CN210335978U - 一种用于纱筒的机器人多功能夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于纱筒的机器人多功能夹具，包括框架、多个纱筒抓手和多个托盘吸盘调节机构；所述框架外侧中心位置设有连接法兰，所述框架外侧两端分别设有安装座，所述多个纱筒抓手沿框架长度方向间隔设置于所述框架内侧，所述多个托盘吸盘调节机构分别通过所述安装座与所述框架连接；通过设置多个纱筒抓手和托盘吸盘调节机构，本实用新型不仅能够同时对多个纱筒进行抓取和运输，还能够对托盘进行吸附和运输，实现了纱筒的自动化运输，且装置结构相对简单、紧凑，使用操作便捷，功能多效率高，综合成本较低，能够满足纺织业的实际需求，应用前景广阔。

Description

一种用于纱筒的机器人多功能夹具

技术领域

本实用新型涉及筒子纱染整技术领域，特别是涉及一种用于纱筒的机器人多功能夹具。

背景技术

随着机电一体化技术的高速发展，越来越多的纺织技术开始应用工业化自动化生产，而目前国内大多数筒子纱染整生产线的生产物流仍不够完善，其各个工位间的转移主要由人工搭配物流小车的方式实行，该方式工人劳动强度较高、工作效率低，且随着筒子纱产量的不断提高和人工成本的增加，这种方式已经难以满足现代纺纱厂的需求，由机器代替人工势在必行。

同时，工业机器人作为近代自动控制领域中的新技术，能够模仿人的动作，按照设定要求进行自动抓取、搬运或其他操作，对减轻工人劳动强度、提高生产效率、改善劳动条件等具有重要作用，将其应用于筒子纱染整生产线进行纱筒的抓取和运输，对提高筒子纱染整生产的自动化程度和生产效率具有重要意义。

授权公告号为CN106363617B的专利公开了一种抓纱机械手及其控制方法，该抓纱机械手包括支架、多个手爪、距离调整机构、上下运动驱动装置、多个定位机构以及控制模块，通过控制模块控制上下运动驱动装置，推动支架并带动手爪上升，并通过定位机构对纱锭位置进行定位，使手爪下降至纱锭纸管中撑住纱锭，并将其移动后放置于托盘上，从而顺利完成纱锭的搬运；但该抓纱机械手结构较为复杂，搬运过程步骤繁琐，速度相对较慢；且该抓纱机械手仅能用于对纱锭进行搬运，而不能运送托盘，但在实际生产中，由于场地面积有限，需要大量托盘用于将纱锭层层隔开堆叠码放，这些托盘的运输仍需通过人工或其他机器进行，工作量较大，整体效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种用于纱筒的机器人多功能夹具，通过设置多个纱筒抓手和托盘吸盘调节机构，既能够对多个纱筒进行同时抓取，又能够运送托盘，且装置整体结构相对简单、操作便捷、工作效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于纱筒的机器人多功能夹具，包括框架、多个纱筒抓手和多个托盘吸盘调节机构；所述框架外侧中心位置设有连接法兰，所述框架外侧两端分别设有安装座；所述多个纱筒抓手沿框架长度方向间隔设置于所述框架内侧；所述多个托盘吸盘调节机构分别通过所述安装座与所述框架连接。

进一步地，所述纱筒抓手包括抓手底座、抓手调节气缸、抓手中间固定板、导向板、导向杆和抓手顶部固定板；所述抓手底座与所述框架内侧固定连接，所述抓手调节气缸固定于所述抓手中间固定板上，所述抓手底座与所述抓手中间固定板之间设有支柱；所述抓手中间固定板、导向板和抓手顶部固定板四周的相同位置均各设有一个通孔，所述通孔孔径与所述导向杆的截面直径相匹配，所述导向杆经过通孔依次贯穿抓手中间固定板、导向板和抓手顶部固定板，所述导向杆两端分别与抓手中间固定板和抓手顶部固定板通过螺母紧固连接。

进一步地，所述抓手顶部固定板顶部一侧的两端各设有一个固定座，每个所述固定座与一根撑杆的底端相铰接。

进一步地，所述导向板中间设有连接件，所述抓手调节气缸的伸缩端通过导向板与连接件的一端连接，所述连接件的另一端与两根调节杆的一端相铰接；每根所述调节杆的另一端与一根所述撑杆的中部通过螺栓铰接。

进一步地，所述撑杆的底端设有连接铰，所述连接铰与撑板相连接，所述撑板上设有一层橡胶垫。

进一步地，所述抓手调节气缸缩回时，两根所述撑杆的顶端相接触；所述抓手调节气缸伸出时，两根所述撑杆的顶端分离。

进一步地，所述托盘吸盘调节机构数量为四个，每个安装座上沿框架宽度方向设有两个所述托盘吸盘调节机构，每个安装座上的两个所述托盘吸盘调节机构之间设有传动轴，其中一个所述托盘吸盘调节机构由托盘吸盘调节气缸直接驱动，并通过所述传动轴带动另一个所述托盘吸盘调节机构运动。

进一步地，所述托盘吸盘调节机构包括拐臂、连接铰座和吸盘连接杆；所述拐臂为L形，其一端设有腰圆孔，拐点和另一端分别设有圆孔；所述连接铰座固定于所述安装座上，所述拐臂的拐点通过连接铰座与所述传动轴固定连接，所述拐臂设有圆孔的另一端与所述吸盘连接杆的一端固定连接，所述吸盘连接杆的另一端设有吸盘。

进一步地，由托盘吸盘调节气缸直接驱动的所述托盘吸盘调节机构还包括所述托盘吸盘调节气缸、气缸支座和接头；所述托盘吸盘调节气缸固定于所述气缸支座上，所述气缸支座固定于安装座上，所述托盘吸盘调节气缸的伸缩端与所述接头的一端相连接，所述接头的另一端与所述拐臂的腰圆孔通过螺栓连接。

进一步地，所述托盘吸盘调节气缸缩回时，所述吸盘连接杆与框架平面垂直；所述托盘吸盘调节气缸伸出时，所述吸盘连接杆与框架平面平行。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供的用于纱筒的机器人多功能夹具不仅能够对纱筒进行抓取，还能够吸附托盘，无需额外增加人工或机器对托盘进行运输，实现了纱筒的自动化运输，降低了成本和工作量，工作效率高；

2、本实用新型通过设置多个纱筒抓手，能够同时对多个纱筒进行抓取和运输，进一步提高了工作效率；

3、本实用新型提供的用于纱筒的机器人多功能夹具结构相对简单、紧凑，使用操作便捷，且功能多效率高，综合成本较低，能够满足纺织业的实际需求，应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型一种用于纱筒的机器人多功能夹具的主视图；

图2是本实用新型一种用于纱筒的机器人多功能夹具的侧视图；

图3是本实用新型一种用于纱筒的机器人多功能夹具的俯视图；

图4是本实用新型中纱筒抓手夹紧前的结构示意图；

图5是本实用新型中纱筒抓手夹紧时的结构示意图；

图6是本实用新型中由气缸直接驱动的托盘吸盘调节机构抓取托盘时的结构示意图；

图7是本实用新型中由气缸直接驱动的托盘吸盘调节机构不抓取托盘时的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、框架；2、纱筒抓手；201、抓手底座；202、抓手调节气缸；203、抓手中间固定板；204、导向板；205、导向杆；206、抓手顶部固定板；207、支柱；208、固定座；209、撑杆；210、连接件；211、调节杆；212、连接铰；213、撑板；214、橡胶垫；3、托盘吸盘调节机构；301、托盘吸盘调节气缸；302、气缸支座；303、拐臂；304、连接铰座；305、吸盘连接杆；306、吸盘；307、接头；4、连接法兰；5、安装座；6、传动轴；7、纱筒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例

请参阅图1～图3，本实用新型实施例提供了一种用于纱筒的机器人多功能夹具，包括框架1、五个纱筒抓手2和四个托盘吸盘调节机构3；所述框架1外侧中心位置设有连接法兰4，用于和机器人相连接；所述框架1外侧两端各设有一个安装座5，用于固定所述托盘吸盘调节机构3；所述五个纱筒抓手2沿所述框架1的长度方向间隔设置于所述框架1的内侧；所述四个托盘吸盘调节机构3分别通过所述安装座5与所述框架1相连接。

具体地，每个所述安装座5上沿框架1的宽度方向设有两个所述托盘吸盘调节机构3，每个所述安装座5上的两个所述托盘吸盘调节机构3之间设有传动轴6，其中一个所述托盘吸盘调节机构3由所述托盘吸盘调节气缸301直接驱动，并通过所述传动轴6带动另一个所述托盘吸盘调节机构3运动。

结合参阅图4，所述纱筒抓手2包括抓手底座201、抓手调节气缸202、抓手中间固定板203、导向板204、导向杆205、抓手顶部固定板206、撑杆209和调节杆211。其中，所述抓手底座201与所述框架1的内侧固定连接，所述抓手调节气缸202固定于所述抓手中间固定板203上，所述抓手底座201与所述抓手中间固定板203之间均匀设有四根支柱207。

所述抓手中间固定板203、导向板204和抓手顶部固定板206四周的相同位置均各设有一个通孔，所述通孔的孔径与所述导向杆205的截面直径相匹配，用于使导向杆205顺利贯穿通孔；所述导向杆205共有四根，每根导向杆205经过对应位置的通孔依次贯穿抓手中间固定板203、导向板204和抓手顶部固定板206，所述导向杆205的两端分别与抓手中间固定板203和抓手顶部固定板206通过螺母紧固连接。

所述抓手顶部固定板206顶部一侧的两端各设有一个固定座208，每个所述固定座208与一根撑杆209的底端相铰接；所述导向板204中间设有连接件210，所述抓手调节气缸202的伸缩端通过所述导向板204与所述连接件210的一端连接，所述连接件210的另一端与两根所述调节杆211的一端通过螺栓铰接，所述调节杆211的另一端与所述撑杆209的中部通过螺栓铰接。

所述撑杆209的底端设有连接铰212，所述连接铰212与所述撑板213固定连接，所述撑板213上设有一层橡胶垫214。

在所述纱筒抓手2在夹紧纱筒7之前，所述抓手调节气缸202处于缩回状态，所述导向板204处于靠近所述抓手中间固定板203的位置，此时两根所述撑杆209的顶端相接触，呈Y形；结合参与图5，在所述纱筒抓手2夹紧纱筒7时，所述抓手调节气缸202处于伸出状态，此时所述导向板204移动至靠近所述抓手顶部固定板206的位置，使两根所述调节杆211之间的夹角增加，带动两根所述撑杆209分别向外侧撑开，使两根所述撑杆209的顶端分离，并绕所述固定座208向外旋转，当所述撑杆209顶端的橡胶垫214接触到纱筒7的内壁时，所述撑板213通过所述连接铰212相对所述撑杆209发生转动，使设于所述撑板213上的橡胶垫214与所述纱筒7的内壁紧密接触，从而能够夹紧纱筒7并进行运输。

结合参阅图6，所述托盘吸盘调节机构3包括拐臂303、连接铰座304和吸盘连接杆305；所述拐臂303呈L形，所述拐臂303的一端设有一个腰圆孔，其拐点和另一端则分别设有一个圆孔；所述连接铰座304固定于所述安装座5上，所述拐臂303的拐点通过所述连接铰座304与所述传动轴6固定连接，所述拐臂303上设有圆孔的另一端与所述吸盘连接杆305的一端通过螺栓固定连接，所述吸盘连接杆305的另一端上设有吸盘306。

此外，由托盘吸盘调节气缸301直接驱动的所述托盘吸盘调节机构3还包括所述托盘吸盘调节气缸301、气缸支座302和接头307；所述托盘吸盘调节气缸301固定于所述气缸支座302上，与所述气缸支座302铰接，所述气缸支座302固定于所述安装座5上，所述托盘吸盘调节气缸301的伸缩端与所述接头307的一端固定连接，所述接头307的另一端与所述拐臂303上的腰圆孔通过螺栓连接。

当所述托盘吸盘调节机构3用于抓取托盘时，所述托盘吸盘调节气缸301处于缩回状态，此时所述拐臂303上设有腰圆孔的一端位于所述连接铰座304的内侧，所述吸盘连接杆305与所述框架1平面垂直，则设于所述吸盘连接杆305上的所述吸盘306可以与待抓取的托盘紧密接触并吸住，从而对托盘进行抓取；结合参阅图7，当不用抓取托盘时，所述托盘吸盘调节气缸301则处于伸出状态，其伸出端通过所述接头307带动所述拐臂303运动，所述拐臂303上设有腰圆孔的一端向所述连接铰座304的外侧方向运动，使所述拐臂303的拐点处绕所述连接铰座304发生转动，从而收起吸盘连接杆305，使所述吸盘连接杆305与所述框架1平面相平行。

本实用新型实施例提供的一种用于纱筒的机器人多功能夹具在具体使用时，先通过连接法兰4将该多功能夹具与机器人相连接，使机器人带动该多功能夹具进行移动。在进行纱筒7的运输时，通过机器人将多功能夹具移动至纱筒7存放区域并下降，并使纱筒抓手2的撑杆209下降至纱筒内侧，通过控制抓手调节气缸202，使所述抓手调节气缸202的伸缩端向外伸出，推动导向板204向抓手顶部固定板206移动，并通过设于所述抓手顶部固定板206上的连接件210带动调节杆211的底端向抓手顶部固定板206移动，使两根所述调节杆211之间的夹角增加，带动分别与两根所述调节杆211铰接的两根撑杆209向外侧撑开，并绕固定座208向外旋转，当所述撑杆209顶端的橡胶垫214接触到纱筒7的内壁时，撑板213通过所述连接铰212相对所述撑杆209发生转动，使设于所述撑板213上的橡胶垫214保持竖直状态，并与所述纱筒7的内壁紧密接触，提供足够的摩擦力将纱筒7夹紧，夹紧纱筒7后则由机器人将该多功能夹具运送至指定位置，并通过控制抓手调节气缸202使其伸缩端向内缩进，带动导向板204向抓手中间固定板203移动，并通过连接件210使两根调节杆211夹角减小，带动撑杆209向内靠拢，从而松开纱筒7，使其放置于指定位置。

本实施例提供的用于纱筒的机器人多功能夹具具有五个纱筒抓手2，一次可以运输五个纱筒，且五个纱筒排成一行；将上述步骤重复五次后将纱筒排成5×5的方阵，此时需要将纱筒向上叠加，为使纱筒摆放稳定，每层纱筒间需要放置一层托盘，所述托盘同样使用本实施例提供的用于纱筒的机器人多功能夹具进行运输。通过机器人将该多功能夹具移动至托盘存放区域，通过控制托盘吸盘调节气缸301，使所述托盘吸盘调节气缸301的伸缩端向内回缩，使两个由托盘吸盘调节气缸301直接驱动的托盘吸盘调节机构3的拐臂303发生运动，所述拐臂303上设有腰圆孔的一端向连接铰座304内侧移动，使所述拐臂303的拐点绕连接铰座304逆时针旋转，并带动转动轴6旋转，促使另外两个由转动轴6驱动的托盘吸盘调节机构3共同运动，使四根吸盘连接杆305均与框架平面垂直，再通过机器人使该多功能夹具下降至托盘表面，使设于吸盘连接杆上的吸盘306与待抓取的托盘紧密接触并吸住，从而对托盘进行抓取，并由机器人将抓取到的吸盘带至指定区域并放置于排好的纱筒上方，之后即可再次对纱筒进行抓取。重复上述方法对依次对纱筒和托盘进行抓取，即可顺利完成纱筒的运输和叠放，从而实现了纱筒的自动化运输，降低了成本和工作量，且工作效率高。

以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；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)

1.一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：包括框架(1)、多个纱筒抓手(2)和多个托盘吸盘调节机构(3)；所述框架(1)外侧中心位置设有连接法兰(4)，所述框架(1)外侧两端分别设有安装座(5)；所述多个纱筒抓手(2)沿框架(1)长度方向间隔设置于所述框架(1)内侧；所述多个托盘吸盘调节机构(3)分别通过所述安装座(5)与所述框架(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述纱筒抓手(2)包括抓手底座(201)、抓手调节气缸(202)、抓手中间固定板(203)、导向板(204)、导向杆(205)和抓手顶部固定板(206)；所述抓手底座(201)与所述框架(1)内侧固定连接，所述抓手调节气缸(202)固定于所述抓手中间固定板(203)上，所述抓手底座(201)与所述抓手中间固定板(203)之间设有支柱(207)；所述抓手中间固定板(203)、导向板(204)和抓手顶部固定板(206)四周的相同位置均各设有一个通孔，所述通孔孔径与所述导向杆(205)的截面直径相匹配，所述导向杆(205)经过通孔依次贯穿抓手中间固定板(203)、导向板(204)和抓手顶部固定板(206)，所述导向杆(205)两端分别与抓手中间固定板(203)和抓手顶部固定板(206)通过螺母紧固连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述抓手顶部固定板(206)顶部一侧的两端各设有一个固定座(208)，每个所述固定座(208)与一根撑杆(209)的底端相铰接。

4.根据权利要求3所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述导向板(204)中间设有连接件(210)，所述抓手调节气缸(202)的伸缩端通过导向板(204)与连接件(210)的一端连接，所述连接件(210)的另一端与两根调节杆(211)的一端相铰接；每根所述调节杆(211)的另一端与一根所述撑杆(209)的中部通过螺栓铰接。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述撑杆(209)的底端设有连接铰(212)，所述连接铰(212)与撑板(213)相连接，所述撑板(213)上设有一层橡胶垫(214)。

6.根据权利要求4所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述抓手调节气缸(202)缩回时，两根所述撑杆(209)的顶端相接触；所述抓手调节气缸(202)伸出时，两根所述撑杆(209)的顶端分离。

7.根据权利要求1所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述托盘吸盘调节机构(3)数量为四个，每个安装座(5)上沿框架(1)宽度方向设有两个所述托盘吸盘调节机构(3)，每个安装座(5)上的两个所述托盘吸盘调节机构(3)之间设有传动轴(6)，其中一个所述托盘吸盘调节机构(3)由托盘吸盘调节气缸(301)直接驱动，并通过所述传动轴(6)带动另一个所述托盘吸盘调节机构(3)运动。

8.根据权利要求7所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述托盘吸盘调节机构(3)包括拐臂(303)、连接铰座(304)和吸盘连接杆(305)；所述拐臂(303)为L形，其一端设有腰圆孔，所述拐臂(303)的中部和另一端分别设有圆孔；所述连接铰座(304)固定于所述安装座(5)上，所述拐臂(303)的拐点通过连接铰座(304)与所述传动轴(6)固定连接，所述拐臂(303)设有圆孔的另一端与所述吸盘连接杆(305)的一端固定连接，所述吸盘连接杆(305)的另一端设有吸盘(306)。

9.根据权利要求8所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：由托盘吸盘调节气缸(301)直接驱动的所述托盘吸盘调节机构(3)还包括所述托盘吸盘调节气缸(301)、气缸支座(302)和接头(307)；所述托盘吸盘调节气缸(301)固定于所述气缸支座(302)上，所述气缸支座(302)固定于安装座(5)上，所述托盘吸盘调节气缸(301)的伸缩端与所述接头(307)的一端相连接，所述接头(307)的另一端与所述拐臂(303)的腰圆孔通过螺栓连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于纱筒的机器人多功能夹具，其特征在于：所述托盘吸盘调节气缸(301)缩回时，所述吸盘连接杆(305)与框架(1)平面垂直；所述托盘吸盘调节气缸(301)伸出时，所述吸盘连接杆(305)与框架(1)平面平行。

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