CN210503413U - 机械手机构及具有其的套箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化设备技术领域，具体涉及一种机械手机构及具有其的套箱装置。本实用新型所述的机械手机构包括安装架、第一吸附组件、第二吸附组件和夹持组件，第一吸附组件与安装架相连，第二吸附组件包括至少一个海绵吸盘，第二吸附组件与安装架相连并与第一吸附组件间隔开，夹持组件与安装架相连，夹持组件与安装架相连，夹持组件包括支撑单元和驱动单元，驱动单元与支撑单元相连并能够驱动支撑单元相对安装架摆动。通过使用本实用新型中的机械手机构能够在完成对纸箱的套箱的同时还能够实现泡沫的自动化装箱，从而提高了自动化程度，降低了工人的劳动强度，减少了人力成本的同时还能够保证生产的安全可靠性。

Description

机械手机构及具有其的套箱装置

技术领域

本实用新型属于自动化设备技术领域，具体涉及一种机械手机构及具有其的套箱装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

纸箱作为现代物流不可缺少的一部分，承担着容装并保护产品的重要责任。其中，纸箱包装一般包括开箱作业和套箱作业。纸箱套箱后还需向纸箱内投放泡沫，以防止纸箱发生碰撞时造成内部产品的损坏。

由于包装用纸箱的外形尺寸较大且生产节奏快，人工开箱和人工套箱易导致工人疲劳，劳动强度大，单调且乏味。因此，引入机械自动化设备以代替人工作业已经成为了技术发展的必然趋势。其中，机械化自动开箱和套箱设备已经逐渐替代了人工套箱。但是现有机械化自动套箱设备仅能够进行纸箱的套箱动作，不兼容自动放泡沫，而向纸箱内投放泡沫仍需要采用人工的作业方式，仍然存在工人劳动强度大且工作重复的问题，从而引发工人工作疲劳并导致生产安全事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决无法采用同一设备进行纸箱装箱和泡沫自动化装箱的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种机械手机构，所述机械手机构包括：

安装架；

第一吸附组件，所述第一吸附组件与所述安装架相连；

第二吸附组件，所述第二吸附组件包括至少一个海绵吸盘，所述第二吸附组件与所述安装架相连并与所述第一吸附组件间隔开；

夹持组件，所述夹持组件与所述安装架相连，所述夹持组件包括支撑单元和驱动单元，所述驱动单元与所述支撑单元相连并能够驱动所述支撑单元相对所述安装架摆动。

根据本实用新型的机械手机构，采用第一吸附组件对纸箱进行吸取和搬运，纸箱在搬运过程中由于受到自身重力作用完成开箱动作，利用驱动单元驱动支撑单元相对安装架摆动，当支撑单元摆动至一定位置后对开箱后的纸箱的箱口进行固定，从而完成套箱动作，再采用第二吸附组件中的海绵吸盘对泡沫进行吸取，由于泡沫表面具有一定的缝隙，因此需选择吸附力较大的海绵吸盘，保证对泡沫的吸附力的强度，完成对泡沫的吸取和搬运过程，从而通过使用本实用新型中的机械手机构能够在完成对纸箱的套箱的同时还能够实现泡沫的自动化装箱，从而提高了生产过程中的自动化程度，降低了工人的劳动强度，减少了人力成本的同时还能够保证生产的安全可靠性。

另外，根据本实用新型的机械手机构，还可具有如下附加的技术特征：

所述第一吸附组件与所述第二吸附组件设于所述安装架的同一侧。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一吸附组件的吸附面与所述第二吸附组件的吸附面相平齐。

在本实用新型的一些实施方式中，所述第一吸附组件包括多个真空吸盘，所述多个真空吸盘环设于所述安装架的内边缘。

在本实用新型的一些实施方式中，所述至少一个海绵吸盘被所述多个真空吸盘环绕设置。

在本实用新型的一些实施方式中，所述支撑单元包括连接板和限位块，所述连接板以能够枢转的方式连接于所述安装架，所述限位块设于所述连接板上远离所述安装架的一端。

在本实用新型的一些实施方式中，所述机械手机构还包括安装板，所述安装板与所述安装架相连，所述支撑单元以能够枢转的方式连接于所述安装架或所述安装板，所述驱动单元的一端与所述支撑单元相连，所述驱动单元的另一端与所述安装架直接相连或通过所述安装板与所述安装架相连。

在本实用新型的一些实施方式中，所述机械手机构还包括行程开关，所述行程开关与所述安装架相连。

在本实用新型的一些实施方式中，所述驱动单元为气缸，所述气缸的气缸杆与所述支撑单元相连，所述气缸的本体以能够枢转的方式连接于所述安装架。

本实用新型的另一方面还提出了一种套箱装置，用于执行纸箱的套箱过程，所述套箱装置具有上述任一项所述的机械手机构，所述纸箱包括彼此连接且相互摆动的第一侧板和第二侧板，所述第一吸附组件能够与所述第一侧板相接触，所述支撑单元能够与所述第二侧板相接触，从而防止所述纸箱在套箱过程中发生摆动。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的机械手机构的整体结构示意图；

图2为图1中机械手机构的另一角度的结构示意图；

图3为图1中机械手机构的安装板下方的结构示意图；

图4为图1中夹持组件的正面结构示意图；

图5为图1中机械手机构吸取纸箱时的结构示意图。

附图中各标记表示如下：

10：安装架；

20：真空吸盘、21：第一连接架、22：托板；

30：海绵吸盘、31：第二连接架；

40：夹持组件、41：支撑单元、411：连接板、412：限位块、42：气缸、421：气缸本体、422：气缸杆、43：连接座；

50：安装板；

60：行程开关；

70：安装座；

80：合页、81：第一转板、82：第二转板；

90：纸箱、91：第一侧板、92：第二侧板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的机械手机构的整体结构示意图。图2为图1中机械手机构的另一角度的结构示意图。图5为图1中机械手机构吸取纸箱时的结构示意图。如图1、图2和图5所示，本实用新型的第一方面提出了一种机械手机构，主要用于对空调、冰箱或其它防撞产品的套箱过程，该机械手机构包括安装架10、第一吸附组件、第二吸附组件和夹持组件40。第一吸附组件与安装架10相连，第二吸附组件包括至少一个海绵吸盘30，第二吸附组件与安装架10相连并与第一吸附组件间隔开，夹持组件40与安装架10相连，夹持组件40包括支撑单元41和驱动单元，驱动单元与支撑单元41相连并能够驱动支撑单元41相对安装架10摆动。

根据本实用新型的机械手机构，采用第一吸附组件对纸箱90进行吸取和搬运，纸箱90在搬运过程中由于受到自身重力作用完成开箱动作，利用驱动单元驱动支撑单元41相对安装架10摆动，当支撑单元41摆动至一定位置后对开箱后的纸箱90的箱口进行固定，从而完成套箱动作，再采用第二吸附组件中的海绵吸盘30对泡沫进行吸取，由于泡沫表面具有一定的缝隙，因此需选择吸附力较大的海绵吸盘30，保证对泡沫的吸附力的强度，完成对泡沫的吸取和搬运过程，从而通过使用本实用新型中的机械手机构能够在完成对纸箱90的套箱的同时还能够实现泡沫的自动化装箱，从而提高了生产过程中的自动化程度，降低了工人的劳动强度，减少了人力成本的同时还能够保证生产的安全可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，机械手机构还包括安装板50，安装板50通过螺栓与安装架10相连，支撑单元41以能够枢转的方式连接于安装架10或安装板50，驱动单元的一端与支撑单元41相连，驱动单元的另一端与安装架10直接相连或通过安装板50与安装架10相连。

如图1所示，安装架10的顶部设有安装板50，通过安装板50可以将机械手机构整体与机器人的转臂相连，从而带动机械手机构进行移动和转动，完成对纸箱90和泡沫的吸取和搬运过程。本实施方式中安装板50通过螺栓或其它方式的连接于安装架10的顶部，在本实用新型的一些其它实施例中，还可以在安装架10上直接加工出安装板50与机器人转臂的连接结构，从而将机器人转臂直接与连接架10相连。

本实施方式中的支撑单元41包括连接板411和限位块412，连接板411以能够枢转的方式连接于安装架10或安装板50，限位块412设于连接板411上远离安装架10的一端。

如图1和图4所示，本实施方式中在安装板50的顶部设有安装座70，安装座70的两侧设有合页80。合页80包括能够相互枢转的第一转板81和第二转板82，其中第一转板81与安装板50的顶面相连，第二转板82与连接板411的顶部相连，从而连接板411能够通过合页80相对于安装板50进行转动。在本实用新型的其它实施方式中，还可以将合页80的第一转板81直接与安装架10相连，从而支持连接板411进行转动。其中，合页80与安装板50以及安装架10间的连接方式可以采用螺栓连接。限位块412设于连接板411上远离安装架10的一端，即图1中连接板411的底部，从而当连接板411转动到如图1所示位置时，限位块412能够对吸取的纸箱90进行固定，保证纸箱90的开口角度，从而便于纸箱90完成套箱动作。限位块412的具体高度和尺寸可以根据纸箱90的具体尺寸而定。

在本实用新型的一些实施方式中，驱动单元为气缸42，气缸42的气缸杆422与支撑单元41相连，气缸本体421以能够枢转的方式连接于安装架10或安装板50。

如图1和图4所示，气缸42包括气缸本体421和气缸杆422。连接板411上设有连接座43，气缸杆422可枢转的连接于连接座43，气缸本体421则可枢转的连接于安装座70。当气缸杆422做回缩运动时，可以带动连接板411按图1所示位置进行逆时针转动，并将连接板411的板面转转动至与安装架10的板面相平行的位置，从而便于机械手机构对纸箱90和泡沫进行吸取。当气缸杆422做伸出运动时，可以带动连接板411按图1所示位置进行顺时针转动，并将连接板411的板面转转动至与安装架10的板面相垂直的位置，从而对纸箱90的开口进行固定，便于对纸箱90进行套箱动作。

其中，如图5所示，本实施方式中的纸箱90包括两个相对设置第一侧板91以及两个相对设置第二侧板92，第一侧板91和第二侧板92相互依次连接并在其内部形成纸箱90的容纳空间。纸箱90平铺在工位时第一侧板91和第二侧板92处于同一平面内，当真空吸盘20与第一侧板91接触进行吸取后，在吸取和移动的过程中第二侧板92能够相对第一侧板91进行摆动，从而在第一侧板91和第二侧板92间形成开口，以便纸箱90进行套箱过程。在套箱过程中，为了能够将纸箱90准确的套住空调，需要将纸箱90的开口保持为矩形，即第一侧板91和第二侧板92间的夹角应保持在90°。此时，通过气缸42推动支撑单元41转动，使连接板411的板面转转动至与安装架10的板面相垂直的位置，从而使限位块412与第二侧板92相接触并抵住第二侧板92，防止第二侧板92摆动，以便第一侧板91和第二侧板92间的夹角保持在90°，从而顺利地进行纸箱90的套箱过程。

在本实用新型的其它实施例中，还可以将连接座70设于安装架10上，从而支撑气缸42的伸缩运动，完成支撑单元41的转动。其中，应保证气缸本体421的旋转轴线与连接板411的旋转轴线不在同一条直线上，从而才能完成在气缸杆422做伸缩运动的同时带动支撑单元41进行转动。

在本实用新型的一些实施方式中，第一吸附组件与第二吸附组件设于安装架10的同一侧。

如图1所示，安装架10的顶部通过安装板50与机器人的转臂连接，从而将第一吸附组件和第二吸附组件均设于安装架10的底部，便于对纸箱90和泡沫进行吸取。

在本实用新型的一些实施方式中，第一吸附组件的吸附面与第二吸附组件的吸附面相平齐。

由于第一吸附组件和第二吸附组件均设于安装架10的底部，其中第一吸附组件用于对纸箱90进行吸取，第二吸附组件用于对泡沫进行吸取。为了防止第一吸附组件和第二吸附组件分别在对纸箱90和泡沫进行吸取时发生干涉，影响吸取效果，将第一吸附组件的吸附面设置成与第二吸附组件的吸附面相平齐。在本实用新型的一些其它实施方式中，在第一吸附组件对纸箱90进行吸附的同时还可以开启第二吸附组件，从而利用第一吸附组件和第二吸附组件共同吸附纸箱90，提高吸附的可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，第一吸附组件包括多个真空吸盘20，多个真空吸盘20环设于安装架10的内边缘。

真空吸盘相对与海绵吸盘更加经济耐用，且具有足够的吸附力去搬运纸箱。将多个真空吸盘20沿安装架10的内边缘环设于安装架10的底部，能够最大限度的适应大尺寸纸箱90的吸附和搬运过程。其中，安装架10的底部首尾两端分别设有第一连接架21，第一连接架21与安装架10螺栓连接，真空吸盘20通过卡箍或螺栓连接于两端的第一连接架21。

图3为图1中机械手机构的安装板下方的结构示意图。如图3所示，在本实用新型的一些实施方式中，真空吸盘20通过托板22连接于第一连接架21，其中，托板22在第一连接架21上的位置能够调节，例如托板22在第一连接架21上滑动并通过螺栓等紧固件进行固定，真空吸盘20通过卡箍或螺栓连接于托板22，可以在一个第一连接架21上设置两个或更多个托板22，这使得通过调整托板22在第一连接架21上的位置就可以灵活地调整真空吸盘20的位置，从而可以使真空吸盘20的配置适配于不同尺寸和/或不同形状的纸箱。

在本实用新型的其他实施例中，真空吸盘20也可以采用海绵吸盘进行替代。

在本实用新型的一些实施方式中，至少一个海绵吸盘30被多个真空吸盘20环绕设置。

如图1和图2所示，安装架10的底部通过螺栓连接有第二连接架31，海绵吸盘30的顶部通过螺栓连接于第二连接架31的底部，从而设于安装架10的底部的中心位置，从而对泡沫进行吸附并保证泡沫的受力均匀。由于泡沫表面具有一定的缝隙，所以对泡沫的吸取应该选择吸附力更强的海绵吸盘。由于泡沫相对纸箱的重量较轻，因此只需将海绵吸盘30设于安装架10的底面的中心位置即可，无需环设于安装架10的内边缘，从而避免了海绵吸盘30与真空吸盘20间发生干涉。

在实用新型的一些其它实施方式中，还可以将设于安装架10的底面中心位置的海绵吸盘30分割成多个尺寸较小的海绵吸盘，同样能够完成对泡沫的吸附过程。

在本实用新型的一些实施方式中，机械手机构还包括行程开关60，行程开关60与安装架10相连。

其中，行程开关60的感应端所在平面与第一吸附组件和第二吸附组件的吸附面相平齐，或超出第一吸附组件和第二吸附组件的吸附面，从而当行程开关60与纸箱90或泡沫相接触或将要接触时，启动第一吸附组件和第二吸附组件分别对纸箱90和泡沫进行吸取。

本实用新型的另一方面还提出了一种套箱装置，如套箱机器人，用于执行纸箱的套箱过程，该套箱装置具有上述任一项实施例中的机械手机构，纸箱90包括彼此连接且相互摆动的第一侧板91和第二侧板92，第一吸附组件和第二吸附组件能够与纸箱90的第一侧板91相接触，支撑单元41能够与纸箱90的第二侧板92相接触，从而防止纸箱90在套箱过程中发生摆动。

根据本实用新型的套箱装置，采用第一吸附组件对纸箱90的第一侧面91进行吸取，从而对纸箱90进行搬运，纸箱90在搬运过程中由于受到自身重力作用第二侧板92相对第一侧板91摆动，从而完成开箱动作，利用驱动单元驱动支撑单元41相对安装架10摆动，当连接板411的板面转转动至与安装架10的板面相垂直的位置，使限位块412与第二侧板92相接触并抵住第二侧板92，防止第二侧板92摆动，以便第一侧板91和第二侧板92间的夹角保持在90°，从而完成套箱动作，再采用第二吸附组件中的海绵吸盘30对泡沫进行吸取，由于泡沫表面具有一定的缝隙，因此需选择吸附力较大的海绵吸盘30，保证对泡沫的吸附力的强度，完成对泡沫的吸取和搬运过程，从而通过使用本实用新型中的机械手机构能够在完成对纸箱90的套箱的同时还能够实现泡沫的自动化装箱，从而提高了生产过程中的自动化程度，降低了工人的劳动强度，减少了人力成本的同时还能够保证生产的安全可靠性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机械手机构，其特征在于，包括：

安装架；

第一吸附组件，所述第一吸附组件与所述安装架相连；

第二吸附组件，所述第二吸附组件包括至少一个海绵吸盘，所述第二吸附组件与所述安装架相连并与所述第一吸附组件间隔开；

夹持组件，所述夹持组件与所述安装架相连，所述夹持组件包括支撑单元和驱动单元，所述驱动单元与所述支撑单元相连并能够驱动所述支撑单元相对所述安装架摆动。

2.根据权利要求1所述的机械手机构，其特征在于，所述第一吸附组件与所述第二吸附组件设于所述安装架的同一侧。

3.根据权利要求2所述的机械手机构，其特征在于，所述第一吸附组件的吸附面与所述第二吸附组件的吸附面相平齐。

4.根据权利要求1所述的机械手机构，其特征在于，所述第一吸附组件包括多个真空吸盘，所述多个真空吸盘环设于所述安装架的内边缘。

5.根据权利要求4所述的机械手机构，其特征在于，所述至少一个海绵吸盘被所述多个真空吸盘环绕设置。

6.根据权利要求1所述的机械手机构，其特征在于，所述支撑单元包括连接板和限位块，所述连接板以能够枢转的方式连接于所述安装架，所述限位块设于所述连接板上远离所述安装架的一端。

7.根据权利要求1所述的机械手机构，其特征在于，所述机械手机构还包括安装板，所述安装板与所述安装架相连，所述支撑单元以能够枢转的方式连接于所述安装架或所述安装板，所述驱动单元的一端与所述支撑单元相连，所述驱动单元的另一端与所述安装架直接相连或通过所述安装板与所述安装架相连。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机械手机构，其特征在于，所述机械手机构还包括行程开关，所述行程开关与所述安装架相连。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的机械手机构，其特征在于，所述驱动单元为气缸，所述气缸的气缸杆与所述支撑单元相连，所述气缸的本体以能够枢转的方式连接于所述安装架。

10.一种套箱装置，用于执行纸箱的套箱过程，其特征在于，具有上述权利要求1至9中任一项所述的机械手机构，所述纸箱包括彼此连接且相互摆动的第一侧板和第二侧板，所述第一吸附组件能够与所述第一侧板相接触，所述支撑单元能够与所述第二侧板相接触，从而防止所述纸箱在套箱过程中发生摆动。

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