CN211440058U - 一种码垛机器人的伺服抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码垛机器人的伺服抓手，所述抓手包括抓手集成板、叉齿组件、下压组件、推挡组件以及传动组件；所述叉齿组件、下压组件、推挡组件及传动组件均连接在抓手集成板上；本实用新型所述抓手采用单侧叉齿托叉货物，解决了传统抓手抓取过程中两侧叉齿旋转不稳定，不同步的问题，利用伺服电机驱动，大大提高了抓手旋转的稳定性；本实用新型结构简单，生产制造成本低，安装方便，实用性强，提高了码垛作业的效率和质量，与传统抓手相比码垛效率提高了50％。

Description

一种码垛机器人的伺服抓手

【技术领域】

本实用新型涉及码垛设备技术领域，尤其涉及一种码垛机器人的伺服抓手。

【背景技术】

随着我国经济的不断发展，劳动力成本的不断增加，以及各地出现的劳工荒，迫使企业更多的考虑使用自动化的设备，来提高生产效率、降低用工成本、追求利益的最大化，在劳动强度大的企业，机器人是企业首选的自动化设备，机器人已普遍推广，如：纸业、食品、药业等，机器人的运用也越来越多，这就需要机器人抓手的精度更高，更平稳。

目前，市场上使用的码垛机器人抓手一般是通过两个气缸来驱动两侧叉齿实现抓取动作，抓取动作大都简单、单一，但是如果出现气压不稳定、气缸气路长短不同、气路受阻等因素，必然会导致两侧叉齿旋转不稳定、不同步问题，影响码垛机器人作业的效率和稳定性；同时一般的抓手抓取数量为一袋，抓取次数一般小于1000次/小时，如果产量大，机器人抓手来不及抓取，导致延误生产，造成经济损失。基于目前的情况，需要一种高效稳定的机械手，达到稳定高速的性能。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种码垛机器人的伺服抓手，解决现有技术中机器人抓手抓取动作不稳定、抓取效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种码垛机器人的伺服抓手，包括抓手集成板、叉齿组件、下压组件、推挡组件以及传动组件；所述叉齿组件、下压组件、推挡组件以及传动组件均连接在抓手集成板上；

所述抓手集成板的下端面四个角的位置分别设置一个导向轴套；所述四个导向轴套同向平行设置；

所述叉齿组件包括叉齿固定座，所述叉齿固定座与抓手集成板垂直设置，所述叉齿固定座的下端连接数个叉齿，所述叉齿固定座的右端面上方两侧分别固定一根导向轴，所述导向轴的另一端穿过抓手集成板下方的导向轴套，并通过导向轴连接杆将两根导向轴连接在一起；

所述下压组件包括压紧气缸，所述压紧气缸通过气缸连接板固定在抓手集成板的两端，所述压紧气缸的活塞杆穿过气缸连接板固定在气缸固定座上，所述气缸固定座的下端连接压板；

所述推挡组件包括挡板，所述挡板通过挡板固定座连接在抓手集成板的下方左侧边缘位置；

所述传动组件包括电机，所述电机安装在固定板的上方右侧边缘位置，所述电机的输出轴连接同步带轮，所述同步带轮上缠绕同步带，所述同步带的两端分别连接在叉齿固定座和导向轴连接杆上。

优选地，所述抓手集成板设置为长方形，所述抓手集成板的顶部中间位置设置有连接法兰，所述连接法兰的上端直接与码垛机器人的第四轴连接。

优选地，所述叉齿固定座的上方右端面和导向轴连接杆的左端面的中间位置分别设有同步带夹板，用于连接同步带。

优选地，所述抓手集成板上设置有一长方形开口，所述长方形开口设置在同步带轮的正下方，所述抓手集成板的下端面、长方形开口的两侧分别设置一块辊轮连接板，所述辊轮连接板之间设置有两个辊轮，所述辊轮通过辊轮轴转动连接在辊轮连接板之间。

优选地，所述两个辊轮与同步带轮同向平行设置，且辊轮的底部与同步带夹板位于同一水平线上。

优选地，所述辊轮与同步带轮通过同步带连接，所述同步带缠绕在同步带轮上，两端在两辊轮之间穿过，并分别绕过相应的辊轮连接在支架连接板和导向轴连接杆上的同步带夹板内。

优选地，所述叉齿固定座的上方右端面和导向轴连接杆的左端面分别设有光电挡板，所述抓手集成板上与光电挡板相对应的位置设置接近开关，所述接近开关与光电挡板相配合，用于检测抓手集成板的位置。

优选地，所述导向轴的两端分别设有防撞套。

优选地，所述每个压紧气缸的两侧分别设置一个直线轴承，所述直线轴承固定在气缸连接板上，每个直线轴承中分别设置一根气缸导向轴，所述气缸导向轴穿过直线轴承、气缸连接板固定在气缸固定座上，为压紧气缸的下压过程提供导向。

优选地，所述抓手固定座上设有减重孔，用于减轻重量。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述抓手采用单侧叉齿托叉货物，解决了传统抓手抓取过程中两侧叉齿旋转不稳定，不同步的问题；利用伺服电机驱动，大大提高了抓手旋转的稳定性；本实用新型结构简单，生产制造成本低，安装方便，实用性强，提高了码垛作业的效率和质量，与传统抓手相比码垛效率提高了50％。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1是本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的整体结构示意图；

图2是本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的俯视图；

图3是本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的侧视图；

图4是本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的仰视结构图；

图5是图4中A部分放大示意图；

图6是本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的叉齿固定座的示意图；

其中，1-抓手集成板；2-叉齿组件；3-下压组件；4-推挡组件；5-传动组件；101-连接法兰；102-导向轴套；103-接近开关；201-叉齿；202-叉齿固定座；2021-叉齿固定板；2022-支架；2023-支架连接板；2024-减重孔；203-导向轴；204-导向轴连接杆；205-同步带夹板；206-光电挡板；207-防撞套；301-压紧气缸；302-气缸导向轴；303-气缸连接板；304-气缸固定座；305-压板；306-压板连接板；401-挡板；402-挡板连接板；501-电机；502-同步带轮；503-辊轮连接板；504-辊轮；505-同步带。

【具体实施方式】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步描述，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。

本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手结构如图1所示，所述抓手包括抓手集成板1、叉齿组件2、下压组件3、推挡组件4以及传动组件5；所述叉齿组件2、下压组件3、推挡组件4以及传动组件5均连接在抓手集成板1上；

所述抓手集成板1为长方体板状结构，抓手集成板1上端面的中间位置设有连接法兰101，所述连接法兰101的上端直接安装在码垛机器人的第四轴上，所述抓手集成板1的下端面四个角的位置分别设置一个导向轴套102，所述四个导向轴套102同向平行设置，并与抓手集成板1的短边平行；

所述叉齿组件2包括叉齿固定座202，如图6所示，所述叉齿固定座202包括叉齿固定板2021、支架2022以及支架连接板2023，所述叉齿固定板2021的上端连接两个支架2022，所述两个支架2022的上端通过支架连接板2023连接在一起；所述叉齿固定板2021和支架连接板2023平行设置；所述叉齿固定座上设有减重孔2024，用于减轻重量；如图1所示，所述叉齿固定板2021的下端连接数个叉齿201，所述叉齿201至少设置两个，所述支架连接板2023的右端面两端分别连接一根导向轴203；如图3所示，所述导向轴203的另一端穿过抓手集成板1下方的导向轴套102，并通过导向轴连接杆204将两根导向轴203连接在一起，所述导向轴的两端分别连接一个防撞套207，当抓手集成板移动到端部时防止直接撞击导向轴连接杆和叉齿固定座，为撞击提供缓冲。

如图2所示，所述支架连接板2023的右端面和导向轴连接杆204的左端面的中间位置分别设一个同步带夹板205，用于夹紧同步带；

作为优选，如图1和2所示，所述支架连接板2023的右端面和导向轴连接杆204的左端面分别设置有光电挡板206，抓手集成板1上靠近光电挡板206的端部设置有接近开关103，且光电挡板206与接近开关103位于同一水平线上，接近开关103与光电挡板206相配合，用于检测抓手集成板1的位置。

如图1所示，所述下压组件3包括压紧气缸301，所述压紧气缸301设置有两个，分别通过气缸连接板303固定在抓手集成板1的两端；如图2所示，所述压紧气缸301的活塞杆穿过气缸连接板303固定在气缸固定座304上，所述气缸固定座304的下端通过压板连接板306连接压板305；每个压紧气缸301的左右两侧分别设置一个直线轴承，所述直线轴承固定在气缸连接板303上，每个直线轴承中设置一根气缸导向轴302，所述气缸导向轴302穿过直线轴承、气缸连接板303固定在气缸固定座304上，为压紧气缸301的下压过程提供导向；

所述推挡组件4包括挡板连接板402，所述挡板连接板402至少设置两个，所述挡板连接板402竖直设置，其上端连接在抓手集成板1的下方左侧边缘位置，下端通过螺栓连接挡板401，所述挡板401与挡板连接板402平行设置；

如图1所示，所述传动组件5包括电机501，所述电机501固定安装在抓手集成板1的上方右侧边缘位置，电机1的输出轴连接同步带轮502，如图4和图5所示，所述抓手集成板1上设置有一长方形开口，所述长方形开口设置在同步带轮502的正下方，所述抓手集成板的下端面、长方形开口的两侧分别设置一块辊轮连接板503，所述辊轮连接板503之间设置有两个辊轮504，所述辊轮504通过辊轮轴转动连接在辊轮连接板503之间，所述两个辊轮504与同步带轮502同向平行设置，且辊轮的底部与同步带夹板205位于同一水平线上，所述辊轮504与同步带轮502通过同步带505连接，所述同步带505缠绕在同步带轮502上，两端在两辊轮504的中间穿过，并分别绕过相应的辊轮连接在支架连接板和导向轴连接杆上的同步带夹板205内。作为优选，所述电机501为伺服电机。

本实用新型所述码垛机器人的伺服抓手的工作过程如下：码垛作业时，码垛机器人驱动抓手到达目标货物的正上方，抓手下降至待抓取货物指定高度后，伺服电机501驱动抓手集成板1横向移动到靠近叉齿组件2的位置，为承载货物留出空间，叉齿201插入货物底部(通过光电挡板206与接近开关103相配合检测抓手集成板1的位置，当光电挡板206与接近开关103接近到一定距离时停止动作)，机器人提起货物；压紧气缸301下压，带动压板305将货物压紧，防止货物在移动过程中掉落；到达码垛位置后，电机501驱动抓手集成板1带动挡板401横向移动远离叉齿组件2，由挡板401将货物推下，至此完成一件货物的码垛。

Claims (10)

1.一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，包括抓手集成板、叉齿组件、下压组件、推挡组件以及传动组件；所述叉齿组件、下压组件、推挡组件及传动组件均连接在抓手集成板上；

所述抓手集成板的下端四个角的位置分别设置一个导向轴套，所述四个导向轴套同向平行设置；

所述叉齿组件包括叉齿固定座，所述叉齿固定座的下端连接数个叉齿，所述叉齿固定座的上方右端面两侧分别连接一根导向轴，所述导向轴的另一端穿过抓手集成板下方的导向轴套，并通过导向轴连接杆将两根导向轴连接在一起；

所述下压组件包括压紧气缸，所述压紧气缸通过气缸连接板固定在抓手集成板长度方向的两端，所述压紧气缸的活塞杆穿过气缸连接板固定在气缸固定座上，所述气缸固定座的下端连接压板；

所述推挡组件包括挡板，所述挡板通过挡板连接板连接在抓手集成板的下方左侧边缘位置；

所述传动组件包括电机，所述电机安装在抓手集成板的上方，电机的输出轴连接同步带轮，所述同步带轮上缠绕同步带，所述同步带的两端分别连接在叉齿固定座和导向轴连接杆上。

2.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述抓手集成板的上端面中间位置设置有连接法兰，所述连接法兰的上端直接与码垛机器人的第四轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述叉齿固定座的上方右端面和导向轴连接杆的左端面的中间位置分别设置一个同步带夹板。

4.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述抓手集成板上设置有长方形开口，所述长方形开口设置在同步带轮的正下方，所述长方形开口下方设置两个辊轮。

5.根据权利要求4所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述两个辊轮与同步带轮同向平行设置。

6.根据权利要求5所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述辊轮与同步带轮通过同步带连接，所述同步带缠绕在同步带轮上，其两端在两辊轮之间穿过，并分别绕过相应的辊轮连接在支架连接板和导向轴连接杆上。

7.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述叉齿固定座的上方右端面和导向轴连接杆的左端面分别设有光电挡板，所述抓手集成板上与光电挡板相对应的位置设置有接近开关。

8.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述导向轴的两端分别设有防撞套。

9.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述每个压紧气缸的两侧分别设置一个直线轴承，所述直线轴承固定在气缸连接板上，每个直线轴承中分别设置一根气缸导向轴，所述气缸导向轴穿过直线轴承、气缸连接板固定在气缸固定座上。

10.根据权利要求1所述的一种码垛机器人的伺服抓手，其特征在于，所述叉齿固定座上设有减重孔。

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