CN203237791U

CN203237791U - 一种能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置

Info

Publication number: CN203237791U
Application number: CN 201320215547
Authority: CN
Inventors: 杨灏泉; 杨文涛
Original assignee: YUNNAN ZHONGCHENG SHIDE FLEXIBLE AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: YUNNAN ZHONGCHENG SHIDE FLEXIBLE AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2023-04-25

Abstract

本实用新型提供了一种能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，包括机架、机械手运动副和检测控制系统，所述的机架设置机械手，所述的机械手与机械抓取运动副工作配合，且两者分别与控制系统工作配合。本实用新型采取机械手左右抱持与兜底复合保护结构，使得机械手能够平移、升降、翻转自如，确保箱形物品平移、升降更快、更平稳、定位精度更高；到位、气压自动检测功能保证了抓取的可靠性和位置的精确性。具有断电断气自动抱闸锁死功能，确保货物转运的安全性。本实用新型结构简单，操作简便，工位到位检测及机械手升降安全限位保护，确保工作稳定可靠，是一种高效且具有广泛适应性的物流转移系统。

Description

一种能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置

技术领域

本实用新型属于物流设备技术领域，进一步属于箱形物品拆码垛机械设备技术领域，具体涉及一种结构简单，可对箱形物品进行垛层拆分，箱体翻转、搬运，并确保整垛货物转运安全、摆放规整的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置。

背景技术

机械抓取装置，俗称“机械手”是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。特别适合于高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中使用，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人完成作业，因此得到日益广泛的应用。货物箱体储存叠放码垛后，需要机械手按照货物加工工艺要求将箱体整理成型，然后输送到相应的工位，在这过程中，机械手对箱体进行夹抱、兜底、挡盖、翻转等作业，以来实现货物的堆叠摆放。这些货物可以是有规则形状适宜码垛的货物，即装满货物或没有装货的包装纸箱或塑箱等。现有技术机械手在翻转、夹抱、搬运时，工作周期长，尤其翻转时动作效率不高。因货物翻转达不到要求，需要人工校正，不仅费工费时，劳动强度大，而且货物成型不规整，延长机器人搬运时间。此外，在货物搬运过程中若突然出现断电、断气等情况时，机械手失电即无法保证货物以及设备的安全。为此，研制开发一种结构简单、占地面积小、动作轻便快捷、不仅可以对货物进行拆垛，更具有自动检测与识别，以及抱闸锁死功能，确保货物全时安全，可适用于货物的拆垛、翻转、搬运的装置显得非常重要，是克服现有技术不足的有效方式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、占地面积小、动作轻便快捷、安全性好的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括机架、机械抓取运动副和检测控制系统，所述的机架设置机械手，所述的机械手与机械抓取运动副工作配合，且两者分别与控制系统工作配合。

本实用新型采取机械手左右抱持与兜底复合保护结构，使得机械手能够平移、升降、翻转自如，确保箱形物品平移、升降更快、更平稳、定位精度更高；而且抓取装置具有夹持箱形物品到位检测、气动压力检测等功能，保证了抓取的可靠性，设置了运动中自动对正功能，大大提高了系统的可靠性和摆放位置的精确性。如果在运动过程中出现断电、断气等突发的不安全状况，气缸及减速电机具有抱闸锁死功能，保证烟包不会掉落，保证了设备的安全性。本实用新型结构简单，操作简便，工位到位检测及机械手升降安全限位保护，确保工作稳定可靠，是一种高效且具有广泛适应性的物流转移系统。

附图说明

图1为本实用新型整体结构工作状态示意图；

图2为图1之A区放大示意图；

图3为图1之B区放大示意图；

图4为图1之俯视示意图；

图5为本实用新型机械手局部结构之工作状态立体视图；

图6为本实用新型机械手局部结构之工作状态示意图；

图7为图6之左视示意图；

图8为图6之右视示意图；

图中：1-机架，2-Y向平移轨道， 3- X向平移轨道，4- Z向纵移驱动装置，5- X向平移驱动装置，6- Y向平移驱动装置，7- Z向纵移轨道，8-货物箱体，9-连接板，10-机械手支架，11-左右夹抱动力缸，12-运动板，13-连接杆，14-升降动力缸，15-翻转电机，16-夹臂转向动力缸，17-翻转轴承，18-夹臂，19-夹抱移动轨道，20-夹板，21-升降导轨，22-固定板，23-滑块，24-锁紧控制装置，25-升降固定块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如图1~图6所示，本实用新型包括机架1、机械抓取运动副和检测控制系统，所述的机架1设置机械手，所述的机械手与机械抓取运动副工作配合，且两者分别与控制系统工作配合。

所述的机械手包括左右夹抱装置、兜底压紧装置和翻转装置。

所述的左右夹抱装置包括夹板20、连接杆13、运动板12和左右夹抱动力缸11，所述的运动板12通过滑块23设置于夹抱移动轨道19，所述的左右夹抱动力缸11设置于连接板9，所述的左右夹抱动力缸11前端与运动板12连接，所述的连接杆13一端固定于运动板12上，连接杆13另一端设置翻转轴承17，所述的夹板20与翻转轴承17一端紧固连接。

所述的兜底压紧装置包括夹臂18、固定板22、升降动力缸14、升降导轨21和夹臂转向动力缸16，所述的升降导轨21上下Z向平行设置于夹板20侧边，所述的固定板22设置于升降导轨21上，所述的升降动力缸14设置于夹板20上，升降动力缸14前端设置于固定板22上，所述的夹臂18固定于夹臂转向动力缸16上，所述的夹臂转向动力缸16通过升降固定块25设置于固定板22上。

所述的翻转装置包括翻转轴承17和翻转电机15，所述的翻转轴承17垂直设置于连接杆13靠近夹板20一端，翻转轴承17一端与夹板20连接紧固，翻转轴承17另一端与翻转电机15联接。

所述的翻转装置一侧设置翻转电机15，所述的翻转装置另一侧的翻转轴承17上设置锁紧控制装置24。

所述的夹臂18的翻转角度为±360°，所述的升降动力缸14为缓冲式动力缸，所述的翻转电机15为调速电机。

所述的机架1为龙门式结构，其采用膨胀式连接紧固件与地面联接，所述的机架1设置机械手移动轨道和驱动装置。

所述的机架1上设置机械手水平运动的X向平移轨道3、Y向平移轨道2以及升降运动的Z向纵移轨道7。所述的X向平移轨道3和Y向平移轨道2均采用齿轮齿条驱动单元结构。

所述的机械手设置于机械手支架10，所述的机械手支架10通过连接板9连接紧固于机械手上下Z向纵移轨道7，所述的机械手支架10靠近箱体8一侧设置夹抱移动轨道19。

所述的机械手包括两组相同的抓取装置。每一组抓取装置或分别夹抱一个货物，或两组抓取装置同时夹抱货物，也可单独夹抱货物。

每一组抓取装置还分别设有一组夹抱与兜底机构，其结构相同，其位置分别在上盖和底板处，夹臂可翻转±360°。

本实用新型为用于货物拆垛、翻转、搬运的机器手装置，下面以烟箱转移为例，进一步说明本实用新型工作原理和工作过程：

本实用新型采取机械手左右抱持与兜底复合保护结构，使得机械手能够平移、升降、翻转自如，确保烟包平移、升降更快、更平稳、定位精度更高；而且抓取装置具有夹持烟包到位检测、气动压力检测等功能，保证了抓取的可靠性，设置了运动中自动对正功能，大大提高了系统的可靠性和摆放位置的精确性。整垛箱形货物输送到位后，需要用机械手送往下一工位，并用图像识别系统检测所拆货物的捆扎带是否达到合格，如合格，将其抓取至货物正常摆放位置，如不合格，将其抓取至货物打带输送位置，机械手在搬运货物过程中对货物进行检测，检测所拆烟箱摆放是否倒置；如倒置，将其翻转。两组抓取装置通过动力缸翻转，通过动力缸夹紧和挡盖、兜底装置，实现烟箱在输送及翻转过程中，使货物的底部及上盖很好的封闭，使货物不会滑出，保证货物的完整无损。

本实用新型的工作过程：

拆垛作业：货物拆垛时，升降动力缸14和左右夹抱动力缸11张开，其中控制夹臂18的夹臂转向动力缸16收拢，使夹臂18抬起放入货物垛层中；左右夹抱动力缸11收拢，左右夹抱动力缸11驱动运动板12相向运动，同时带动连接杆13和夹板20一起相向运动，夹板20夹紧货物箱体8；机械手沿水平Y向移动轨道2平移，货物箱体8脱离垛层；控制夹臂18的夹臂转向动力缸16打开，一夹臂18翻转于货物箱体8底部，另一夹臂18翻转于货物箱体8顶部，此时升降动力缸14收拢，两夹臂18夹抱货物箱体8，为货物箱体8翻转做准备。

翻转作业：机械手通过水平运动与升降移动到达图像识别检测系统检测位，经图像识别检测系统的识别判断，识别判断货物箱体8上的捆扎带是否需要打带，且捆扎带是否打带合格，如合格，将其移送货物正常摆放位；如不合格，将其移送至货物打带输送位置；还要检测所拆货物箱体8摆放是否倒置，如倒置，将其翻转。翻转前，夹臂转向动力缸16张开，翻转电机15驱动翻转轴，使夹板20和货物箱体8沿夹臂18方向翻转，翻转完成后，夹臂转向动力缸16收拢，两夹臂18上下对应兜底夹持货物箱体8。

搬运作业：机械手通过手水平X向移动轨道3平移，以及上下Z向移动轨道7升降，夹臂18翻转、左右夹抱动力缸11张开，夹板20松开，将货物箱体8移送到相应工位，完成货物的搬运摆放作业。

Claims

1.一种能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，包括机架（1）、机械抓取运动副和检测控制系统，其特征是：所述的机架（1）设置机械手，所述的机械手与机械抓取运动副工作配合，且两者分别与控制系统工作配合。

2.根据权利要求1所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的机械手包括左右夹抱装置、兜底压紧装置和翻转装置。

3.根据权利要求2所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的左右夹抱装置包括夹板（20）、连接杆（13）、运动板（12）和左右夹抱动力缸（11），所述的运动板（12）通过滑块（23）设置于夹抱移动轨道（19），所述的左右夹抱动力缸（11）设置于连接板（9），所述的左右夹抱动力缸（11）前端与运动板（12）连接，所述的连接杆（13）一端固定于运动板（12）上，连接杆（13）另一端设置翻转轴承（17），所述的夹板（20）与翻转轴承（17）一端紧固连接。

4.根据权利要求2所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的兜底压紧装置包括夹臂（18）、固定板（22）、升降动力缸（14）、升降导轨（21）和夹臂转向动力缸（16），所述的升降导轨（21）上下Z向平行设置于夹板（20）侧边，所述的固定板（22）设置于升降导轨（21）上，所述的升降动力缸（14）设置于夹板（20）上，升降动力缸（14）前端设置于固定板（22）上，所述的夹臂（18）固定于夹臂转向动力缸（16）上，所述的夹臂转向动力缸（16）通过升降固定块（25）设置于固定板（22）上。

5.根据权利要求2所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的翻转装置包括翻转轴承（17）和翻转电机（15），所述的翻转轴承（17）垂直设置于连接杆（13）靠近夹板（20）一端，翻转轴承（17）一端与夹板（20）连接紧固，翻转轴承（17）另一端与翻转电机（15）联接。

6.根据权利要求5所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的翻转装置一侧设置翻转电机（15），所述的翻转装置另一侧的翻转轴承（17）上设置锁紧控制装置（24）。

7.根据权利要求4所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的夹臂（18）的翻转角度为±360°，所述的升降动力缸（14）为缓冲式动力缸，所述的翻转电机（15）为调速电机。

8.根据权利要求1所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的机架（1）为龙门式结构，其采用膨胀式连接紧固件与地面联接，所述的机架（1）设置机械手移动轨道和驱动装置。

9.根据权利要求8所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的机架（1）上设置机械手水平运动的X向平移轨道（3）、Y向平移轨道（2）以及升降运动的Z向纵移轨道（7）。

10.根据权利要求1所述的能够自动拆垛与翻转的多功能机械抓取搬运装置，其特征是：所述的机械手设置于机械手支架（10），所述的机械手支架（10）通过连接板（9）连接紧固于机械手上下Z向移动轨道（7），所述的机械手支架（10）靠近箱体（8）一侧设置夹抱移动轨道（19）。