CN216037398U - 一种机械手及带有机械手的拆码垛系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械手及带有机械手的拆码垛系统，包括：第一轨道；第二轨道与第三轨道，所述第二轨道的一端与所述第一轨道连接且可沿所述第一轨道的方向运动，所述第三轨道的一端与所述第一轨道连接；机械主臂，所述机械主臂包括第一导轨、第一主臂滑动体及主臂取物件；及机械副臂，所述机械副臂包括第二导轨、第一副臂滑动体及副臂取物件。本申请的技术方案具有以下有益技术效果：采用两条机械臂共同运作，进行动作分配，其中一个进行小包装的拆分，另一个进行产品与小包装的装配，以及后续的码垛以及装箱，首先降低将多种动作复配到一个机械臂上，降低集成难度；其次，两条机械臂同时运作，节约时间。

Description

一种机械手及带有机械手的拆码垛系统

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，具体涉及一种机械手及带有机械手的拆码垛系统。

背景技术

随着自动化行业不但飞速的发展，自动装箱技术越来越成熟。现有的很多产品比如说模具或成套的产品先要装进独立的小包装，再将若干小包装进行码垛装箱。

传统的自动化码垛装箱操作是一个机械主臂需要完成拆卸小包装、小包装与产品的装配，然后将装配产品的小包装进行码垛及装箱。整个流程耗费周期长，工作效率低下。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供一种机械手及带有机械手的拆码垛系统。以解决产品进行包装、码垛及装箱流程耗时长的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种机械手，其不同之处在于，包括：

第一轨道；

第二轨道与第三轨道，所述第二轨道的一端与所述第一轨道连接且可沿所述第一轨道的方向运动，所述第三轨道的一端与所述第一轨道连接；

机械主臂，所述机械主臂包括第一导轨、第一主臂滑动体及主臂取物件，所述第一导轨与所述第二轨道卡合滑动连接且可沿所述第二轨道设置的方向运动；所述第一主臂滑动体部分套于所述第一导轨中可相对于第一导轨相对滑动，所述主臂取物件与所述第一主臂滑动体铰接；

及

机械副臂，所述机械副臂包括第二导轨、第一副臂滑动体及副臂取物件，所述第二导轨与所述第三轨道卡合滑动连接且可沿所述第三轨道设置的方向运动；所述第一副臂滑动体部分套于所述第二导轨中可相对于第二导轨相对滑动，所述副臂取物件连接在所述第一副臂滑动体的一端。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第二轨道与所述第三轨道均与所述第一轨道垂直连接，所述第二轨道与所述第三轨道平行。

进一步，所述机械手包括还包括第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与所述第一主臂滑动体连接。

进一步，所述机械手还包括第二伺服电机，所述第二伺服电机包括两个输出端；所述机械主臂还包括与所述第二轨道卡合的主臂体且所述主臂体可与所述第二轨道分离，所述主臂体与所述第一导轨连接；所述第二伺服电机的其中一个输出端与所述主臂体连接，另一个输出端与所述第一导轨连接。

进一步，所述主臂取物件与一个或多个气缸连接。

进一步，所述机械手还包括第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端与所述第一副臂滑动体连接。

进一步，所述机械手还包括第四伺服电机，所述第四伺服至少包括与所述第二导轨连接的输出端。

一种拆码垛系统，其不同之处在于，包括：

装箱排列机，所述装箱排列机包括装箱排列机架、一个或多个运输机构及一个或多个第一感应器，所述装箱排列机架包括承重框体，所述运输机构可在所述承重框体的区域进行运动，所述第一感应器与所述承重框体连接；

搬运排列机，所述搬运排列机包括运输带及至少两个与所述运输带连接第二感应器，所述运输带与所述承重框体平行；

及

上述机械手；

其中，所述第二轨道与所述第三轨道均设置在所述承重框体及所述运输带的上方且横跨所述承重框体与所述运输带；所述第一感应器设置在所述主臂取物件对应的位置；其中部分的所述第二感应器设置在与所述主臂取物件对应的位置，另一部份的所述第二感应器设值在所述与所述副臂取物件对应的位置。

进一步，所述装箱排列机架还包括设于所述承重框体的下方的第三导轨；所述运输机构设于所述承重框体下方且包括：滑动气缸、滑板、顶出气缸及托板；所述滑动气缸与所述滑板连接，所述滑动气缸设于所述第三导轨的下方，所述滑板设于所述第三导轨与所述承重框体之间，所述顶出气缸与所述滑板连接于靠近所述承重框体的位置，所述托板与所述顶出气缸连接。

进一步，所述搬运排列机还包括连接与所述运输带两端的阻挡气缸，所述运输带在靠近所述阻挡气缸的位置设置第二感应器。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

(1)采用两条机械臂共同运作，进行动作分配，其中一个进行小包装的拆分，另一个进行产品与小包装的装配，以及后续的码垛以及装箱，首先降低将多种动作复配到一个机械臂上，降低集成难度；其次，两条机械臂同时运作，节约时间；同时，将主臂取物件与第一滑动体铰接，便于多角度设计机械主臂与产品的对接。

(2)通过伺服电机控制操控机械主臂与机械副臂，可以对其精准定位，确保操作的准确性。

(3)本实用新型的拆码垛系统，除了设置有两条机械臂的机械手外，还匹配了装箱排列机与搬运排列机，装箱排列机为两条机械臂提供了操作平台，而搬运排列机为整个系统实现了物料的周转平台，且均为自动化设置，整个系统配合得当，操作顺畅，省去了大量的人力与物力，提高了效率。

(4)装箱排列机采用了滑动气缸进行横向运动与顶出气缸将托板顶出，在大型物料的运输时，无论是在体积上还是在承重上，都具有相应的承受力。

附图说明

图1为机械手结构图；

图2为机械主臂结构图；

图3为机械副臂结构图；

图4为拆码垛系统结构图；

图5为装箱排列机结构图；

图6装箱排列机剖面图

图7为图6中a处放大图；

图8为搬运排列机结构图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

机械手-A，装箱排列机-B，搬运排列机-C，第一轨道-1，第二轨道-2，第三轨道-3，走形臂-4，立柱-5，机械主臂-6，连接块-7，机械副臂-8，第一伺服电机-9，第二伺服电机-10，气缸-11，装箱排列机架-12，运输机构-13，第一感应器-14，运输带-15，第二感应器-16，阻挡气缸-17，导向轴承-18，轴承套-19，控制箱-20，滑动气缸-21，第三伺服电机-22，第四伺服电机-23，主臂体-601，第一导轨-602，第一主臂滑动体-603，主臂取物件-604，副臂体-801，第二导-802，第一副臂滑动体-803，第一副臂滑动体-804，滑板-1301，顶出气缸-1302，托板-1303，承重框体-1201，第三导轨-1202。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。

实施例1

本实施例提供了一种机械手A，具体请参见图1～图3所示。

如图1所示，包括：第一轨道1，第二轨道2、第三轨道3、机械主臂6 与机械副臂8，第二轨道2的一端与第一轨道1连接，第三轨道3的一端与第一轨道1连接。需要说明的是，在此基础上，三个轨道的连接方式既可以是直接连接，也可以通过其他零部件进行中转连接。

第二轨道2与第三轨道3分别用于引导两条机械臂于第一轨道呈角度的运行方向，具体在本实施例中，第二轨道2与第三轨道3相互平行设置且与第一轨道1垂直，三条轨道的角度设计可以依据实际情况进行调节在本实施例中，机械手还包括走形臂4与立柱5，第一轨道1安装在走形臂4上，走形臂4安装在立柱5上。

参见图2，在本实施例中，机械主臂6包括：主臂体601、第一导轨602、第一主臂滑动体603及主臂取物件604；主臂体601设计成垂直槽，第二轨道2连接在其槽沿，第一导轨602与第二轨道2通过连接块7连接。连接块 7的一侧与第一导轨602连接，另一侧连接两块延伸板，延伸板开设与第二轨道2相配合的卡口，第一导轨602与第二轨道2通过卡口卡合滑动连接，第一导轨602的延伸方向与第二轨道2的延伸方向相互垂直。使其在第二轨道2方向进行来回运动。

在本实施例中，第二轨道2与第一轨道1通过主臂体601连接，具体地，第二轨道2与主臂体601连接，但是其长度方向不与第一轨道接触，主臂体 601设计与上述类似结构的连接块7与第一轨道1卡合滑动连接，使机械主臂6可沿第一轨道1上进行来回运动。第一主臂滑动体603的一部分部分套嵌于第一导轨602中，主臂取物件604与第一主臂滑动体603铰接。第一主臂滑动体603连接主臂取物件604的一端从第一导轨602中延伸，第一主臂滑动体603便可在第一导轨602的方向上进行来回运动。

在本实施例中，主臂取物件604用于与产品线的产品进行对接，主臂取物件沿三维方向平移到达产品生产线，并通过绕第一主臂滑动体旋转，完成与产品的对接，并取出产品。取物件可以通过产品的需要进行灵活设计，如夹具吸盘等等。在本实施例中，主臂取物,604采用吸盘，通过将调节机械主臂6的位移与主臂取物件604的角度将吸附后，在进一步通过位移与角度的调节将其放入指定小型包装中。在将完成包装拼接的产品连带包装一起到指定容器中进行码垛。

参见图3，在本实施例中，机械副臂8包括：第二导轨802、第一副臂滑动体803、副臂取物件804及副臂体801。副臂体801与走形臂4垂直连接且副臂体801设计成垂直槽，第三轨道3安装在其槽沿。第二导轨802与第三轨道3通过连接快7连接，同样，连接块设计卡口，与第三轨道卡合。以此，第二导轨802便能沿第三轨道3的方向进行运动。第一副臂滑动体803部分套嵌于第二导轨803中，其一端连接副臂取物件804，连接副臂取物件 804的一端从第二导轨803中进行延伸。第一副臂滑动体803便可以沿第二导轨803进行滑动。同样，副臂取物件804通过小包装的形状进行灵活设计。

进一步，为自动控制主臂取物件604沿第一导轨602的滑动的位置，在第一导轨602嵌于第一主臂滑动体603的相对侧，安装第一伺服电机9，其输出端与第一主臂滑动体603连接。

进一步，为控制主臂取物件在第二轨道2方向与第一轨道1的运动轨迹，在第一轨道1与第二轨道2连接的过渡区域安装第二伺服电机10，第二伺服电机10包括两个输出端，其中一个连接至连接第一导轨602与第二轨道2 的连接块7，另一个连接至主臂体601与第一轨道1连接的连接块(图中未示出)。

进一步，为自动控制主臂取物件604相对于第一主臂滑动体603的转动，在其背面上安装有气缸11，由气缸11控制旋转动作。

进一步，为自动控制副臂取物件804在第三轨道的来回运动，采用第四伺服电机连接在第三轨道3与第二导轨802之间的连接块。

进一步，为自动控制副臂取物件804在第二轨道的来回运动，采用第三伺服电机连接第一副臂滑动体803。

上述控制元件均由连接在立柱上的控制箱20进行控制。

通过机械副臂将小包装从固定位置移动，机械主臂从产品线取出产品后，将其装入小包装中，最后机械主臂将带有小包装的产品通过位移进行码垛。由此，机械主臂负责产品的包装与码垛，而机械副臂则负责小包装的拆剁与位移。两个机械臂相互配合，进一步缩短物料的装配及码垛时间。

实施例2

本实施例提供和一种拆码垛系统，如图4～图8，包括：

参见图4，装箱排列机B、搬运排列机C及实施例1所示的机械手A。

装箱排列机B看而用于包装的运输，可以替代机械副臂将包装在第一轨道1方向上的位移，使机械副臂8重复完成两个方向的位移即可，进一步缩短了时间。

搬运排列机C则用于将用于承装包装的箱体及用于后续装产品的箱体运输值指定位置，用于自动化的承接机械副臂与机械主臂的动作，便于机械手操作的同时，又节省了空间。

参见图5～图6装箱排列机B包括装箱排列机架12、一个或多个运输机构13及一个或多个第一感应器14。在实施例中，装箱排列机架12包括承重框体1201及第三导轨1202，第三导轨1202设置与承重框体1201的下方。运输机构13可沿第三导轨1202的方向在承重框体1201的区域进行运动，第一感应器14与承重框体1201连接，用于感应包装在承重框体的运输位置。

参见图8，搬运排列机C，包括运输带15及至少两个与运输带连接第二感应器16，运输带15与承重框体1201平行且均设于第二轨道2与第三轨道 3的下方。其中一部分第二感应器16用于感知承装包装的箱体的位置，另一部分第二感应器16用于装产品的箱体位置。

参见图4，机械手的第二轨道2与第三轨道3横跨承重框体1201与运输带15。主臂取物件604通过在第二轨道2与第一导轨601的位移，将与包装后的产品从承重框体1201上运输至运输带15。副臂取物件804通过在第三轨道3与第二导轨802的位移将包装进行拆剁并将从运输带15其运输至承重框体1201。

第一感应器14设置在承重框体1201上主臂取物件604对应的位置；其中部分的第二感应器16设置在运输带15与主臂取物件604对应的位置，也就是用于装产品的箱体位置，另一部分的第二感应器16设置在运输带15与副臂取物件804对应的位置，也就是承装包装的箱体的位置。

进一步，在本实施例中，装箱排列机包括两个运输机构13，运输机构 13设于承重框体下方且包括：滑板1301、顶出气缸1302及托板1303；第三导轨1202的设有滑动气缸21，滑板1301与第三导轨连接1202，滑动气缸 21的输出端分别连接相邻的滑板1301，使滑板1301沿第三导轨运动。顶出气缸1302与滑板1301连接于靠近承重框体1201的位置，托板1303与顶出气缸1302连接。托板1303通过顶出气缸1302的控制使其可以相对于承重框体1201进行上下运动。

参见图7，在本实施例，托板1303之间通过导向轴承18与轴承套19 进行连接。

进一步，搬运排列机C还包括连接与运输带15两端的阻挡气缸17，运输带15在靠近阻挡气缸17的位置设置第二感应器16。第二感应器16感应到承装有包装的箱体进入运输带15，阻挡气缸17放行。待运输带15将箱体运输至副臂取物件804的位置后停止，该位置与其中一个运输机构13未运动时的位置对应，待副臂取物件804将包装取出后。空箱体继续由运输带进行运输至主臂取物件604对应的位置，该位置与另一个运输机构由滑动气缸运输的终点平行对应。将进行包装后的产品由机械主臂6码垛进空的箱体。待码垛完成后，阻挡气缸放行。

在本实施例中，第一感应器14与第二感应器16均为对射感应器，运输带15为滚筒运输带。

在本实施例中，产品为模具，小包装为托盘，托盘上开设了若干与模具形状对应的凹槽，相应的主臂取物件与副臂取物件均采用板状，通过吸盘固定托盘。取样品时，将托盘的凹槽与模具进行卡合。

除了上述形式，可根据包装与产品进行灵活调节，如夹具和袋子等。

本实施例系统使用方法：待运输带将箱体运输至副臂取物件的位置后停止，副臂取物件下降去取出空包装后上升，沿第三轨道运动至承重框体对应的位置，再次下降，此时托板从承重框体中顶出，包装放置在托板上。将包装通过滑动气缸依次停留在缓冲位置以及与主臂对接的位置。主臂取物件通过位移以及角度调节取得产品后，通过沿第一导轨的下降以及主臂取物件角度的调整，将产品装入包装中，然后上升。将包装好的产品通过沿第二轨道的位移以及沿第一导轨的下降装入运输带对应的箱体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械手，其特征在于，包括：

第一轨道；

第二轨道与第三轨道，所述第二轨道的一端与所述第一轨道连接且可沿所述第一轨道的方向运动，所述第三轨道的一端与所述第一轨道连接；

机械主臂，所述机械主臂包括第一导轨、第一主臂滑动体及主臂取物件，所述第一导轨与所述第二轨道卡合滑动连接且可沿所述第二轨道设置的方向运动；所述第一主臂滑动体部分套于所述第一导轨中可相对于第一导轨相对滑动，所述主臂取物件与所述第一主臂滑动体铰接；

及

机械副臂，所述机械副臂包括第二导轨、第一副臂滑动体及副臂取物件，所述第二导轨与所述第三轨道卡合滑动连接且可沿所述第三轨道设置的方向运动；所述第一副臂滑动体部分套于所述第二导轨中可相对于第二导轨相对滑动，所述副臂取物件连接在所述第一副臂滑动体的一端。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括走形臂，所述第一轨道与所述走形臂连接；所述机械主臂还包括主臂体，所述第二轨道与所述主臂体连接，所述主臂体的一端与所述第一轨道卡合滑动连接；所述机械副臂还包括副臂体，所述第三轨道与所述副臂体连接，所述副臂体的一端与所述走形臂连接；所述第二轨道与所述第三轨道相互平行且与所述第一轨道垂直。

3.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手包括还包括第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与所述第一主臂滑动体连接。

4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括第二伺服电机，所述第二伺服电机包括两个输出端；所述第一导轨与所述第二轨道通过第一连接块卡合滑动连接，所述主臂体与所述第一轨道通过第二连接块卡合滑动连接，其中一个输出端与所述第一导轨连接或与所述第一主臂滑动体连接或与所述第一连接块连接；另一个输出端与所述主臂体连接或与所述第二连接块连接。

5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括一个或多个气缸，所述气缸与所述主臂取物件连接。

6.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端与所述第一副臂滑动体连接。

7.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括第四伺服电机，所述第二导轨与所述第三轨道通过第三连接块卡合滑动连接；所述第四伺服的输出端与所述第二导轨连接或与所述第三连接块连接。

8.一种拆码垛系统，其特征在于，包括：

装箱排列机，所述装箱排列机包括装箱排列机架、一个或多个运输机构及一个或多个第一感应器，所述装箱排列机架包括承重框体，所述运输机构可在所述承重框体的区域运动，所述第一感应器与所述承重框体连接；

搬运排列机，所述搬运排列机包括运输带及至少两个与所述运输带连接第二感应器，所述运输带与所述承重框体平行；

及

权利要求1～7任一项所述的机械手；

其中，所述第二轨道与所述第三轨道均设置在所述承重框体及所述运输带的上方且横跨所述承重框体与所述运输带；所述第一感应器设置在所述主臂取物件运动至所述承重框体对应的位置；其中部分的所述第二感应器设置在与所述主臂取物件运动至运输带对应的位置，另一部份的所述第二感应器设置在所述副臂取物件运动至运输带对应的位置。

9.根据权利要求8所述的拆码垛系统，其特征在于，所述装箱排列机架还包括设于所述承重框体的下方的第三导轨，所述装箱排列机还包括与第三导轨连接的滑动气缸；所述运输机构与所述第三导轨连接且设于所述承重框体下方，包括：滑板、顶出气缸及托板；所述滑动气缸的输出端与所述滑板连接，所述滑板设于所述第三导轨与所述承重框体之间，所述顶出气缸与所述滑板连接于靠近所述承重框体的位置，所述托板与所述顶出气缸的输出端与托板连接。

10.根据权利要求8所述的拆码垛系统，其特征在于，所述搬运排列机还包括连接与所述运输带两端的阻挡气缸，所述运输带在靠近所述阻挡气缸的位置设置第二感应器。

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