CN209796872U - 码垛机及其机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供码垛机及其机械手，其中，所述机械手包括固定座及均设于所述固定座上的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具设于所述第二夹具的夹取范围内。本实用新型提供的机械手中，第一夹具设于所述第二夹具的夹取范围内，该机械手在应用于码垛机上时，可通过第一夹具夹取物料到物料盒内后，通过第二夹具夹取物料盒进行码垛，使码垛机通过一个机械手即可同时实现产品的装箱和码垛，降低人力物力成本，提高码垛效率。

Description

码垛机及其机械手

技术领域

本实用新型涉及机械制造加工领域，尤其涉及一种机械手和采用所述机械手的码垛机。

背景技术

码垛机是实现自动化生产并保证较高生产效率的重要装置之一。码垛机器在码垛行业的应用大大节省了劳动力，节省空间，且其运作灵活精准、快速高效、稳定性高，作业效率高。目前，在产品码垛前，通常需要人工装箱或者采用另外的设备实现自动装箱后再由码垛设备进行码垛，多个工序浪费人力物力，导致提高成本且效率低下。

实用新型内容

本实用新型的首要目的旨在提供一种可同时夹取物料与物料盒以实现装箱和码垛的机械手。

本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述机械手的码垛机。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

作为第一方面，本实用新型涉及一种机械手，包括固定座及均设于所述固定座上的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具设于所述第二夹具的夹取范围内。

优选地，所述机械手还包括设于所述固定座上并与所述第一夹具连接的升降机构，所述升降机构用于驱动所述第一夹具相对所述第二夹具升降移动。

进一步地，所述升降机构包括与所述固定座固接的升降气缸、与所述升降气缸的活塞杆连接并可由所述升降气缸驱动升降的升降座，所述第一夹具设于所述升降座上。

优选地，所述升降座上开设有沿水平方向设置的腰型孔，所述第一夹具包括至少两个通过所述腰型孔间隔设于所述升降座上的夹持件。

进一步地，所述夹持件为气动夹爪或者电动夹爪。

优选地，所述第二夹具包括分设于所述固定座的两端并与所述固定座滑动连接的两个卡爪和用于驱动所述卡爪沿所述固定座移动的驱动件，以及用于连接两个所述卡爪的连杆机构，所述连杆机构的两端分别与两个所述卡爪铰接并使两个所述卡爪可同步相向或者背向移动。

优选地，所述连杆机构包括两个第一连杆和两端分别与两个所述第一连杆铰接的第二连杆，所述固定座铰接于所述第二连杆的中部，两个所述第一连杆远离所述第二连杆的一端与两个所述卡爪一一对应铰接。

优选地，所述第二夹具还包括设于所述固定座上的夹具导轨和与所述夹具导轨滑动连接的夹具滑块，所述卡爪与所述夹具滑块连接。

作为第二方面，本实用新型涉及一种码垛机，包括上述任意一项技术方案所述的机械手。

优选地，所述码垛机还包括机架和设于所述机架上的三轴联动装置，所述机械手与所述三轴联动装置连接并可通过所述三轴联动装置驱动移动。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

1.本实用新型提供的机械手中，第一夹具设于所述第二夹具的夹取范围内，该机械手应用于码垛机上时，可通过第一夹具夹取物料到物料盒内后，通过第二夹具夹取物料盒进行码垛，使码垛机通过一个机械手即可同时实现产品的装箱和码垛，降低人力物力成本，提高码垛效率。

2.本实用新型提供的机械手包括与第一夹具连接的升降机构，所述升降机构可驱动第一夹具相对第二夹具升降移动，通过伸缩式的设计使第一夹具在夹取物料后可更加灵活地将物料放置于物料盒内，且更加便于第二夹具夹取物料盒。

3.本实用新型提供的机械手的第一夹具包括至少两个通过腰型孔间隔设置的夹持件，可根据物料的不同调整夹持件之间的间距，从而可码垛多种产品，使该码垛机可适配更多行业。

4.本实用新型提供的机械手中，第二夹具的两个卡爪通过连杆机构连接，从而可通过一个驱动件实现两个卡爪可同步相向或者背向移动且移动行程更大，另外连杆机构占用空间更小，便于在第二夹具夹取范围内的设置第一夹具且使第一夹具可夹取更大的物料。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型提供的码垛机的立体图；

图2为图1所示的码垛机中的机械手的立体图；

图3为图2所示的机械手的第二夹具的立体图；

图4为图1所示的三轴联动装置的立体图；

图5为图4所示的三轴联动装置位置A的局部放大图；

图6为图4所示的Y轴机构的立体图；

图7为图4所示的Z轴机构的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

如图1所示，本实用新型提供一种码垛机1000，包括机架1和设于所述机架1上的三轴联动装置2，以及与所述三轴联动装置2连接并可由所述三轴联动装置2驱动三轴联动的机械手3，所述机械手3用于夹取物料2000(例如智能锁面板)与物料盒3000(例如智能锁包装盒)。所述码垛机1000还包括均与所述三轴联动装置2和机械手3电连接的控制中心4，所述控制中心4用于显示工作状况、调节参数和操控码垛机的运行，由于其结构不属于本实用新型的改进所在，故不赘述。

如图2所示，所述机械手3包括与所述三轴联动装置2固定连接的固定座31及均设于所述固定座31上并用于夹放物料2000的第一夹具32和用于夹放物料盒3000的第二夹具33，所述第一夹具32设于所述第二夹具33的夹取范围内。所述机械手3可通过所述第一夹具32夹取物料2000到物料盒3000内后，再通过所述第二夹具33夹取物料盒3000进行码垛，通过一个机械手3即可同时实现产品的装箱和码垛，降低人力物力成本，提高码垛效率。

进一步地，所述固定座31上设有用于连接所述三轴联动装置2的连接件311，所述连接件311竖直设于所述固定座31上，从而增大所述机械手3与所述三轴联动装置2的连接端面，使所述机械手3的连接安装更加牢固，保证其具有较大的强度。

优选地，所述机械手3还包括设于所述固定座31上的升降机构34，其用于驱动所述第一夹具32相对所述第二夹具33升降移动。所述升降机构34包括与所述固定座31固接的升降气缸341、与所述升降气缸341的活塞杆连接并可由所述升降气缸341驱动升降的升降座342，所述第一夹具32设于所述升降座342上。通过伸缩式的设计使所述第一夹具32在夹取物料2000后可更加灵活地将物料2000放置于物料盒3000内，且更加便于所述第二夹具33夹取物料盒3000。

具体地，所述升降座342上开设有沿水平方向设置的腰型孔3421，所述第一夹具32包括两个通过所述腰型孔3421间隔设于所述升降座342上的夹持件321，所述夹持件321为适配所述物料2000的气动夹爪。由于所述夹持件321通过腰型孔3421与所述升降座342连接，可根据物料2000的不同调整两个夹持件321之间的间距，从而可码垛多种产品，使该码垛机1000可适配更多行业，且气动夹爪的成本较低，可降低所述码垛机1000的生产成本。

应当理解的是，在其他实施方式中，所述夹持件321还可为电动夹爪，可通过对电动夹爪中电机启停和转速的调节，实现高精度地控制夹取点，在夹取动作时将对物料2000的冲击减至最小。

如图3所示，所述第二夹具33包括设于所述固定座31上的驱动件331、分设于所述固定座31的两端并与所述固定座31滑动连接的两个卡爪332，以及连接两个所述卡爪332的连杆机构333。

所述驱动件331为推动气缸，其推拉杆与两个所述卡爪332中的任意一个卡爪332连接并可驱动所述卡爪332相对所述固定座31滑动，所述连杆机构333的两端分别与两个所述卡爪332铰接并使两个所述卡爪332可同步相向或者背向移动，从而通过一个驱动件331即可驱动两个卡爪332同步移动，且通过连杆机构333传动可增大所述卡爪332的移动行程，另外连杆机构333占用空间更小，便于在第二夹具33夹取范围内的设置第一夹具32且使第一夹具32可夹取更大的物料2000。

进一步地，所述连杆机构333包括两个第一连杆3331和两端分别与两个所述第一连杆3331铰接的第二连杆3332，所述第二连杆3332的中点与所述固定座31铰接，两个所述第一连杆3331远离所述第二连杆3332的一端分别与两个所述卡爪332铰接。通过所述第一连杆3331和第二连杆332实现反向推拉传动的同时，可在第一、第二连杆之间穿设所述升降气缸341，不影响所述升降机构34的正常工作。

优选地，所述第二夹具33还包括设于所述固定座31上的夹具导轨334和与所述夹具导轨334滑动连接的夹具滑块335，所述卡爪332与所述夹具滑块335连接，所述卡爪332可通过所述夹具滑块335与夹具导轨334的配合导向提升稳定性。

此外，本实施例中以码垛机1000为例说明本实用新型的机械手3的应用场合，但不能视为对所述机械手3的应用场合的限定，所述机械手3还可用于其他制造、运输或者码垛等领域中。

如图4所示，所述三轴联动装置2包括跨设于所述机架1上并用于驱动所述机械手3沿所述机架1的长度方向移动的X轴机构21，设于所述X轴机构21上并用于驱动所述机械手3沿所述机架1的宽度方向移动的Y轴机构22，以及设于所述Y轴机构22上并用于驱动所述机械手3沿竖直方向升降的Z轴机构23，通过所述三轴联动装置2的驱动使所述机械手3可进行多方位的移动，从而进行码垛。

优选地，所述X轴机构21包括沿所述机架1的长度方向设于所述机架1上的X轴导轨211(在图1中示出)、与所述X轴导轨211滑动连接的X轴滑动架212，以及用于驱动所述X轴滑动架212沿所述X轴导轨211移动的X轴驱动组件213，所述Y轴机构22和Z轴机构23均设于所述X轴滑动架212上并可由所述X轴滑动架212带动一起移动。

请结合图4和图5，所述X轴驱动组件213包括X轴电机2131和通过传动组件100与所述X轴电机2131的输出轴的传动轴2132，所述传动轴2132沿所述机架1的宽度方向设于所述X轴滑动架212上。所述X轴驱动组件213还包括设于所述传动轴2132两端的X轴传动轮2133，及沿所述机架1的长度方向设于所述机架1上并绕设于所述X轴传动轮2133上的X轴传动带2134。所述X轴滑动架212可通过所述X轴传动轮2133与X轴传动带2134的传动实现移动，且通过所述传动轴2132的传动实现两端的双动力驱动，避免跨距过大时两端不平衡导致卡死的情况。

所述X轴驱动组件213还包括设于所述X轴传动轮2133的两侧并用于将所述X轴传动带2134抵紧于所述X轴传动轮2133上的辅助轮2135，以保证在传动过程中所述X轴传动轮2133不会发生空转打滑影响驱动效果，从而提高码垛的定位精度。

优选地，所述传动轴2132包括第一传动轴2132a、第二传动轴2132b和用于连接所述第一、第二传动轴的联轴器2132c，所述第一、第二传动轴远离所述联轴器2132c的一端均设有所述X轴传动轮2133，通过所述第一传动轴2132a和第二传动轴2132b对接设置，减小由于所述传动轴2132过长在运行时产生的抖动和噪音，提高所述X轴机构21的稳定性。

优选地，所述X轴驱动组件213还包括与所述X轴电机2131的输出轴连接的行星减速机200，通过所述行星减速机200可确保所述X轴电机2131在运转时具有足够的扭矩，进一步提高X轴机构21的稳定性。

如图6所示，所述Y轴机构22包括沿所述机架1的宽度方向设于所述X轴滑动架212上的Y轴导轨221、与所述Y轴导轨221滑动连接的Y轴滑动架222，以及用于驱动所述Y轴滑动架222沿所述Y轴导轨221滑动的Y轴驱动组件223，所述Z轴机构23设于所述Y轴滑动架222上可由所述Y轴滑动架222带动一起移动。

进一步地，所述Y轴驱动组件223包括设于所述X轴滑动架212的端部上的Y轴电机2231和通过传动组件100与所述Y轴电机2231的输出轴的Y轴传动轮2232，以及沿所述机架1的宽度方向设于所述X轴滑动架212上并绕设于所述Y轴传动轮2232上的Y轴传动带2233，所述Y轴滑动架222与所述Y轴传动带2233连接。应当理解的是，所述X轴滑动架212远离所述Y轴电机2231的另一端也设有一个Y轴传动轮2232，所述Y轴传动带2233绕设于两个所述Y轴传动轮2232上。

优选地，所述Y轴驱动组件223还包括与所述Y轴电机2231的输出轴连接的行星减速机200，通过所述行星减速机200可确保所述Y轴电机2231在运转时具有足够的扭矩。

如图7所示，所述Z轴机构23包括沿竖直方向穿设于所述Y轴滑动架222上的升降杆231，及设于所述Y轴滑动架222上并用于驱动所述升降杆231升降的Z轴驱动组件232，所述机械手3设于所述升降杆231的底端并可由所述升降杆231带动一起升降。

请结合图6，所述Y轴滑动架222上开设有用于设置所述升降杆231的导向孔2221，所述升降杆231穿设于所述导向孔2221内并可相对所述Y轴滑动架222沿竖直方向上下移动。

如图7所示，所述Z轴机构23还包括沿竖直设于所述升降杆231上的Z轴导轨233、设于所述Y轴滑动架222上并与所述Z轴导轨233滑动连接的Z轴滑块234。

优选地，所述升降杆231为方杆，即所述升降杆231的横截面为矩形，所述Z轴机构23包括至少两根分设于所述升降杆231不同面上的所述Z轴导轨233，所述Y轴滑动架222上也对应设有多个所述Z轴滑块234，从而提高所述Z轴机构23的导向强度，使其具有较高的稳定性，避免运行时发生晃动。

相应地，所述导向孔2221为适配所述升降杆231的矩形孔，所述Y轴滑动架222对应所述导向孔2221的四周设有加强板2222，所述Z轴滑块234设于所述加强板2222上。更优地，所述Y轴滑动架222沿所述导向孔2221的上下两端均设有所述加强板2222，每块所述加强板2222上均设有所述Z轴滑块234，进一步提高所述升降杆231升降的稳定性。

进一步地，所述Z轴驱动组件232包括设于所述Y轴滑动架222上的Z轴电机和2321与所述Z轴电机2321的输出轴连接的Z轴传动轮2322，以及沿竖直方向设于所述升降杆231上且抵接所述Z轴传动轮2322并可由所述Z轴传动轮2322驱动移动的Z轴传动带2323。

优选地，所述Z轴传动带2323为沿竖直方向固设于所述升降杆231上的齿条，所述Z轴传动轮2322为齿轮，以通过齿轮和齿条的配合传动实现所述机械手3在竖直方向上移动的精准定位。

优选地，所述Z轴驱动组件232还包括与所述Z轴电机2321的输出轴连接的行星减速机200，通过所述行星减速机200可确保所述Z轴电机2321在运转时具有足够的扭矩。

本实用新型提供的三轴联动装置2通过传动轮和传动带的配合实现机械手3的移动，可实现工作时传动平稳无噪声，且同步带传动结构的成本低，可降低所述三轴龙门码垛机1000的制造成本。

如图1所示，本实用新型提供的码垛机1000中，所述机架1包括分设于其长度方向两端的两个支撑架11，两个所述支撑架11通过两根第一横梁12连接，所述三轴联动装置2架设于所述第一横梁12上。

优选地，所述机架1还包括沿竖直方向与所述第一横梁12并排设置的第二横梁13，所述第二横梁13的两端分别与两个所述支撑架11连接，通过设置所述第二横梁13使所述机架1的强度更高且刚性更好，在支撑所述三轴联动装置2运行时不会发生形变。

更优地，所述机架1还包括间隔设于所述第一横梁12和第二横梁13之间的多个连接梁14，进一步提升所述第一横梁12的支撑强度。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种机械手，其特征在于，包括固定座及均设于所述固定座上的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具设于所述第二夹具的夹取范围内；

所述机械手还包括设于所述固定座上并与所述第一夹具连接的升降机构，所述升降机构用于驱动所述第一夹具相对所述第二夹具升降移动。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述升降机构包括与所述固定座固接的升降气缸、与所述升降气缸的活塞杆连接并可由所述升降气缸驱动升降的升降座，所述第一夹具设于所述升降座上。

3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述升降座上开设有沿水平方向设置的腰型孔，所述第一夹具包括至少两个通过所述腰型孔间隔设于所述升降座上的夹持件。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述夹持件为气动夹爪或者电动夹爪。

5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述第二夹具包括分设于所述固定座的两端并与所述固定座滑动连接的两个卡爪和用于驱动所述卡爪沿所述固定座移动的驱动件，以及用于连接两个所述卡爪的连杆机构，所述连杆机构的两端分别与两个所述卡爪铰接并使两个所述卡爪可同步相向或者背向移动。

6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述连杆机构包括两个第一连杆和两端分别与两个所述第一连杆铰接的第二连杆，所述固定座铰接于所述第二连杆的中部，两个所述第一连杆远离所述第二连杆的一端与两个所述卡爪一一对应铰接。

7.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述第二夹具还包括设于所述固定座上的夹具导轨和与所述夹具导轨滑动连接的夹具滑块，所述卡爪与所述夹具滑块连接。

8.一种码垛机，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的机械手。

9.根据权利要求8所述的码垛机，其特征在于，还包括机架和设于所述机架上的三轴联动装置，所述机械手与所述三轴联动装置连接并可通过所述三轴联动装置驱动移动。