CN209177536U - 一种码垛夹具及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码垛夹具及机器人，其中，码垛夹具包括支撑装置、第一夹爪、第二夹爪以及驱动装置，所述第一夹爪、所述第二夹爪分别与所述支撑装置连接并相对设置；所述驱动装置用于驱动所述第一夹爪在第一直线轨迹上进行往复运动，使得所述第一夹爪和所述第二夹爪抓取和释放物料；以及，用于驱动所述第二夹爪在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整所述第一夹爪与所述第二夹爪的距离，第一直线轨迹、第二直线轨迹平行于所述支撑装置所在的平面。通过上述方式，在物料的尺寸发生变化时，无需更换码垛夹具，只需根据物料的尺寸变化而调整第一夹爪和第二夹爪的距离即可，从而能够减少更换码垛夹具的时间，有效提高工作效率。

Description

一种码垛夹具及机器人

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种码垛夹具及机器人。

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，因此，码垛机器人在码垛行业中有着相当广泛的应用。

目前，码垛机器人主要包括两部分，分别是机械臂末端码垛夹具以及处理码垛过程的软件，其中，常见的机械臂末端码垛夹具是真空抓手、叉子式抓手以及袋子式抓手。

本申请的发明人在研究过程中，发现上述所述的码垛夹具在码垛时要求物料尺寸单一，如此，在物料的尺寸变化时，需要更换相应的码垛夹具，使得工作效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种码垛夹具及机器人，能够解决现有技术中码垛机器人所使用的机械臂末端夹具在码垛时要求物料尺寸单一的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式提供的一种技术方案是，提供一种码垛夹具，包括：

支撑装置；

第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪、所述第二夹爪分别与所述支撑装置连接并相对设置；

驱动装置，与所述第一夹爪和所述第二夹爪驱动连接，用于驱动所述第一夹爪在第一直线轨迹上进行往复运动，使得所述第一夹爪和第二夹爪抓取和释放物料；以及，用于驱动所述第二夹爪在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整所述第一夹爪与所述第二夹爪的距离。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式提供的另一种技术方案是，提供一种机器人，机器人包括机器人本体以及上述所述的码垛夹具，所述码垛夹具与所述机器人本体末端固定连接。

区别于现有技术的情况，本实用新型提供的码垛夹具通过驱动装置驱动第一夹爪，使得第一夹爪和第二夹爪抓取和释放物料，以及驱动第二夹爪，以根据物料的尺寸变化调整第一夹爪与第二夹爪的距离。如此，在物料的尺寸发生变化时，无需更换码垛夹具，只需根据物料的尺寸变化而调整第一夹爪和第二夹爪的距离即可，从而能够减少更换码垛夹具的时间，有效提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型实施方式提供的码垛夹具第一气缸呈开启状态的结构示意图；

图2是图1所示的码垛夹具另一角度的结构示意图；

图3是图2所示的码垛夹具的分解图；

图4是图3所示的码垛夹具中的支撑装置的另一角度的结构示意图；

图5是图1所示的码垛夹具中第一气缸呈关闭状态的结构示意图；

图6是图5所示的码垛夹具中VI区的放大结构示意图；

图7是图1所示的码垛夹具中吸取组件吸取垫板状态时的结构示意图；

图8是图7所示的码垛夹具的吸取组件的另一角度的结构示意图；

图9是本实用新型实施方式提供的机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合参阅图1及图2，本实用新型实施方式提供一种码垛夹具100，该码垛夹具100应用于机器人(未图示)，用于对物料进行码垛，物料可为不限于为滤波器腔体，本实施方式中，物料以滤波器腔体为例进行说明。码垛夹具100包括支撑装置10、第一固定板20、第二固定板30、滑动组件40、抓取组件50、驱动装置以及控制装置(未图示)。

第一固定板20和第二固定板30滑动设置于支撑装置10，第一固定板20与第二固定板30相对间隔设置，第一固定板20与第二固定板30均与支撑装置10垂直设置。进一步的，第一固定板20和第二固定板30通过滑动组件40滑动设置于支撑装置10。本实施方式中，支撑装置10可以为板状。

请结合参阅图4，滑动组件40包括导轨41、第一导轨滑块42以及第二导轨滑块43，导轨41固定在支撑装置10上，导轨41可以通过螺纹或卡接的方式固定在支撑装置10上，或者导轨41与支撑装置10一体成型；第一导轨滑块42及第二导轨滑块43分别滑动套设于导轨41上，导轨41上开设有导滑槽，从而使得第一导轨滑块42及第二导轨滑块43卡接于导滑槽上并可沿着导滑槽进行滑动。其中，第一固定板20与第一导轨滑块42固定连接，第二固定板30与第二导轨滑块43固定连接。本实施方式中，滑动组件40包括两个平行设置的导轨41、两个第一导轨滑块42以及两个第二导轨滑块43，导轨41通过卡接的方式固定在支撑装置10上，两个第一导轨滑块42分别套设于两个导轨41的一侧，两个第二导轨滑块43分别套设于两个导轨41的另一侧，以使得第一固定板20及第二固定板30能平稳地滑动。

抓取组件50用于抓取或释放物料。抓取组件50包括第一夹爪51及第二夹爪52，第一夹爪51固定设置在第一固定板20上，第二夹爪52固定设置在第二固定板30上，第一夹爪51与第二夹爪52相对设置。本实施方式中，抓取组件50包括多个第一夹爪51及多个第二夹爪52，多个第一夹爪51间隔设置在第一固定板20上，多个第二夹爪52间隔设置在第二固定板30上，第一夹爪51呈“L”形，第二夹爪52呈反“L”形，多个第一夹爪51与多个第二夹爪52相对设置，以使得第一夹爪51与第二夹爪52相互配合以抓取或释放物料。本实施方式中，第一夹爪51及第二夹爪52的数量均为5个，当然，在其它实施方式中，第一夹爪51及第二夹爪52的数量还可以是6个，7个等，在此不作限定。

当然，在其它实施方式中，第一夹爪51及第二夹爪52分别与支撑装置10连接并相对设置。

驱动装置用于驱动第一夹爪51在第一直线轨迹上进行往复运动，使得第一夹爪51和第二夹爪52抓取和释放物料，以及，用于驱动第二夹爪52在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整第一夹爪51与第二夹爪52的距离，其中，第一直线轨迹、第二直线轨迹平行于支撑装置10所在的平面。

进一步的，驱动装置与第一夹爪51和第二夹爪52驱动连接，驱动装置包括第一驱动装置60及第二驱动装置70，其中，第一驱动装置60用于驱动第一夹爪51在第一直线轨迹上进行往复运动，使得第一夹爪51和第二夹爪52抓取和释放物料；第二驱动装置70用于驱动第二夹爪52在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整第一夹爪51与第二夹爪52的距离。

本实施方式中，第一驱动装置60及第二驱动装置70固定设置于支撑装置10。其中，在抓取第一尺寸的物料时，第一驱动装置60驱动第一固定板20移动而调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离，而第二固定板30保持静止；在抓取第二尺寸的物料前，即物料的尺寸发生变化时，第二驱动装置70驱动第二固定板30移动而移动第二固定板30的位置，进而调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离，以使得第一夹爪51与第二夹爪52能够顺利抓取和释放物料，之后再夹取第二尺寸的物料时，第二固定板30则又保持静止，第一固定板20则在第一驱动装置60的驱动下进行往复运动，以夹取和释放物料。

第一驱动装置60在抓取第一尺寸的物料时，用于驱动第一固定板20进行往复运动，使设置在第一固定板20上的第一夹爪51与设置在第二固定板30上的第二夹爪52相互靠近或远离，从而抓取或释放物料。具体的，第一驱动装置60设置在第一固定板20远离第二固定板30的一侧，第一驱动装置60的一侧与第一固定板20固定连接，以驱动第一固定板20进行往复运动，使设置在第一固定板20的第一夹爪51靠近或远离设置在第二固定板30上的第二夹爪52，从而完成抓取或释放物料的动作。本实施方式中，在抓取和释放物料时第二固定板30保持静止。

可选的，请结合参阅图1及图5，第一驱动装置60为第一气缸，第一固定板20连接第一气缸的活塞杆。当抓取物料时，第一气缸呈开启状态，即第一气缸的活塞杆伸出，第一固定板20在第一气缸的推力作用下向靠近第二固定板30的方向移动；当释放物料时，第一气缸呈关闭状态，即第一气缸的活塞杆缩回，第一固定板20在第一气缸的拉力作用下向远离第二固定板30的方向移动。

第二驱动装置70在抓取第二尺寸的物料前，用于驱动第二固定板30进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整第一固定板20与第二固定板30的距离。具体的，第二驱动装置70包括驱动件71以及传动件72，其中，驱动件71的一端与传动件72连接，并设置在第一固定板20与第二固定板30之间；传动件72与第二固定板30连接，并穿过第二固定板30设置，驱动件71驱动传动件72进而带动第二固定板30移动位置，以根据物料的尺寸变化调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离。

其中，驱动件71可以为伺服电机，传动件72可以为滚珠丝杠、齿轮齿条的组合等将转动运动转变为直线运动的传动机构。本实施方式中，传动件为滚珠丝杠。

可选的，请结合参阅图3，支撑装置10开设有安装孔11，安装孔11用于安装驱动件71，使得驱动件71固定设置于支撑装置10。

当第一尺寸大于第二尺寸时，驱动件71在控制装置的控制作用下以第一方向旋转，传动件72则在驱动件71的驱动作用下带动第二固定板30向靠近第一固定板20的方向移动，从而减小第一固定板20与第二固定板30之间的距离；相反的，当第一尺寸小于第二尺寸时，驱动件71在控制装置的控制作用下以第二方向旋转，传动件72则在驱动件71的驱动作用下带动第二固定板30向远离第一固定板20的方向移动，从而增大第一固定板20与第二固定板30之间的距离，其中，第一方向与第二方向相反。

可以理解，在抓取第一尺寸的物料时，第一驱动装置60驱动第一固定板20移动而调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离，而第二固定板30保持静止；在抓取第二尺寸的物料前，即物料的尺寸发生变化时，第二驱动装置70驱动第二固定板30移动而移动第二固定板30的位置，进而调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离，以使得第一夹爪51与第二夹爪52能够顺利抓取和释放物料，之后再夹取第二尺寸的物料时，第二固定板30则又保持静止，第一固定板20则在第一驱动装置60的驱动下进行往复运动，以夹取和释放物料。如此，在物料的尺寸发生变化时，无需更换码垛夹具100，只需根据物料的尺寸变化而调整第一固定板20与第二固定板30之间的距离即可，从而能够减少更换码垛夹具100的时间，有效提高工作效率。

可选的，码垛夹具100进一步包括第一感测器(未图示)以及第二感测器(未图示)，用于检测抓取组件50是否抓取到物料，其中，第一感测器设置在第一驱动装置60靠近第一固定板20的一端；第二感测器设置在第一驱动装置60远离第一固定板20的一端，以检测抓取组件50是否抓取到物料。本实施方式中，在抓取到物料时，第一感测器有信号，在抓取物料前，第二感测器有信号，其中，第一感测器与第二感测器可以为磁性开关。

进一步的，码垛夹具100还包括第三驱动装置80及吸取组件90，吸取组件90用于吸取垫板，第三驱动装置80与吸取组件90连接，并驱动吸取组件90在工作状态或非工作状态之间切换。

第三驱动装置80与第一固定板20或/和第二固定板30固定连接。本实施方式中，第三驱动装置80的数量为2，并分别与第一固定板20和第二固定板30固定连接。可选的，第三驱动装置80为第二气缸。

请再次参阅图3，本实施方式中，码垛夹具100进一步包括固定件110，支撑装置10开设有第一通孔12或/和第二通孔13，固定件110与第一固定板20或/和第二固定板30连接，并分别穿过第一通孔12或/和第二通孔13，第三驱动装置80设置在相应的固定件110上，以使得第三驱动装置80随着第一固定板20或/和第二固定板30在第一通孔12或/和第二通孔13中往复移动。其中，连接块110的延伸方向与第一固定板20或/和第二固定板30的延伸方向相同。本实施方式中，固定件110的数量为2，支撑装置10上开设有第一通孔12及第二通孔13。

请结合参阅图6、图7以及图8，吸取组件90包括第三固定板91、支撑件92、第一连接件93、第二连接件94、吸盘95以及第三连接件96，其中，第三固定板91通过第一连接件93与第一固定板20或/和第二固定板30铰接；支撑件92固定设置在第三固定板91上，并通过第二连接件94与第三驱动装置80铰接；吸盘95设置在第三连接件96上，并通过第三连接件96与支撑件92固定连接。

具体的，支撑件92包括第一连接面921、第二连接面922以及第三连接面923，其中第一连接面921与第三连接面923相背设置，第二连接面922的两侧分别与第一连接面921、第三连接面923邻接，并位于远离第一固定板20或第二固定板30的一侧。其中，第三固定板91的一端与第一连接件93铰接，另一端与支撑件92的第一连接面921固定连接；第三连接件96的一端与吸盘95固定连接，另一端与支撑件92的第二连接面922连接；第二连接件94的一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端与支撑件92的第三连接面923连接。本实施方式中，支撑件92可以是铝型材，第一连接件93及第二连接件94为不同的铰链结构。

本实施方式中，吸取组件90的数量为2，分别设置在第一固定板20和第二固定板30相互远离的侧边。

可选的，吸取组件90进一步包括真空发生器(未图示)，多个吸盘95与真空发生器连接，以在需要吸取垫板时，真空发生器开启，从而使得吸盘95可以完成吸取垫板的动作。本实施方式中，真空发生器的数量为2，其中，第一固定板20侧边的多个吸盘95与其中一个真空发生器连接，而第二固定板30侧边的多个吸盘95与另一真空发生器连接。

可以理解，码垛夹具100将预定数量的物料码垛在垫板上后，需要将垫板放置在物料上，以在新的一层垫板上放置物料。在吸取垫板前，第二气缸呈关闭状态，支撑件92在第二气缸的拉力作用下，吸取组件90位于第一固定板20或/和第二固定板30相互远离的侧边，第一连接面921位于支撑件92的底部，第三固定板91与第一固定板20或/和第二固定板30垂直，第二连接件94近似直线状；在吸取垫板时，第二气缸呈开启状态，第一固定板20的一侧的支撑件92向远离第一固定板20的方向旋转90度，或/和第二固定板30的一侧的支撑件92向远离第二固定板30的方向旋转90度，第三固定板91与第一固定板20或/和第二固定板30平行，第二连接件94弯折，支撑件92的第二连接面922位于支撑件92的底部，而第一连接面921与第三连接面923则位于支撑件92的两侧，第一连接面921位于靠近第一固定板20或/和第二固定板30的一侧，吸盘95位于第一固定板20或/和第二固定板30的底部，并处于竖直状态，以吸取垫板；在吸取垫板后，第一固定板20的一侧的支撑件92向靠近第一固定板20的方向旋转90度，或/和第二固定板30的一侧的支撑件92向靠近第二固定板30的方向旋转90度，以使得第一连接面921位于支撑件92的底部，如此，吸盘95则恢复至第一固定板20或/和第二固定板30相互远离的侧边。需要说明的是，本实施方式中的气缸呈开启状态指的是气缸的活塞杆伸出到最长状态，气缸呈关闭状态指的是气缸的活塞杆缩回到最短状态。当然，在其它实施方式中，气缸可以根据控制装置的命令而将活塞杆伸出或缩回至预定距离，在此不作限定。

可选的，码垛夹具100进一步包括第三感测器(未图示)以及第四感测器(未图示)，其中，第三感测器设置在第三驱动装置80靠近吸取组件90的一端，第四感测器设置在第三驱动装置80远离吸取组件90的一端，以检测吸取组件90是否吸取到垫板。本实施方式中，吸盘95吸取到垫板时，第三感测器有信号，而未吸取到垫板时，第二感测器有信号，如此，机器人就可以根据信号的位置而判断是否吸取到垫板，从而移动码垛夹具100的位置。第三感测器与第四感测器可以为磁性开关，当然，在其它实施方式中，第三感测器与第四感测器还可以是其它的结构，在此不作限定。

可以理解，待垫板上堆满一定数量的物料后，需要在物料上放置垫板时，则通过第三驱动装置80驱动吸取组件90进行吸取垫板，以在物料上放置垫板，进而在新的垫板上放置物料，如此，码垛夹具100不仅可以完成抓取物料的动作，还可以吸取垫板，功能多样，可以有效减少更换夹具的动作，从而提高工作效率。

可以理解，控制装置连接第一驱动装置60、第二驱动装置70以及第三驱动装置80，以控制第一驱动装置60、第二驱动装置70以及第三驱动装置80，从而保证机器人完成抓取和释放物料、吸取和释放物料的动作。其中，控制装置可以为可编程逻辑控制器(PLC)。

可选的，支撑装置10进一步包括安装部14，安装部14用于与机器人本体固定连接，从而将码垛夹具100固定安装于机器人本体。

区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式提供的码垛夹具100通过驱动装置驱动第一夹爪51，使得第一夹爪51和第二夹爪52抓取和释放物料，以及驱动第二夹爪52，以根据物料的尺寸变化调整第一夹爪51与第二夹爪52的距离。如此，在物料的尺寸发生变化时，无需更换码垛夹具100，只需根据物料的尺寸变化而调整第一夹爪51和第二夹爪52的距离即可，从而能够减少更换码垛夹具100的时间，有效提高工作效率。

请参阅图9，本实用新型实施方式还提供一种机器人300，机器人300包括机器人本体200以及码垛夹具100，码垛夹具100与机器人本体200末端连接，以使得机器人本体200控制码垛夹具100的移动，从而完成码垛的动作。码垛夹具100与上述的码垛夹具100的结构相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种码垛夹具，其特征在于，包括：

支撑装置；

第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪、所述第二夹爪分别与所述支撑装置连接并相对设置；

驱动装置，与所述第一夹爪和所述第二夹爪驱动连接，用于驱动所述第一夹爪在第一直线轨迹上进行往复运动，使得所述第一夹爪和所述第二夹爪抓取和释放物料；以及，用于驱动所述第二夹爪在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整所述第一夹爪与所述第二夹爪的距离，其中，第一直线轨迹、第二直线轨迹平行于所述支撑装置所在的平面。

2.根据权利要求1所述的码垛夹具，其特征在于，所述驱动装置包括：

第一驱动装置，用于驱动所述第一夹爪在第一直线轨迹上进行往复运动，使得所述第一夹爪和第二夹爪抓取和释放物料；

第二驱动装置，用于驱动所述第二夹爪在第二直线轨迹上进行往复运动，以根据物料的尺寸变化调整所述第一夹爪与所述第二夹爪的距离。

3.根据权利要求2所述的码垛夹具，其特征在于，所述码垛夹具还包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板相对间隔设置，并滑动设置于所述支撑装置；

所述第一夹爪与所述第二夹爪分别固定设置在所述第一固定板与所述第二固定板上。

4.根据权利要求3所述的码垛夹具，其特征在于，所述第二驱动装置包括驱动件及传动件；

所述驱动件的一端与所述传动件连接；

所述传动件与所述第二固定板连接，所述驱动件驱动所述传动件进而带动所述第二固定板移动位置，以根据物料的尺寸变化调整所述第一固定板与所述第二固定板的距离，进而调整所述第一夹爪与所述第二夹爪的距离。

5.根据权利要求3所述的码垛夹具，其特征在于，所述第一驱动装置设置在所述第一固定板远离所述第二固定板的一侧，所述第一驱动装置为第一气缸，所述第一固定板固定连接于所述第一气缸的活塞杆。

6.根据权利要求3所述的码垛夹具，其特征在于，所述码垛夹具进一步包括：

滑动组件，设置于所述第一固定板与所述支撑装置之间以及所述第二固定板与所述支撑装置之间，使得所述第一固定板、所述第二固定板滑动设置于所述支撑装置。

7.根据权利要求3所述的码垛夹具，其特征在于，所述码垛夹具进一步包括：

吸取组件，用于吸取垫板；

第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述吸取组件连接，并驱动所述吸取组件在工作状态与非工作状态之间切换。

8.根据权利要求7所述的码垛夹具，其特征在于，所述吸取组件包括第三固定板、支撑件、第一连接件、第二连接件、吸盘以及第三连接件，其中，所述第三固定板的一端通过所述第一连接件与所述第一固定板或/和所述第二固定板铰接；所述支撑件固定设置在所述第三固定板的另一端上，并通过所述第二连接件与所述第三驱动装置铰接；所述吸盘设置在所述第三连接件上，并通过所述第三连接件与所述支撑件固定连接。

9.根据权利要求8所述的码垛夹具，其特征在于，所述第三驱动装置为第二气缸，所述支撑件包括第一连接面、第二连接面以及第三连接面，所述第一连接面与所述第三连接面相背设置，所述第二连接面与所述第一连接面、所述第二连接面邻接；

其中，所述第三固定板的一端与所述第一连接件铰接，另一端与所述支撑件的所述第一连接面固定连接；所述连接件的一端与所述吸盘固定连接，另一端与所述支撑件的所述第二连接面连接；所述第二连接件的一端与所述第二气缸的活塞杆连接，另一端与所述支撑件的所述第一连接面连接。

10.一种机器人，其特征在于，机器人包括机器人本体以及上述权利要求1-9项中任意一项所述的码垛夹具，所述码垛夹具与所述机器人本体末端固定连接。