CN212892676U - 一种物品抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物品抓取装置，其中多轴机械手的拾取机构拾取包括转动安装在所述机械手腕上的安装框架、气动手指、连接板、拾取压板和拾取夹爪，所述气动手指的缸体固定在所述安装框架的平板下面，所述安装框架还包括垂直固定在所述平板下面的立柱，所述压板固定在所述立柱下端，是压板下面通过铰轴座与所述拾取夹爪的中部铰接，所述拾取夹爪对称设置在所述压板两端分别与所述气动手指的手指部分对应，所述拾取夹爪下端压紧奶粉袋，所述拾取夹爪上端通过连接板活动连接到所述手指部分。本实用新型抓取奶粉袋令其产生的变形范围和变形幅度都远小于现有技术中的拾取机构，避免了对奶粉包装外观的影响，也不会影响后续奶粉袋加工过程。

Description

一种物品抓取装置

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种物品抓取装置。

背景技术

现有技术中在工厂中实现自动化的方案中很多方面都是通过相机或摄像头拍摄图像后通过机械视觉进行识别图像和确定目标的实际位置，在将实际位置的三维坐标输入机器人，有机器人实现自动抓取物品。比如在工厂中对奶粉进行包装的奶粉袋在使用之前是呈塑料膜捆扎或包装在外包装袋中，自动化生产时从包装袋生产厂运来的奶粉袋原料倒在运输托盘或输送带上运送到指定区域，通过摄像头拍摄识别后由抓取机器人自动抓取后逐个放置前往下一工序的输送装置，这是因为倒下的奶粉袋原料容易相互堆叠，需要抓取吸机器人将之再次逐个放置到输送装置实现奶粉袋原料的等距离平铺。

然而由于奶粉袋本身通常为塑料袋，本身为柔性材料，常规机械手在从上方抓取时从两侧或两端向内合拢，会导致奶粉袋在抓取过程中从两侧或两端被压缩、变形和折叠，抓取过程会导致奶粉袋被折叠产生折痕，影响美观，而且变形后奶粉袋不能完全恢复平整，影响后续工序的加工效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物品抓取装置，以解决现有技术中因为奶粉袋原料为柔性货物，在抓取时常常被从两侧或两端压缩、变形和折叠，因此令奶粉袋产生折痕和变形的问题。

所述的一种物品抓取装置，包括输送机构、摄像头支架、摄像头和多轴机械手，所述多轴机械手设在所述输送机构一侧，所述摄像头通过所述摄像头支架安装在所述输送机构的上面，所述多轴机械手包括可转动底座、多个机械臂、机械手腕和拾取机构，所述拾取机构包括转动安装在所述机械手腕上的安装框架、气动手指、连接板、拾取压板和拾取夹爪，所述气动手指的缸体固定在所述安装框架的平板下面，所述安装框架还包括垂直固定在所述平板下面的立柱，所述压板固定在所述立柱下端，是压板下面通过铰轴座与所述拾取夹爪的中部铰接，所述拾取夹爪对称设置在所述压板两端分别与所述气动手指的手指部分对应，所述拾取夹爪下端压紧奶粉袋，所述拾取夹爪上端通过连接板活动连接到所述手指部分。

优选的，所述拾取夹爪包括夹爪主体，所述夹爪主体下端为向内弯曲压紧奶粉袋的压紧端，所述夹爪主体中部具有向内伸出的铰接部，所述铰接部铰接到所述铰轴座，所述夹爪主体上端向上伸到所述压板侧上方铰接到所述连接板一端，所述连接板另一端铰接到对应侧的手指部分。

优选的，所述气动手指为平行气动手指，所述手指部分为一对平行夹爪，所述平行夹爪的滑动方向垂直于所述铰轴座上的铰轴轴向。

优选的，所述机械手腕为转动座，所述转动座包括L型连接部、机械臂电机罩壳和拾取部电机罩壳，所述机械臂电机罩壳内安装有机械臂电机，所述机械臂电机罩壳通过所述机械臂电机与所述机械臂末端相连，所述机械臂电机罩壳通过L型连接部与拾取部电机罩壳相连，所述拾取部电机罩壳内安装有拾取部电机，所述拾取部电机罩壳通过拾取部电机与所述平板连接。

优选的，所述摄像头包括彩色摄像头和深度摄像头，所述彩色摄像头和所述深度摄像头的拍摄方向相同。

本实用新型有以下优点：

1、本实用新型通过压板移动到奶粉袋上面，所述拾取夹爪在气动手指作用下向内转动，从两端或两侧向内合拢，这样压紧端伸到奶粉袋底部向上将奶粉袋压到压板下面，这样在拾取过程中，拾取夹爪只会对奶粉袋的边缘部分向内压缩，主要依靠从底部向上的压紧力夹住奶粉袋，奶粉袋的变形范围和变形幅度都远小于现有技术中的拾取机构，奶粉袋的变形可以忽略，避免了对奶粉包装外观的影响，也不会影响后续奶粉袋加工过程。

2、采用气动手指和拾取夹爪配合的结构，通过连接板铰接相连，能将气动手指的直线移动转变为拾取夹爪的转动，方便实现压紧端插入奶粉袋底部同时向压板压紧动作。同时克服了一半摆动式气动手指动作幅度小，手指间间隔小，无法使用较大的奶粉袋的问题。

3、通过机械手腕的结构，拾取夹爪在移动到指定位置后能作相互垂直的两个方向的转动，这样令拾取机构能适应于堆叠后倾斜的顶层奶粉袋，并能根据奶粉袋端部的所在方位令拾取机构的转动，令拾取夹爪对应到奶粉袋的相应侧边或端部。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中多轴机械手的结构示意图；

图3为图2所示结构中机械手腕和拾取机构的结构示意图；

图4为图3所示结构中A-A方向的剖视图。

上述附图中的附图标记为：

1、多轴机械手，2、输送机构，3、摄像头支架，4、彩色摄像头，5、深度摄像头，6、奶粉袋，7、可转动底座，8、拾取机构，9、机械手腕，10、机械臂，11、机械臂电机罩壳，12、L型连接部，13、拾取部电机罩壳，14、平板，15、立柱，16、压板，17、气动手指，18、连接板，19、拾取夹爪，20、夹爪主体，21、铰接部，22、压紧端，23、平行夹爪。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-4所示，本实施例中本实用新型提供了一种物品抓取装置，包括输送机构2、摄像头支架3、摄像头和多轴机械手1。所述多轴机械手1设在所述输送机构2一侧，所述摄像头通过所述摄像头支架3安装在所述输送机构2的上面，所述多轴机械手1包括可转动底座7、多个机械臂10、机械手腕9和拾取机构8。所述拾取机构8包括转动安装在所述机械手腕9上的安装框架、气动手指17、连接板18、拾取压板16和拾取夹爪19，所述气动手指17的缸体固定在所述安装框架的平板14下面，所述安装框架还包括垂直固定在所述平板14下面的立柱15，所述压板16固定在所述立柱15下端，是压板16下面通过铰轴座与所述拾取夹爪19的中部铰接，所述拾取夹爪19对称设置在所述压板16两端分别与所述气动手指17的手指部分对应，所述拾取夹爪19下端压紧奶粉袋6，所述拾取夹爪19上端通过连接板18活动连接到所述手指部分。

所述拾取夹爪19包括夹爪主体20，所述夹爪主体20下端为向内弯曲压紧奶粉袋6的压紧端22，所述夹爪主体20中部具有向内伸出的铰接部21，所述铰接部21铰接到所述铰轴座，所述夹爪主体20上端向上伸到所述压板16侧上方铰接到所述连接板18一端，所述连接板18另一端铰接到对应侧的手指部分。

所述气动手指17为平行气动手指17，所述手指部分为一对平行夹爪23，所述平行夹爪23的滑动方向垂直于所述铰轴座上的铰轴轴向。

所述机械手腕9为转动座，所述转动座包括L型连接部12、机械臂电机罩壳11和拾取部电机罩壳13，所述机械臂电机罩壳11内安装有机械臂电机，所述机械臂电机罩壳11通过所述机械臂电机与所述机械臂10末端相连，所述机械臂电机罩壳11通过L型连接部12与拾取部电机罩壳13相连，所述拾取部电机罩壳13内安装有拾取部电机，所述拾取部电机罩壳13通过拾取部电机与所述平板14连接。

所述摄像头包括彩色摄像头4和深度摄像头5，所述彩色摄像头4和所述深度摄像头5的拍摄方向相同。

本实用新型在使用时，首先通过输送机构2将一堆奶粉袋6原料送到摄像头下面，彩色摄像头4采集图像信息后识别出顶部奶粉袋6的位置，通过深度摄像头5获取顶部奶粉袋6的距离，得到顶部奶粉袋6的准确位置，令多轴机械手1进行抓取。

多轴机械手1通过可转动底座7转动和多个机械臂10的运动将拾取机构8移动到抓取奶粉袋6的位置，通过机械手腕9的运动调整机械手的姿态，令压板16位于奶粉袋6上面，并让拾取夹爪19位于奶粉袋6适于抓取的侧面。之后拾取机构8开始进行抓取动作，所述气动手指17的平行夹爪23对称向外移动，通过连接板18驱动拾取夹爪19向内侧转动，这样压紧端22伸到奶粉袋6底部向上将奶粉袋6压到压板16下面，完成对奶粉袋6的抓取，之后多轴机械手1即可将奶粉袋1移动到其他位置，如将奶粉袋6逐个放置到生产线的输送设备上，放置时，将奶粉袋6放到输送带或托盘上面后，气动手指17的平行夹爪23对称向内移动，就能通过连接板18让拾取夹爪19张开，从而将奶粉袋6放下。

在拾取过程中，拾取夹爪19只会对奶粉袋6的边缘部分向内压缩，主要依靠从底部向上的压紧力夹住奶粉袋6，奶粉袋6的变形范围和变形幅度都远小于现有技术中的拾取机构，奶粉袋6的变形可以忽略，避免了对奶粉包装外观的影响，也不会影响后续奶粉袋6加工过程。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的实用新型构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种物品抓取装置，包括输送机构(2)、摄像头支架(3)、摄像头和多轴机械手(1)，所述多轴机械手(1)设在所述输送机构(2)一侧，所述摄像头通过所述摄像头支架(3)安装在所述输送机构(2)的上面，所述多轴机械手(1)包括可转动底座(7)、多个机械臂(10)、机械手腕(9)和拾取机构(8)，其特征在于：所述拾取机构(8)包括转动安装在所述机械手腕(9)上的安装框架、气动手指(17)、连接板(18)、拾取压板(16)和拾取夹爪(19)，所述气动手指(17)的缸体固定在所述安装框架的平板(14)下面，所述安装框架还包括垂直固定在所述平板(14)下面的立柱(15)，所述压板(16)固定在所述立柱(15)下端，是压板(16)下面通过铰轴座与所述拾取夹爪(19)的中部铰接，所述拾取夹爪(19)对称设置在所述压板(16)两端分别与所述气动手指(17)的手指部分对应，所述拾取夹爪(19)下端压紧奶粉袋(6)，所述拾取夹爪(19)上端通过连接板(18)活动连接到所述手指部分。

2.根据权利要求1所述的一种物品抓取装置，其特征在于：所述拾取夹爪(19)包括夹爪主体(20)，所述夹爪主体(20)下端为向内弯曲压紧奶粉袋(6)的压紧端(22)，所述夹爪主体(20)中部具有向内伸出的铰接部(21)，所述铰接部(21)铰接到所述铰轴座，所述夹爪主体(20)上端向上伸到所述压板(16)侧上方铰接到所述连接板(18)一端，所述连接板(18)另一端铰接到对应侧的手指部分。

3.根据权利要求2所述的一种物品抓取装置，其特征在于：所述气动手指(17)为平行气动手指(17)，所述手指部分为一对平行夹爪(23)，所述平行夹爪(23)的滑动方向垂直于所述铰轴座上的铰轴轴向。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种物品抓取装置，其特征在于：所述机械手腕(9)为转动座，所述转动座包括L型连接部(12)、机械臂电机罩壳(11)和拾取部电机罩壳(13)，所述机械臂电机罩壳(11)内安装有机械臂电机，所述机械臂电机罩壳(11)通过所述机械臂电机与所述机械臂(10)末端相连，所述机械臂电机罩壳(11)通过L型连接部(12)与拾取部电机罩壳(13)相连，所述拾取部电机罩壳(13)内安装有拾取部电机，所述拾取部电机罩壳(13)通过拾取部电机与所述平板(14)连接。

5.根据权利要求4所述的一种物品抓取装置，其特征在于：所述摄像头包括彩色摄像头(4)和深度摄像头(5)，所述彩色摄像头(4)和所述深度摄像头(5)的拍摄方向相同。

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