CN212638070U - 用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置，包括用于夹取中包药盒的夹爪机构、安装在夹爪机构上的支撑框架、用于驱动夹爪机构运动的驱动机构；支撑框架滑动安装在连接板上；驱动机构包括驱动电机、主动带轮组、从动带轮组、滑动安装在主动带轮组上的驱动块和弹簧挂钩，主动带轮组与从动带轮组平行设置，驱动电机的输出轴与主动带轮组连接，弹簧挂钩设置在驱动块的一侧，每个夹爪上的滑动件与从动带轮组滑动配合。驱动块带着弹簧挂钩运动，挂钩钩住连接板，在从动同步带的带动下连接板沿直线滑轨运动，以使两个夹爪相对运动而夹紧中包药盒，实现精准抓取中包药盒，与传统的手动抓取方式相比，生产效率高。

Description

用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置

技术领域

本实用新型属于包装药盒设备技术领域，尤其是涉及用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置。

背景技术

药品外包装以纸盒形式为主，其外形基本都是长方体，方便装箱。目前药厂中，药品装入药盒，再将药盒(即中包药盒)装入纸箱内封好打包后再出厂，传统的装箱操作都是人工将多个药盒手动放入纸箱并排列好，人工劳动强度大，装箱效率低下。市面上也有一些采用输送带输送方式，但是都是半自动生产线，需要人员在中间进行辅助操作，耗费较多的人力物力。

因此，基于上述技术问题，需要研发出一种用于抓取中包药盒的配合机器人实现自动装箱的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简单、能够克服产品公差、生产效率高的用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置，包括用于夹取中包药盒的夹爪机构、安装在夹爪机构上的支撑框架、用于驱动夹爪机构运动的驱动机构；

所述夹爪机构包括两个夹爪，每个夹爪的顶部均安装有连接板，所述连接板的顶部两端对称安装有两个直线滑轨，且在每块连接板的顶部中间各安装有一支撑片，所述支撑片的一端与连接板连接，另一端形成有与驱动机构相配合的滑动件，用于在所述驱动机构的作用下带动夹爪运动；

所述支撑框架滑动安装在所述连接板上，所述支撑框架底部对称设有与所述直线滑轨配合滑动的滑块以使所述夹爪机构沿直线滑轨移动；

所述驱动机构包括驱动电机、主动带轮组、从动带轮组、滑动安装在主动带轮组上的驱动块和弹簧挂钩，所述驱动电机安装在支撑架上，所述主动带轮组与从动带轮组的带轮分别安装在支撑框架上，且该主动带轮组与从动带轮组平行设置，所述驱动电机的输出轴与主动带轮组连接，所述弹簧挂钩设置在所述驱动块的一侧，每个所述夹爪上的滑动件分别与从动带轮组滑动配合，在驱动电机的驱动下，驱动块沿主动同步带滑动而带动弹簧挂钩移动钩住一个连接板，驱动滑动安装在从动同步带上的另一个连接板同步相对移动，以使两个夹爪沿直线滑轨相对运动而夹紧药盒。

在上述技术方案中，所述夹爪包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪的顶部安装有第一连接板，所述第一连接板的顶部中间安装第一支撑片，所述第一支撑片的一端与第一连接板连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第一滑动件，所述第二夹爪的顶部安装有第二连接板，所述第二连接板的顶部中间安装有第二支撑片，所述第二支撑片的一端与第二连接板连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第二滑动件。

在上述技术方案中，所述主动带轮组包括两个主动带轮和安装在主动带轮之间的主动同步带，两个所述主动带轮安装在所述支撑框架上，其中一个所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴连接，另一个所述主动带轮与编码器连接。

在上述技术方案中，所述从动带轮组安装在所述支撑框架的中轴线上，所述从动带轮组包括两个从动带轮与安装在从动带轮之间的从动同步带，两个所述从动带轮对称安装在所述支撑框架上。

在上述技术方案中，所述第一滑动件滑动安装在从动同步带的一侧，所述第二滑动件滑动安装在从动同步带的另一侧，以使所述第一滑动件与第二滑动件交错设置来分别带动两个所述夹爪的相对运动。

在上述技术方案中，所述弹簧挂钩包括筒体、弹簧和挂钩，所述弹簧安装在所述筒体内，所述挂钩对称安装在弹簧的两端，且该挂钩设置在所述筒体的外侧，所述筒体固装在驱动块靠近从动同步带的一侧。

在上述技术方案中，所述滑块与支撑框架之间安装有过渡件。

在上述技术方案中，所述支撑框架上安装有多个加固板以用于加固支撑框架。

在上述技术方案中，每个所述夹爪与连接板之间设有多个加强筋以用于增强安装强度。

在上述技术方案中，所述支撑框架的顶部形成有连接件以用于与外部的机械手连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是

1.在驱动电机的作用下使得驱动块带着弹簧挂钩运动，挂钩钩住连接板后在从动同步带的作用下带动连接板沿直线滑轨运动，以使两个夹爪相对运动而夹紧中包药盒，实现精准抓取中包药盒，与传统的手动抓取方式相比，有效降低工作人员劳动强度，生产效率高。

2.在两个夹爪相对运动时，弹簧产生的形变为夹紧提供夹紧力，并且能够克服产品的公差，提高抓取的精准度。

3.连接板与夹爪之间设置的多个加强筋以提高夹爪的连接强度，本实用新型的支撑框架能够与外部的机械手配合，配合机器人实现自动装箱，大幅度提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的机械手夹爪装置的结构示意图；

图2是本实用新型的机械手夹爪装置的仰视图；

图3是本实用新型中夹爪机构的结构示意图；

图4是本实用新型中夹爪机构的结构示意图；

图5是本实用新型中支撑框架的结构示意图(安装有驱动电机的一半支撑框架)；

图6是本实用新型中支撑框架的结构图(安装有编码器的另一半支撑框架)；

图7是本实用新型中直线滑轨的结构示意图。

图中：

1、直线滑轨 2、编码器 3、从动带轮

4、驱动电机 5、第一连接板 6、第一夹爪

7、加固板 8、第二连接板 9、第一支撑片

10、第一滑动件 11、从动同步带 12、支撑框架

13、滑块 14、主动带轮 15、过渡件

16、加强筋 17、主动同步带 18、驱动块

19、弹簧挂钩 20、第二夹爪 21.第二滑动件

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，决不限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图所示，本实用新型的用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置，包括用于夹取中包药盒的夹爪机构、安装在夹爪机构上的支撑框架12、用于驱动夹爪机构运动的驱动机构；

所述夹爪机构包括两个夹爪，每个夹爪的顶部安装有连接板，所述连接板的顶部两端对称安装有两个直线滑轨1，且在每块连接板的顶部中间各安装有一支撑片，所述支撑片的一端与连接板连接，另一端形成有与驱动机构相配合的滑动件，用于在所述驱动机构的作用下带动夹爪运动；

所述支撑框架12滑动安装在所述连接板上，所述支撑框架12底部对称设有与所述直线滑轨1配合滑动的滑块13以使所述夹爪机构沿直线滑轨1移动；

所述驱动机构包括驱动电机4(采用无刷电机，型号为57BL52-212)、主动带轮组、从动带轮组、滑动安装在主动带轮组上的驱动块18和弹簧挂钩19，所述驱动电机4安装在支撑架上，所述主动带轮组与从动带轮组的带轮分别安装在支撑框架12上，且该主动带轮组与从动带轮组平行设置，所述驱动电机4的输出轴与主动带轮组连接，所述弹簧挂钩19设置在所述驱动块18的一侧，每个所述夹爪上的滑动件分别与从动带轮组滑动配合，在驱动电机4的驱动下，驱动块18沿主动同步带17滑动而带动弹簧挂钩19移动钩住一个连接板，驱动滑动安装在从动同步带11上的另一个连接板同步相对移动，以使两个夹爪沿直线滑轨1相对运动而夹紧药盒。

进一步地说，所述夹爪包括第一夹爪6和第二夹爪20，所述第一夹爪6的顶部安装有第一连接板5，所述第一连接板5的顶部中间安装第一支撑片9，所述第一支撑片9的一端与第一连接板5连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第一滑动件10，所述第二夹爪20的顶部安装有第二连接板8，所述第二连接板8的顶部中间安装有第二支撑片，所述第二支撑片的一端与第二连接板8连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第二滑动件21。

进一步地说，所述支撑框架12包括第一支撑框架12和第二支撑框架12，所述第一支撑框架12设置在所述第一连接板5的上方，所述第二支撑框架12设置在所述第二连接板8的上方。

进一步地说，所述主动带轮组包括两个主动带轮14和安装在主动带轮14之间的主动同步带17(采用S齿同步带)，两个所述主动带轮14分别安装在第一支撑框架12和第二支撑框架12上，其中一个所述主动带轮14与所述驱动电机4的输出轴连接，且该驱动电机4安装在第一支撑框架12上，另一个所述主动带轮14与编码器2连接，且该编码器2安装在第二支撑框架12上，所述编码器2用于检测主动同步带17转动的位置，以便于控制驱动电机4的运行。

进一步地说，所述从动带轮组安装在所述支撑框架12的中轴线上，所述从动带轮组包括两个从动带轮3与安装在从动带轮3之间的从动同步带11，两个所述从动带轮3分别安装在第一支撑框架12和第二支撑框架12上。

进一步地说，所述第一滑动件10滑动安装在从动同步带11的一侧，所述第二滑动件21滑动安装在从动同步带11的另一侧，以使所述第一滑动件10与第二滑动件21交错设置来分别带动两个所述夹爪的相对运动。

进一步地说，所述弹簧挂钩19包括筒体、弹簧和挂钩，所述弹簧安装在所述筒体内，所述挂钩对称安装在弹簧的两端，且该挂钩设置在所述筒体的外侧，所述筒体固装在驱动块18靠近从动同步带11的一侧。

进一步地说，所述弹簧的直径为0.8mm。

进一步地说，所述夹爪的总重量为3.2kg，夹爪的尺寸为500*600*300mm，夹爪采用304不锈钢制成。

主动带轮14组和从动带轮3组平行设置，在驱动电机4的作用下驱动轮沿主动同步带17滑动，在弹簧挂钩19的作用下带动两个夹爪在从动同步带11的作用下沿直线滑轨1相对运动。

实施例2

在实施例1的基础上，本实用新型的机械手夹爪装置的工作原理如下：

(1)启动驱动电机4，驱动电机4驱动主动带轮14转动，驱动块18和弹簧挂钩19沿在主动同步带17的作用下朝向第二连接板8的方向运动，直至弹簧挂钩19钩住第二连接板8；

(2)驱动电机4反转带动驱动块18向后移动，弹簧挂钩19钩住第二连接板8朝向第一连接板5的方向运动，并且第一连接板5上的第一滑动件10及第二连接板8上的第二滑动件21在从动同步带11上相对运动，从而带动第一夹爪6与第二夹爪20相对运动；

(3)两个夹爪相对运动过程中遇到中包药盒后被动停止，弹簧产生形变而提供夹紧力，从而使得第一夹爪6与第二夹爪20抓取夹紧待转运的中包药盒。

第一连接板5与第二连接板8分别通过第一滑动件10及第二滑动件21滑动安装在从动同步带11上，在弹簧挂钩19的作用下带动一侧的连接板沿从动同步带11运动，以使另一侧的连接板随着同步运动，以使两个夹爪相对运动而能够夹紧产品。

弹簧在遇到产品后会产生形变，从而使得两个夹爪之间产生夹紧力，同时弹簧能够有效消除产品公差，从而通过弹簧来克服产品公差的问题，以实现准确抓取中包药盒的作用。

实施例3

在实施例1的基础上，所述滑块13与支撑框架12之间安装有过渡件15以用于增加支撑框架12与连接板之间的高度，保证主动带轮组及从动带轮组安装的位置准确合理。

进一步地说，所述支撑框架12上安装有多个加固板7以用于加固支撑框架12。

进一步地说，每个所述夹爪与连接板之间设有多个加强筋16以用于增强安装强度。

进一步地说，所述支撑框架12的顶部形成有连接件以用于与外部的机械手连接。

本实用新型的夹爪装置与外部的机械手连接，通过PLC控制驱动电机4的运行，从而实现抓取中包药盒的工作，节省了大量的人力物力，提高生产效率。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于抓取中包药盒的机械手夹爪装置，其特征在于：包括用于夹取中包药盒的夹爪机构、安装在夹爪机构上的支撑框架、用于驱动夹爪机构运动的驱动机构；

所述夹爪机构包括两个夹爪，每个夹爪的顶部均安装有连接板，所述连接板的顶部两端对称安装有两个直线滑轨，且在每块连接板的顶部中间各安装有一支撑片，所述支撑片的一端与连接板连接，另一端形成有与驱动机构相配合的滑动件，用于在所述驱动机构的作用下带动夹爪运动；

所述支撑框架滑动安装在所述连接板上，所述支撑框架底部对称设有与所述直线滑轨配合滑动的滑块以使所述夹爪机构沿直线滑轨移动；

所述驱动机构包括驱动电机、主动带轮组、从动带轮组、滑动安装在主动带轮组上的驱动块和弹簧挂钩，所述驱动电机安装在支撑架上，所述主动带轮组与从动带轮组的带轮分别安装在支撑框架上，且该主动带轮组与从动带轮组平行设置，所述驱动电机的输出轴与主动带轮组连接，所述弹簧挂钩设置在所述驱动块的一侧，每个所述夹爪上的滑动件分别与从动带轮组滑动配合，在驱动电机的驱动下，驱动块沿主动同步带滑动而带动弹簧挂钩移动钩住一个连接板，驱动滑动安装在从动同步带上的另一个连接板同步相对移动，以使两个夹爪沿直线滑轨相对运动而夹紧药盒。

2.根据权利要求1所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述夹爪包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪的顶部安装有第一连接板，所述第一连接板的顶部中间安装第一支撑片，所述第一支撑片的一端与第一连接板连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第一滑动件，所述第二夹爪的顶部安装有第二连接板，所述第二连接板的顶部中间安装有第二支撑片，所述第二支撑片的一端与第二连接板连接，另一端形成有与从动带轮组相配合的第二滑动件。

3.根据权利要求2所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述主动带轮组包括两个主动带轮和安装在主动带轮之间的主动同步带，两个所述主动带轮安装在所述支撑框架上，其中一个所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴连接，另一个所述主动带轮与编码器连接。

4.根据权利要求3所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述从动带轮组安装在所述支撑框架的中轴线上，所述从动带轮组包括两个从动带轮与安装在从动带轮之间的从动同步带，两个所述从动带轮对称安装在所述支撑框架上。

5.根据权利要求4所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述第一滑动件滑动安装在从动同步带的一侧，所述第二滑动件滑动安装在从动同步带的另一侧，以使所述第一滑动件与第二滑动件交错设置来分别带动两个所述夹爪的相对运动。

6.根据权利要求5所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述弹簧挂钩包括筒体、弹簧和挂钩，所述弹簧安装在所述筒体内，所述挂钩对称安装在弹簧的两端，且该挂钩设置在所述筒体的外侧，所述筒体固装在驱动块靠近从动同步带的一侧。

7.根据权利要求6所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述滑块与支撑框架之间安装有过渡件。

8.根据权利要求7所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述支撑框架上安装有多个加固板以用于加固支撑框架。

9.根据权利要求8所述的机械手夹爪装置，其特征在于：每个所述夹爪与连接板之间设有多个加强筋以用于增强安装强度。

10.根据权利要求9所述的机械手夹爪装置，其特征在于：所述支撑框架的顶部形成有连接件以用于与外部的机械手连接。

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