CN203033461U - 码垛机器人用机械手爪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及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。本实用新型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。
Description
技术领域
本实用新型涉及包装转运设备的技术领域，特别涉及一种码垛机器人用机械手爪，具体是可自动抓取码垛托盘并摆放好，通过真空波纹吸盘吸取包装和释放包装，配合码垛机器人的机械臂来实现不同尺寸包装的转运和码垛功能的码垛机器人机械手爪装置。
背景技术
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。
显然，现有的机械手爪不能满足高速转运的要求，并且抓取范围受到限制且易损坏被抓取物，可靠性差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种复合吸盘式机械手爪，其适于控制所述机械手爪与托盘的间距，并防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种码垛机器人用机械手爪，包括：安装框架，设于该安装框架上的用于吸附待码垛物的吸盘装置和用于检测所述待码垛物与吸盘装置间距的高度检测装置；所述高度检测装置包括：高度检测气缸、设于该高度检测气缸的活塞杆末端的挡板，高度检测气缸内设有适于随活塞杆上下位移的磁体，邻近高度检测气缸的缸体的中上部设有磁感应开关；该过程适于防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。
当码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方时，控制高度检测气缸的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当所述挡板触碰到托盘时，高度检测气缸的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，以使码垛机器人控制机械手爪停止下降。该过程适于控制本机械手爪与托盘的间距，并防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。
所述安装框架的两端对称设有用于抓取码垛托盘的抓取装置。
所述吸盘装置包括：设于所述安装框架两侧边缘上的一对吸盘连接挡板，均匀分布于吸盘连接挡板上的多个吸盘安装座，各吸盘安装座上设有真空波纹吸盘；吸盘连接挡板通过多块安装板连接于所述安装框架上；所述安装板上设有多个安装孔，以调节两组吸盘装置的间距。
所述抓取装置包括：一对对称设置的呈勾形的托盘抓手、连接该对托盘抓手顶部的连接轴、连接该对托盘抓手的中上部的曲柄轴。
为了便于调整所述的一对托盘抓手的间距，该对托盘抓手通过轴固定座对称安装在连接轴的两端，连接轴的端部与轴固定座螺纹连接，轴固定座通过多个螺栓与托盘抓手固定。
所述托盘抓手与曲柄轴通过胀紧套连接；所述曲柄轴轴承配合于安装框架端部的一对轴承座上。
所述各托盘抓手上附有尼龙护套，以提高托盘抓手抓取码垛托盘时的摩擦力并防止损坏托盘。
为实现所述一对托盘抓手的抓取动作，该机械手爪还包括：驱动所述托盘抓手动作的气缸驱动装置，该气缸驱动装置包括设于安装框架上的气缸，气缸的活塞杆与曲柄轴的曲柄臂铰接。
本实用新型的码垛机器人用机械手爪相对于现有技术具有以下优点：
1) 通用性强。该复合吸盘式机械手爪采用大吸力真空波纹吸盘吸取方式，仅需吸盘吸附在被抓取物顶面即可进行转运码垛，与传统抓取式机械手爪相比适用范围更广，通用性更高。
2) 不损坏被抓取物。该复合吸盘式机械手爪吸取产品采用真空波纹吸盘，与产品顶面为柔性接触，和传统抓取式机械手爪刚性抓取相比不损坏被抓取物。
3) 转运码垛效率高。该复合吸盘式机械手爪可以调节两组吸盘距离，并且可同时吸取多个产品；另外，该手爪可自动抓取码垛托盘并码放，与传统机械手爪相比不需人工放置码垛托盘，使得转运码垛效率更高。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型实施例的码垛机器人用机械手爪的结构示意图；
图2为图1中的机械手爪的仰视图。
具体实施方式
见图1-2，本实用新型的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2，与该连接法兰2底面相连的安装框架1，该安装框架1呈矩形，设于安装框架1中部两侧的支架，通过多块安装板6连接于所述安装框架1上的吸盘装置3，设于一支架上的抽真空控制装置4，设于另一支架7上的高度检测装置，对称安装在安装框架1的两端的抓取装置5，设于安装框架1上的气缸驱动装置9。
所述吸盘装置3包括：设于所述安装框架1两侧边缘上的一对吸盘连接挡板3-1，均匀分布于吸盘连接挡板3-1上的十至二十个吸盘安装座3-3，各吸盘安装座3-3上设有真空波纹吸盘3-2；所述安装板6上设有多个安装孔，以改变安装位置并调节吸盘连接挡板3-1的间距。
抽真空控制装置4包括：真空发生器4-1、压力开关4-2以及电磁阀4-3。真空发生器4-1通过管路与各真空吸盘3-2的顶部抽气口相连，用于使真空吸盘3-2产生所需的负压，压力开关4-2用于控制真空发生器4-1产生真空负压并检测压力防止漏气，电磁阀4-3控制真空吸盘3-2吸放以及气缸驱动装置9的动作。
所述抓取装置5包括：一对对称设置的呈勾形的托盘抓手5-1、连接该对托盘抓手5-1顶部的连接轴5-3、连接该对托盘抓手5-1的中上部的曲柄轴5-2；该对托盘抓手5-1通过轴固定座5-4对称安装在连接轴5-3的两端，连接轴5-3的端部与轴固定座5-4螺纹连接，通过调节轴固定座5-4在连接轴5-3上的位置来改变托盘抓手5-1的间距，最后，使轴固定座5-4通过多个螺栓与托盘抓手5-1固定；所述托盘抓手5-1与曲柄轴5-2通过胀紧套5-5连接；所述曲柄轴5-2轴承配合于安装框架1端部的一对轴承座1-1上；所述各托盘抓手5-1上附有尼龙护套5-6，以提高托盘抓手5-1抓取码垛托盘时的摩擦力并防止损坏托盘。
所述高度检测装置包括：高度检测气缸8-1、设于该高度检测气缸8-1的活塞杆末端的挡板8-2，高度检测气缸8-1内设有适于随活塞杆上下位移的磁体，邻近高度检测气缸8-1的缸体的中上部设有磁感应开关，当码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方时，控制高度检测气缸8-1的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当挡板8-2触碰到托盘时，高度检测气缸8-1的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，与该感应开关相连的码垛机器人的控制器控制机械手爪停止下降，同时控制机械手爪的两对托盘抓手5-1收拢并抓取码垛托盘，并将托盘位移至码垛工位；该过程适于防止在抓取码垛托盘时真空吸盘3-2与托盘直接接触而损坏真空吸盘3-2。在码垛过程中，仅由吸盘吸附所要搬运的物件并堆放在托盘上。
所述气缸驱动装置9包括设于安装框架上的气缸，气缸的活塞杆与曲柄轴5-2的曲柄臂铰接，通过气缸控制各托盘抓手5-1抓放码垛托盘。
上述码垛机器人用机械手爪的工作方法，包括：
A．先由码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方，气缸驱动装置9驱动各托盘抓手5-1张开，并控制高度检测气缸8-1的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当所述挡板8-2触碰到托盘时，高度检测气缸8-1的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，以使码垛机器人控制机械手爪停止下降；
B、气缸驱动装置9驱动各托盘抓手5-1夹取码垛托盘，然后由机械臂将码垛托盘放置在预设的码垛工位上，然后气缸驱动装置9驱动各托盘抓手5-1张开，并将机械手爪移动到待码垛物上方，并控制高度检测气缸8-1的活塞杆至收缩；
C、 码垛机器人控制机械手爪采用真空吸盘3-2吸附待码垛物，并将待码垛物转运到码垛托盘上并进行码垛。
所述的码垛机器人用机械手爪的工作方法，还包括：根据待码垛物尺寸调节两组吸盘装置3之间距离，再根据码垛托盘尺寸，通过调节轴固定座5-4以及胀紧套5-5来调节托盘抓手之间距离。
本实施例的码垛机器人用机械手爪，具有结构简单、具有通用性强、可靠性高、转运效率高、结构合理、方便安装和调节、成本经济等优点。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种码垛机器人用机械手爪，其特征在于包括：安装框架（1），设于该安装框架（1）上的用于吸附待码垛物的吸盘装置（3）和用于检测所述待码垛物与吸盘装置（3）间距的高度检测装置；
所述高度检测装置包括：高度检测气缸（8-1）、设于该高度检测气缸（8-1）的活塞杆末端的挡板（8-2），高度检测气缸（8-1）内设有适于随活塞杆上下位移的磁体，邻近高度检测气缸（8-1）的缸体的中上部设有磁感应开关；
当码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方时，控制高度检测气缸（8-1）的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当所述挡板（8-2）触碰到托盘时，高度检测气缸（8-1）的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，以使码垛机器人控制机械手爪停止下降。
2.根据权利要求1所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：所述安装框架（1）的两端对称设有用于抓取码垛托盘的抓取装置（5）。
3.根据权利要求1所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：所述吸盘装置（3）包括：设于所述安装框架（1）两侧边缘上的一对吸盘连接挡板（3-1），均匀分布于吸盘连接挡板（3-1）上的多个吸盘安装座（3-3），各吸盘安装座（3-3）上设有真空波纹吸盘（3-2）；
吸盘连接挡板（3-1）通过多块安装板（6）连接于所述安装框架（1）上；
所述安装板（6）上设有多个安装孔，以调节吸盘连接挡板（3-1）的间距。
4.根据权利要求2所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：所述抓取装置（5）包括：一对对称设置的呈勾形的托盘抓手（5-1）、连接该对托盘抓手（5-1）顶部的连接轴（5-3）、连接该对托盘抓手（5-1）的中上部的曲柄轴（5-2）。
5.根据权利要求4所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：该对托盘抓手（5-1）通过轴固定座（5-4）对称安装在连接轴（5-3）的两端，连接轴（5-3）的端部与轴固定座（5-4）螺纹连接，轴固定座（5-4）通过多个螺栓与托盘抓手（5-1）固定。
6.根据权利要求5所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：所述托盘抓手（5-1）与曲柄轴（5-2）通过胀紧套（5-5）连接；所述曲柄轴（5-2）轴承配合于安装框架（1）端部的一对轴承座（1-1）上。
7.根据权利要求6所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于：所述各托盘抓手（5-1）上附有尼龙护套（5-6）。
8.根据权利要求4所述的码垛机器人用机械手爪，其特征在于该机械手爪还包括：驱动所述托盘抓手（5-1）动作的气缸驱动装置（9），该气缸驱动装置（9）包括设于安装框架（1）上的气缸，气缸的活塞杆与曲柄轴（5-2）的曲柄臂铰接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: JIANGSU ZHONGKE ROBOT TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: JIANGSU CAS YOUTE ROBOT TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 213164 Jiangsu city of Changzhou province Chang Wu Road No. 801 South Building Science City Hui. Patentee after: JIANGSU ZHONGKE ROBOT SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 213164 Jiangsu city of Changzhou province Chang Wu Road No. 801 South Building Science City Hui research building Patentee before: Jiangsu Zhongke Youte Robot Technology Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130703 Termination date: 20160121 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |