CN209455689U - 一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，包括固定板，固定板顶部两侧分别设有驱动固定板上下运动的驱动装置，固定板底部两侧分别设有固定部，固定部外侧安装有伺服电缸模组，两侧的伺服电缸模组的运动端方向相反，伺服电缸模组的运动端通过连接板安装有伺服电机和齿轮端盖，固定部的底部安装有线轨，线轨上设有滑块，齿轮端盖与另一侧固定部上的滑块正对并转动连接有连杆，连杆上固定有夹爪组件，夹爪组件内侧上设有激光对射传感器、行程限位开关和吸盘，激光对射传感器和行程限位开关将检测信号发送至PC端。本实用新型既能对同一生产线上不同高度尺寸的产品及玻璃等易滑、易碎的产品进行夹取，也能分类堆放产品，应用范围广泛。

Description

一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具

技术领域

本实用新型涉及码垛机械设备领域，特别涉及一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具。

背景技术

随着人们对同一款产品应用到不同场所的日益需求，许多公司需要生产出不同尺寸及形状的同一款产品，而在传统的生产制造过程中，为了将不同大小的产品在最后一道工序装入箱子包装成货物后进行分类，都是采用人工进行搬取并进行分拣堆码的方式，这种方式使得在生产过程中工人的劳动强度大、人工成本高，物流效率低下，而且容易出现工人不慎将产品摔落，导致产品损坏以及人员受伤等情况。随着现代工业的发展，企业为了增加效益，需要不断的进行人员招聘，而国内的竞争压力大，导致人工成增加，降低了企业的利润，并且国内老龄化比较严重，导致在某些时间内招不到工人，所以，设计一款功能全面的既能自动进行夹取不同尺寸的产品又能够进行分拣堆码的夹具是物流等行业领域关注的热点问题。

目前针对码垛夹具设计的现有技术主要有四个方面缺点：

1、自适应能力差。现有的码垛夹具中，吸盘都是在夹具的上方，产品表面不平会使吸盘在吸取的过程中的密封性不好，造成产品脱落等现象。

2、夹紧驱动方式过于单一。目前大多数码垛夹具都是采用电机驱动丝杆滑块机构带动夹具进行夹取，这种方式在夹紧过程中没有反馈信号，导致夹紧力不好控制，当夹紧力过大时，造成产品损坏，当夹紧力过小时，则会造成产品在夹取后发生滑落。

3、应用范围局限。目前大多数码垛夹具设计针对的是瓶装水、箱子以及化肥袋等类似产品，而对于表面光滑、易碎等产品就没有很好的夹取方式，这样就导致码垛夹具的应用范围小。

4、不能对同一生产线上不同高度的尺寸产品进行夹取。目前大多数设计的码垛夹具可以对不同宽度尺寸产品进行夹取，但是都存在夹具上没有反馈装置，导致在生产线上码垛夹具不能根据产品高度尺寸的大小来进行位置调节的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，包括固定板，所述固定板的顶部两侧分别设有驱动固定板上下运动的驱动装置，所述固定板的底部两侧分别设有固定部，所述固定部的外侧安装有伺服电缸模组，两侧的所述伺服电缸模组的运动端方向相反，所述伺服电缸模组的运动端通过连接板安装有伺服电机和齿轮端盖，所述固定部的底部安装有线轨，所述线轨上设有滑块，所述齿轮端盖与另一侧固定部上的滑块正对并转动连接有一根连杆，所述连杆上固定有夹爪组件，所述夹爪组件的内侧上设有激光对射传感器、行程限位开关和吸盘，所述激光对射传感器的输出端和行程限位开关的输出端均与PC端的输入端连接。

进一步地，所述夹爪组件包括三个依次排列的柔性夹爪，所述激光对射传感器安装在中间的柔性夹爪上，每个所述夹爪组件上的行程限位开关的数量为两个且分别安装在两侧的柔性夹爪上。

进一步地，各所述柔性夹爪均通过弹簧垫片和锁紧螺母固定在连杆上。

进一步地，所述驱动装置的一侧安装有液压缓冲器，所述驱动装置和液压缓冲器均通过安装座固定在固定板上。

进一步地，所述固定板上正对液压缓冲器的位置上开设有T型槽，所述T型槽的内壁上固定有液压缓冲器限位件。

进一步地，所述滑块上设有滚珠轴承连接件，所述滚珠轴承连接件上设有滚珠轴承，所述连杆的两端分别与滚珠轴承和齿轮端盖连接。

进一步地，还包括安装板，两所述驱动装置分别固定在安装板的两侧。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过采用伺服电缸模组带动夹爪组件进行夹取，因此可以准确地检测当前位置的伺服脉冲量并将其与预设好的脉冲量比较，从而判断当前码垛夹取的产品的型号，再将产品放置到该型号指定位置处，从而实现分类堆放的目的。

2、夹爪组件上的激光对射传感器可以检测两侧的夹爪组件之间是否放置有产品，并将检测信号反馈到PC端以对驱动装置和伺服电缸模组发起运动命令，从而达到能够对同一生产线上不同高度尺寸的产品进行夹取的目的。

3、夹爪组件上的行程限位开关可将检测信号反馈到PC端以控制伺服电缸模组的行程，从而控制夹爪组件的夹取力度，防止产品因夹紧力过大而造成损坏或者因夹紧力过小而在夹取后滑落的情况发生。

4、本实用新型通过将直线夹取和转动夹取相结合在一起以及将夹爪组件和吸盘相结合在一起，使夹爪组件可根据产品的工作环境来进行有效调整，从而实现夹取不同尺寸的产品以及玻璃等易滑、易碎的产品，保证了夹取的安全性，应用范围广泛。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构示意图；

图3为本实用新型夹取产品时的工作示意图；

图4为本实用新型中夹爪组件松开1的工作示意图。

具体实施方式

参照图1至图3，本实用新型为一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其包括固定板1，固定板1的顶部两侧分别设有驱动固定板1上下运动的驱动装置2，驱动装置2优选为气缸，固定板1的底部两侧分别设有固定部3，固定部3采用铝型材制成，固定部3通过内六角螺栓和锁紧螺母固定在固定部1上，固定部3的外侧安装有伺服电缸模组4，两侧的伺服电缸模组4的运动端方向相反，伺服电缸模组4的运动端通过连接板5安装有伺服电机6和齿轮端盖7，伺服电机6和齿轮端盖7通过螺栓连接固定在连接板5上，固定部3的底部安装有线轨8，线轨8上设有滑块9，齿轮端盖7与另一侧固定部3上的滑块9正对并转动连接有一根连杆10，连杆10上固定有夹爪组件，夹爪组件的内侧上设有激光对射传感器11、行程限位开关12和吸盘13，激光对射传感器11的输出端和行程限位开关12的输出端均与PC端的输入端连接。码垛夹具还包括安装板20，两驱动装置2分别通过螺栓连接固定在安装板20的两侧，码垛夹具通过安装板20与近期人进行连接。

其中，夹爪组件包括三个依次排列的柔性夹爪14，激光对射传感器11安装在中间的柔性夹爪14上，每个夹爪组件上的行程限位开关12的数量为两个且分别安装在两侧的柔性夹爪14上。各柔性夹爪14均通过弹簧垫片和锁紧螺母固定在连杆10上。

驱动装置2的一侧安装有液压缓冲器15，驱动装置2和液压缓冲器15均通过安装座16固定在固定板1上。固定板1上正对液压缓冲器15的位置上开设有T型槽，T型槽的内壁上固定有液压缓冲器限位件17。

滑块9上设有滚珠轴承连接件18，滚珠轴承连接件18上设有滚珠轴承19，连杆10的两端分别与滚珠轴承19和齿轮端盖7连接，滚珠轴承19可以防止连杆10在夹取产品时受到较大的力而发生整体弯曲变形。其中，齿轮端盖7包括同步带、主动轮和从动轮，主动轮与伺服电机6连接，从动轮通过滚珠轴承与连杆10的端部连接，伺服电机通过齿轮端盖7驱动连杆10转动，从而带动各柔性夹爪14转动夹取产品。

当需要夹取不同尺寸的产品或者玻璃等易滑、易碎的产品时，首先通过柔性夹爪14上的激光对射传感器11进行产品检测，当未检测到两侧的柔性夹爪14之间放置有产品时，激光对射传感器11会对给PC端反馈一个未检测到产品的信号，此时气缸驱动码垛夹具整体向下直线运动，安装在气缸一侧的液压缓冲器15可以有效地使气缸进行缓冲减速至停止，避免气缸在受到较大的压力下与活塞杆发生撞击，起到一定程度的保护作用。而液压缓冲器限位件17则可限制气缸向下运动的最大距离，防止码垛夹具与机械设备等发生碰撞。当气缸推动整个码垛夹具向下运动后，气缸内的磁性开关会反馈一个到位信号到PC端，说明此时气缸垂直向下运动的动作停止，然后激光对射传感器11反馈一个检测到产品的信号到PC端，PC端接收到信号后控制两侧的伺服电缸模组4动作，从而带动两侧的柔性夹爪14相向水平直线运动。当两侧的柔性夹爪14到取料位置时，安装在两侧柔性夹爪14上的行程限位开关12的机械触头与产品接触，行程限位开关12被压缩至预设好的位置，此时，行程限位开关12会反馈一个夹取产品动作完成的信号到PC端，PC端控制水平运动的伺服电缸模组4停止运动，从而控制柔性夹爪14的夹取力度，防止产品因夹紧力过大而造成损坏或者因夹紧力过小而在夹取后滑落的情况发生。与此同时，伺服电缸模组4检测当前的伺服脉冲量并将其与预设好的脉冲量比较。例如，如果当前的伺服脉冲量在设定的脉冲量范围a内，则判断当前码垛夹取的产品的型号为尺寸a，从而将该产品放置在该型号产品的指定位置处；如果当前的伺服脉冲量在设定的脉冲量范围b内，则判断当前码垛夹取的产品的型号为尺寸b，从而将该产品放置在该型号产品的指定位置处。以此类推，从而实现了分类堆放的目的。在夹取过程中，吸盘13的主要作用是防止产品从柔性夹爪14上滑落，对产品以及设备起到保护作用，减少产品的破损率和设备的故障率。通过结合吸盘13和柔性夹爪14的优点来对产品进行夹取，本码垛夹具可避免因夹取的产品存在密封性差、夹取力度不够而滑落的情况发生。

参照图4，当达到放料位置后，伺服电机6驱动主动轮、同步带和从动轮转动，从而使两侧的柔性夹爪14分开并将产品放置在指定位置处，完成整个码垛夹取的分拣动作。

码垛夹具分拣工作完成后，气缸、伺服电缸模组4、柔性夹爪14和整个码垛夹具都需进行复位。整个复位过程的先后顺序可根据实际工作环境进行调整，也可全部同时进行复位。

本实用新型通过将直线夹取和转动夹取相结合在一起以及将夹爪组件和吸盘13相结合在一起，灵活性高，使夹爪组件可根据产品的工作环境来进行有效调整，从而实现夹取不同尺寸的产品以及玻璃等易滑、易碎的产品，保证了夹取的安全性，应用范围广泛。激光对射传感器11可以检测两侧的夹爪组件之间是否放置有产品，并将检测信号反馈到PC端以对驱动装置和伺服电缸模组发起运动命令，从而达到能够对同一生产线上不同高度尺寸的产品进行夹取的目的。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：包括固定板(1)，所述固定板(1)的顶部两侧分别设有驱动固定板(1)上下运动的驱动装置(2)，所述固定板(1)的底部两侧分别设有固定部(3)，所述固定部(3)的外侧安装有伺服电缸模组(4)，两侧的所述伺服电缸模组(4)的运动端方向相反，所述伺服电缸模组(4)的运动端通过连接板(5)安装有伺服电机(6)和齿轮端盖(7)，所述固定部(3)的底部安装有线轨(8)，所述线轨(8)上设有滑块(9)，所述齿轮端盖(7)与另一侧固定部(3)上的滑块(9)正对并转动连接有一根连杆(10)，所述连杆(10)上固定有夹爪组件，所述夹爪组件的内侧上设有激光对射传感器(11)、行程限位开关(12)和吸盘(13)，所述激光对射传感器(11)的输出端和行程限位开关(12)的输出端均与PC端的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：所述夹爪组件包括三个依次排列的柔性夹爪(14)，所述激光对射传感器(11)安装在中间的柔性夹爪(14)上，每个所述夹爪组件上的行程限位开关(12)的数量为两个且分别安装在两侧的柔性夹爪(14)上。

3.根据权利要求2所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：各所述柔性夹爪(14)均通过弹簧垫片和锁紧螺母固定在连杆(10)上。

4.根据权利要求1所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：所述驱动装置(2)的一侧安装有液压缓冲器(15)，所述驱动装置(2)和液压缓冲器(15)均通过安装座(16)固定在固定板(1)上。

5.根据权利要求4所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：所述固定板(1)上正对液压缓冲器(15)的位置上开设有T型槽，所述T型槽的内壁上固定有液压缓冲器限位件(17)。

6.根据权利要求1所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：所述滑块(9)上设有滚珠轴承连接件(18)，所述滚珠轴承连接件(18)上设有滚珠轴承(19)，所述连杆(10)的两端分别与滚珠轴承(19)和齿轮端盖(7)连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的可自动夹取并分类的柔性码垛夹具，其特征在于：还包括安装板(20)，两所述驱动装置(2)分别固定在安装板(20)的两侧。