的两侧设有两条长孔，所述定位孔的两侧孔壁开有两个夹持孔，该夹持孔还分别位于两条长孔的孔壁上，所述长孔内装有沿长孔长度方向延伸的弹性管体，所述弹性管体的两端设有密封结构以使弹性管体内形成一密闭空间；所述定位器头上还设有用于与充气装置连接的充气孔道，所述充气孔道与所述弹性管体内相通。

本实用新型的工作原理是：首先，定位器头将被抓取物套入定位孔中，充气装置向弹性管体内充气，弹性管体膨胀使位于夹持孔的管壁通过夹持孔向定位孔中凸起，被抓取物受凸起部位挤压而使其被夹持，当要放下被抓取物时，释放弹性管体内的气体，弹性管体收缩使管壁原来的凸起部位缩进长孔，被抓取物从定位孔中脱离，完成被抓取物的取放。

本实用新型的弹性管体在充气后，可实现对被抓取物的柔性夹持，夹持力适度，不会损坏被抓取物，而且抓取的可靠性强；根据实际生产的需要，在定位器头上可设置一定数量的定位孔以实现一次性抓取多件的效果，大大提高了抓取效率；本实用新型的定位器头采用定位孔套取被抓取物，因而在被抓取物之间空隙窄小的情况下仍能快速完成抓取动作；本实用新型的机架可以采用现有能够实现在一定区间范围移动的设备，当定位器头配置于该设备上时，可以完成产品在一定范围内的移动。

作为本实用新型的一种改进，所述定位器头的上表面紧密接合有导气板，所述导气板的接合面上开有一凹槽，该凹槽与定位器头的上表面之间形成用于与充气装置连通的空腔，该空腔还与所述充气孔道相通；向空腔内充气，通过充气孔道将气体输送到弹性管体中以实现对被抓取物的夹持。本实用新型的导气板可以为弹性管体提供相同的气源，保证弹性管体具有相同的夹持力，确保抓取的可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，在所述定位器头与机架之间增设有升降机构，所述升降机构包括定心芯子、基板、导向连接杆、推板、推杆及升降动力装置，所述定心芯子的上端通过装配法兰与机架连接，所述定心芯子的下端设置在升降动力装置的顶部，所述基板套装在定心芯子上并位于装配法兰与升降动力装置之间，所述升降动力装置的动力输出轴与推板的上表面连接；所述导向连接杆穿过所述推板连接在所述基板与导气板之间，该穿过部位设有直线轴承；所述推杆设置在推板的下表面上，该推杆下端穿过导气板后伸入定位器头中，该伸入端位于定位孔的顶部。

当需要松开被抓取物时，释放弹性管体中的气体，但此时可能存在被抓取物仍被夹持的情况，此时启动升降动力装置，带动推杆向下推动被抓取物，可迫使被抓取物全部脱离定位孔；导向连接杆对推板与推杆做上下直线运动起到了导向作用。

作为本实用新型的一种实施方式，所述密封结构包括密封套、导气密封芯和固定件，所述导气密封芯设于弹性管体的一端管口中，所述密封套设于弹性管体的另一端管口中，所述导气密封芯是与长孔相适配的长杆状结构，在导气密封芯的头部设有凸台，该凸台外露于弹性管体的管口且位于所述长孔的端口中，所述弹性管体的该端管口顶触在所述凸台上，沿该导气密封芯的轴向开有气道，该气道的一端封闭在所述凸台中，另一端贯穿导气密封芯的尾部，所述固定件连接所述密封套与所述导气密封芯的尾部以使其定位于弹性管体中；所述定位器头上的充气孔道与所述气道相通，所述气道的侧壁上设有与弹性管体内相通的小孔。向充气孔道内充气，气体进入导气密封芯的气道中，再通过小孔进入弹性管体内，以实现对被抓取物的夹持。

作为本实用新型的一种改进，为了提高密封结构的密封性能，所述密封套为大端朝外的锥台体，所述长孔的端口为相适应的喇叭口；所述导气密封芯的凸台颈部表面为锥形面，其大端与凸台相接，所述长孔中的对应部位为相适应的锥形孔道。

本实用新型所述的凸台周缘上开有一圈沉槽，所述沉槽中设有导气孔，该导气孔连通定位器头的充气孔道和导气密封芯的气道。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封套在定位孔中的外露面上设有用于密封弹性管体与密封套之间空隙的盖板。使得弹性管体中的气体不会从弹性管体与密封套之间的空隙中逸出，确保了弹性管体的密闭性。

本实用新型还可以做以下改进，所述夹持孔在定位孔的孔壁上相对设置。夹持力分布在被夹持物的两侧，提高了夹持的稳定性。

本实用新型所述的升降动力装置可以采用电机或者气缸等其它现有能够实现升降运动的动力设备。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

(1)本实用新型的弹性管体在充气后，可实现对被抓取物两侧的柔性夹持，夹持力适度，不会损坏被抓取物，抓取的可靠性强。

(2)根据实际生产的需要，在定位器头上可设置一定数量的定位孔以实现一次性抓取数件的效果，提高抓取效率。

(3)本实用新型的定位器头采用定位孔套取被抓取物，解决了因被抓取物之间空隙窄小而使现有抓取装置难以抓取的问题。

(4)本实用新型抓取口服液瓶时，是对服液瓶的铝制封盖两侧进行夹持，因此夹持部位的尺寸误差大也不会影响夹持效果。

(5)本实用新型适合于对多种物品的抓取，特别是对体积小且易碎物品的抓取更能突显其优势，尤为适用于抓取灌装有各种口服液的细长壁薄铝盖玻璃容器，可与自动装盒机配套使用。

(6)本实用新型配置于机器人上时可实现产品在一定范围的转移，从而达到更好的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的剖视示意图；

图2是沿图1中A-A线剖视图；

图3是沿图1中B-B线剖视图；

图4是本实用新型的仰视示意图。

具体实施方式

如图1～4所示，是本实用新型一种口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，包括相连接的机架(图中未示出)与定位器头1，定位器头1为块状结构，定位器头1的下表面上竖向分布有用于容纳被抓取物的定位孔2，定位孔2按照六行十列规则排布(参见图4)，可一次性抓取60株口服液瓶12，每列定位孔2的两侧设有两条平行的长孔3，定位孔2的两侧孔壁开有两个夹持孔21，该两个夹持孔21相对设置，夹持孔21还分别位于两条长孔3的孔壁上，长孔3内装有沿长孔长度方向延伸的弹性管体4，在本实施例中，弹性管体4采用医用胶管，弹性管体4共十一条，弹性管体4的两端设有密封结构以使弹性管体4内形成一密闭空间。

本实施例中，密封结构包括密封套5、导气密封芯6和固定件7，固定件7采用螺钉，导气密封芯6设于弹性管体4的一端管口中，密封套5设于弹性管体4的另一端管口中，导气密封芯6是与长孔相适配的长杆状结构，在导气密封芯6的头部设有凸台61，该凸台61外露于弹性管体4的管口且位于长孔3的端口中，弹性管体4的该端管口顶触在凸台61上，沿该导气密封芯6的轴向开有气道62，该气道62的一端封闭在凸台61中，另一端贯穿导气密封芯6的尾部，螺钉连接密封套5与导气密封芯6的尾部以使其定位于弹性管体4中。在本实施例中，密封套5为大端朝外的锥台体，长孔3的端口为相适应的喇叭口，导气密封芯6的凸台61颈部表面为锥形面，其大端与凸台61相接，长孔3中的对应部位为相适应的锥形孔道。

定位器头1上还设有充气孔道11，定位器头1的上表面紧密接合有导气板8，导气板8的接合面上开有一凹槽81，该凹槽81与定位器头1的上表面之间形成用于与充气装置连通的空腔，该空腔还与充气孔道11相通，在凸台61周缘上开有一圈沉槽65，沉槽65中设有导气孔64，该导气孔64连通定位器头的充气孔道11和导气密封芯6的气道62，在气道62的侧壁上设有与弹性管体4内相通的小孔63，小孔63靠近导气密封芯6的尾部设置。密封套5在定位孔2中的外露面上设有用于密封弹性管体4与密封套5之间空隙的盖板9。

在定位器头1与机架之间增设有升降机构，在本实施例中，升降机构包括定心芯子21、基板22、导向连接杆23、推板24、推杆25及升降动力装置26，升降动力装置采用气缸，定心芯子21的上端通过装配法兰27与机架连接，定心芯子21的下端设置在气缸的顶部上，基板22套装在定心芯子21上并位于装配法兰27与气缸之间，气缸的活塞杆与推板24的上表面连接；导向连接杆23穿过推板24连接在基板22与导气板8之间，该穿过部位设有直线轴承28；推杆25设置在推板24的下表面上，该推杆25下端穿过导气板8后伸入定位器头1中，该伸入端位于定位孔2的顶部。

本实用新型的工作过程是：定位器头将已整列好的被抓取物套入定位孔中，充气装置向弹性管体内充气，弹性管体膨胀使位于夹持孔的管壁通过夹持孔向定位孔中凸起，被抓取物受凸起部位挤压而使其被夹持，因此，夹持孔的孔径与孔道宽度需要满足一定的要求，否则会影响凸起部位的夹持效果；当机架采用能够实现在一定区间范围移动的设备，将被抓取物转移位置后，需要放下被抓取物时，释放弹性管体内的气体，弹性管体收缩使管壁原来的凸起部位缩进长孔，同时为了保证被抓取物全部有效脱离，启动气缸，气缸活塞杆驱动推杆向下移动，顶推被抓取物的顶部，迫使被抓取物从定位孔中脱离。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，本实用新型中的升降机构及密封结构还具有其它的实施方式，其中升降动力装置还可以采用电机等现有动力设备，因此在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，包括机架，其特征在于：还包括与机架连接的定位器头(1)，所述定位器头(1)为块状结构，所述定位器头(1)的下表面上竖向分布有用于容纳被抓取物的定位孔(2)，每个定位孔(2)的两侧设有两条长孔(3)，所述定位孔(2)的两侧孔壁开有两个夹持孔(21)，该夹持孔(21)还分别位于两条长孔(3)的孔壁上，所述长孔(3)内装有沿长孔长度方向延伸的弹性管体(4)，所述弹性管体(4)的两端设有密封结构以使弹性管体(4)内形成一密闭空间；所述定位器头(1)上还设有用于与充气装置连接的充气孔道(11)，所述充气孔道(11)与所述弹性管体(4)内相通。

2.根据权利要求1所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述定位器头(1)的上表面紧密接合有导气板(8)，所述导气板(8)的接合面上开有一凹槽(81)，该凹槽(81)与定位器头(1)的上表面之间形成用于与充气装置连通的空腔，该空腔还与所述充气孔道(11)相通；向空腔内充气，通过充气孔道(11)将气体输送到弹性管体(4)中以实现对被抓取物的夹持。

3.根据权利要求1或2所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：在所述定位器头(1)与机架之间增设有升降机构，所述升降机构包括定心芯子(21)、基板(22)、导向连接杆(23)、推板(24)、推杆(25)及升降动力装置(26)，所述定心芯子(21)的上端通过装配法兰(27)与机架连接，所述定心芯子(21)的下端设置在升降动力装置(26)的顶部，所述基板(22)套装在定心芯子(21)上并位于装配法兰(27)与升降动力装置(26)之间，所述升降动力装置(26)的动力输出轴与推板(24)的上表面连接；所述导向连接杆(23)穿过所述推板(24)连接在所述基板(22)与导气板(8)之间，该穿过部位设有直线轴承(28)；所述推杆(25)设置在推板(24)的下表面上，该推杆(25)下端穿过导气板(8)后伸入定位器头(1)中，该伸入端位于定位孔(2)的顶部。

4.根据权利要求1所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述密封结构包括密封套(5)、导气密封芯(6)和固定件(7)，所述导气密封芯(6)设于弹性管体(4)的一端管口中，所述密封套(5)设于弹性管体(4)的另一端管口中，所述导气密封芯(6)是与长孔(3)相适配的长杆状结构，在导气密封芯(6)的头部设有凸台(61)，该凸台(61)外露于弹性管体(4)的管口且位于所述长孔(3)的端口中，所述弹性管体(4)的该端管口顶触在所述凸台(61)上，沿该导气密封芯(6)的轴向开有气道(62)，该气道(62)的一端封闭在所述凸台(61)中，另一端贯穿导气密封芯(6)的尾部，所述固定件(7)连接所述密封套(5)与所述导气密封芯(6)的尾部以使其定位于弹性管体(4)中；所述定位器头(1)上的充气孔道(11)与所述气道(62)相通，所述气道(62)的侧壁上设有与弹性管体(4)内相通的小孔(63)。

5.根据权利要求4所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述密封套(5)为大端朝外的锥台体，所述长孔(3)的端口为相适应的喇叭口；所述导气密封芯(6)的凸台(61)颈部表面为锥形面，其大端与凸台(61)相接，所述长孔(3)中的对应部位为相适应的锥形孔道。

6.根据权利要求5所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述的凸台(61)周缘上开有一圈沉槽(65)，所述沉槽(65)中设有导气孔(64)，该导气孔(64)连通定位器头(1)的充气孔道(11)和导气密封芯(6)的气道(62)。

7.根据权利要求5所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述密封套(5)在定位孔(2)中的外露面上设有用于密封弹性管体(4)与密封套(5)之间空隙的盖板(9)。

8.根据权利要求1所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述夹持孔(21)在定位孔(2)的孔壁上相对设置。

9.根据权利要求3所述的口服液瓶自动装盒用柔性机械抓手，其特征在于：所述的升降动力装置(26)采用电机或者气缸。

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