CN217453960U - 一种多功能箱体夹取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能箱体夹取装置，包括第一固定机构、第一连接板机构、第二固定机构、缓冲机构、第二连接板机构、第三固定机构、第四固定机构、控制机构、供电机构、摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、至少一个第一抓取机构以及第二抓取机构；所述第一连接板机构的底部通过所述第二固定机构与所述第二连接板机构固接，所述第一连接板机构的顶部通过所述第一固定机构与外部机械臂固接，所述缓冲机构围绕所述第二固定机构设置，所述摄像机构固设于所述第一固定机构上。采用本实用新型，能够解决现有箱体搬运夹具存在结构复杂、抓取可靠性差以及掉落隐患的问题。

Description

一种多功能箱体夹取装置

技术领域

本实用新型涉及机械自动化领域，尤其涉及一种多功能箱体夹取装置。

背景技术

随着自动化技术的不断发展，各种工厂车间的生产工序多通过自动化设备来完成，用于代替人力劳动，一定程度上降低了劳动强度且降低了成本，进一步还提高了生产效率。目前，在箱体搬运中，多采用工业机器人进行，工业机器人的手臂端部设有箱体搬运夹具，通过夹具抓取箱体；然而，现有的箱体搬运夹具结构较为复杂，抓取可靠性差，存在掉落风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种多功能箱体夹取装置，能够解决现有箱体搬运夹具存在结构复杂、抓取可靠性差以及掉落隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能箱体夹取装置，包括第一固定机构、第一连接板机构、第二固定机构、缓冲机构、第二连接板机构、第三固定机构、第四固定机构、控制机构、供电机构、摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、至少一个第一抓取机构以及第二抓取机构；所述第一连接板机构的底部通过所述第二固定机构与所述第二连接板机构固接，所述第一连接板机构的顶部通过所述第一固定机构与外部机械臂固接，所述缓冲机构围绕所述第二固定机构设置，所述摄像机构固设于所述第一固定机构上；所述第三固定机构和第四固定机构分别与所述第二连接板机构的相邻两侧固接，所述第一吸附机构以及第一抓取机构均固设于所述第三固定机构上，所述第二吸附机构以及第二抓取机构均固设于所述第四固定机构上，所述摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、第一抓取机构以及第二抓取机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接，所述控制机构与所述供电机构电性连接。

优选地，所述第一抓取机构包括第一升降模块、第一抓取模块、第一测距传感模块以及第一警示模块；所述第一抓取模块固设于所述第一升降模块上，所述第一升降模块固设于所述第三固定机构上并用于升降所述第一抓取模块，所述第一警示模块设于所述第一抓取模块的外侧，所述第一抓取模块上设有凹槽，所述第一测距传感模块嵌设于所述凹槽的底部，所述第一升降模块、第一测距传感模块以及第一警示模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述第二抓取机构包括第二升降模块、第二抓取模块、第二测距传感模块以及第二警示模块；所述第二抓取模块固设于所述第二升降模块上，所述第二升降模块固设于所述第四固定机构上并用于升降所述第二抓取模块，所述第二警示模块设于所述第二抓取模块的外侧，所述第二测距传感模块嵌设于所述第二抓取模块的顶部；所述第二升降模块、第二测距传感模块以及第二警示模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述第一吸附机构包括第一固定模块、第三测距传感模块、第三警示模块以及至少一个第一吸附模块；所述第一固定模块固设于所述第三固定机构上，所述第三测距传感模块以及第一吸附模块均嵌设于所述第一固定模块的底部，所述第三警示模块固设于所述第一固定模块的外侧；所述第三测距传感模块、第三警示模块以及第一吸附模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述第二吸附机构包括第二固定模块、第四测距传感模块、第四警示模块以及至少一个第二吸附模块；所述第二固定模块固设于所述第四固定机构上，所述第四测距传感模块以及第二吸附模块均嵌设于所述第二固定模块的底部，所述第四警示模块固设于所述第二固定模块的外侧；所述第四测距传感模块、第四警示模块以及第二吸附模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

优选地，所述第二固定机构为直线轴承。

优选地，所述缓冲机构为缓冲弹簧。

优选地，所述第一固定机构为连接法兰。

优选地，所述供电机构包括第一供电模块、第二供电模块、第一开关模块以及电压转换模块；所述第一开关模块的输入端与所述第二供电模块电性连接，所述第一开关模块的控制端和输出端均与所述第一供电模块电性连接，所述电压转换模块的输入端、摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、第一抓取机构以及第二抓取机构均与所述第一开关模块的输出端电性连接，所述电压转换模块的输出端与所述控制机构电性连接。

优选地，所述第二供电模块包括电源单元、低电检测单元、充电转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及告警单元，所述第一开关模块和第二开关单元的输入端以及低电检测单元均与所述电源单元电性连接，所述第一开关单元和第二开关单元的控制端以及低电检测单元分别与所述控制机构电性连接，所述第一开关单元的输出端与所述电源单元的充电端电性连接，所述第一开关单元的输入端与所述第一供电模块电性连接，所述第二开关单元的输出端通过所述告警单元接地。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型，所述第一连接板机构通过所述第一固定机构连接外部机械臂，所述第二连接板机构通过第二固定机构连接所述第一连接板机构，并通过设于所述第二固定机构上的所述缓冲机构进行力的缓冲，先通过第一吸附机构以及第二吸附机构吸附待夹取箱体，再通过第一抓取机构以及第二抓取机构抓取待夹取箱体。

采用本实用新型，能够解决现有箱体搬运夹具存在结构复杂、抓取可靠性差以及掉落隐患的问题；首先，先通过第一吸附机构以及第二吸附机构吸附待夹取箱体，再通过第一抓取机构以及第二抓取机构抓取待夹取箱体，以提高夹取的稳定性，避免箱体的脱落；同时通过设于所述第二固定机构上的所述缓冲机构进行力的缓冲，进一步提高夹取装置的安全性能；另外，还通过所示摄像机构记录箱体夹取过程中各个部件的工作状态，以便日后的查看。

附图说明

图1是本实用新型提供的多功能箱体夹取装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的多功能箱体夹取装置的电性关系原理框图；

图3是本实用新型提供的第一抓取机构的结构示意图；

图4是本实用新型提供的第一抓取机构的电性关系原理框图；

图5是本实用新型提供的第二抓取机构的结构示意图；

图6是本实用新型提供的第二抓取机构的电性关系原理框图；

图7是本实用新型提供的第一吸附机构的结构示意图；

图8是本实用新型提供的第一吸附机构的电性关系原理框图；

图9是本实用新型提供的第二吸附机构的结构示意图；

图10是本实用新型提供的第二吸附机构的电性关系原理框图；

图11是本实用新型提供的供电机构的电性关系原理框图；

图12是本实用新型提供的第二供电模块的电性关系原理框图；

图13是本实用新型提供的第一开关模块的电性关系原理框图；

图14是本实用新型提供的第一开关单元的电性关系原理框图；

图15是本实用新型提供的第二开关单元的电性关系原理框图。

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，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1～2所示，本实用新型提供了一种多功能箱体夹取装置，包括第一固定机构1、第一连接板机构7、第二固定机构8、缓冲机构9、第二连接板机构 10、第三固定机构11、第四固定机构12、控制机构13、供电机构6、摄像机构 14、第一吸附机构2、第二吸附机构3、至少一个第一抓取机构4以及第二抓取机构5；所述第一连接板机构7的底部通过所述第二固定机构8与所述第二连接板机构10固接，所述第一连接板机构7的顶部通过所述第一固定机构1与外部机械臂固接，所述缓冲机构9围绕所述第二固定机构8设置，所述摄像机构14 固设于所述第一固定机构1上；所述第三固定机构11和第四固定机构12分别与所述第二连接板机构10的相邻两侧固接，所述第一吸附机构2以及第一抓取机构4均固设于所述第三固定机构11上，所述第二吸附机构3以及第二抓取机构5均固设于所述第四固定机构12上，所述摄像机构14、第一吸附机构2、第二吸附机构3、第一抓取机构4以及第二抓取机构5均与所述控制机构13以及供电机构6电性连接，所述控制机构13与所述供电机构6电性连接。

需要说明的是，所述控制机构为单片机，所述第二固定机构为直线轴承，所述缓冲机构为缓冲弹簧，所述第一固定机构为连接法兰，但不限于此；单片机集成了运算器、控制器、存储器及输入输出器等诸多部件，实现对信号的处理、数据存储等诸多功能，比如运算器中就包含了大量比较电路，可以对接收的信号指令进行逻辑运算处理。

本实用新型，所述第一连接板机构7通过所述第一固定机构1连接外部机械臂，所述第二连接板机构10通过第二固定机构8连接所述第一连接板机构7，并通过设于所述第二固定机构8上的所述缓冲机构9进行力的缓冲，先通过第一吸附机构2以及第二吸附机构3吸附待夹取箱体，再通过第一抓取机构4以及第二抓取机构5抓取待夹取箱体。采用本实用新型，能够解决现有箱体搬运夹具存在结构复杂、抓取可靠性差以及掉落隐患的问题；首先，先通过第一吸附机构2以及第二吸附机构3吸附待夹取箱体，再通过第一抓取机构4以及第二抓取机构5抓取待夹取箱体，以提高夹取的稳定性，避免箱体的脱落；同时通过设于所述第二固定机构8上的所述缓冲机构9进行力的缓冲，进一步提高夹取装置的安全性能；另外，还通过所示摄像机构14记录箱体夹取过程中各个部件的工作状态，以便日后的查看。

如图3～4所示，所述第一抓取机构4包括第一升降模块41、第一抓取模块 42、第一测距传感模块43以及第一警示模块44；所述第一抓取模块45固设于所述第一升降模块41上，所述第一升降模块41固设于所述第三固定机构11上并用于升降所述第一抓取模块42，所述第一警示模块44设于所述第一抓取模块 42的外侧，所述第一抓取模块42上设有凹槽45，所述第一测距传感模块43嵌设于所述凹槽45的底部，所述第一升降模块41、第一测距传感模块43以及第一警示模块44均与所述控制机构13以及供电机构6电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述第一升降模块41驱动所述第一抓取模块进行升降，以对箱体进行抓取和放下；并通过所述第一测距传感模块43测量箱体至所述凹槽的距离，当距离为零时，则说明第一抓取模块完成抓取，此时通过所述第一警示模块44进行语音以及灯光提示；通过所述凹槽45还能进一步防止箱体滑落。

如图5～6所示，所述第二抓取机构5包括第二升降模块51、第二抓取模块 52、第二测距传感模块53以及第二警示模块54；所述第二抓取模块52固设于所述第二升降模块51上，所述第二升降模块51固设于所述第四固定机构12上并用于升降所述第二抓取模块52，所述第二警示模块54设于所述第二抓取模块 52的外侧，所述第二测距传感模块53嵌设于所述第二抓取模块5的顶部；所述第二升降模块51、第二测距传感模块53以及第二警示模块54均与所述控制机构13以及供电机构6电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述第二升降模块51驱动所述第二抓取模块进行升降，以对箱体进行抓取和放下；并通过所述第二测距传感模块53测量箱体至所述第二抓取模块的距离，当距离为零时，则说明第二抓取模块完成抓取，此时通过所述第一警示模块44进行语音以及灯光提示。

如图7～8所示，所述第一吸附机构2包括第一固定模块21、第三测距传感模块22、第三警示模块23以及至少一个第一吸附模块24；所述第一固定模块 21固设于所述第三固定机构11上，所述第三测距传感模块22以及第一吸附模块24均嵌设于所述第一固定模块21的底部，所述第三警示模块23固设于所述第一固定模块21的外侧；所述第三测距传感模块22、第三警示模块23以及第一吸附模块24均与所述控制机构13以及供电机构6电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述第三测距传感模块22测量其与箱体的间距，当间距为零时，则第一固定模块21完成贴合过程，此时，通过所述第三警示模块23进行语音以及灯光提示，并驱动所述第一吸附模块24对箱体进行吸附，以进一步提高箱体的夹取稳定性。

如图9～10所示，所述第二吸附机构3包括第二固定模块31、第四测距传感模块32、第四警示模块33以及至少一个第二吸附模块34；所述第二固定模块 31固设于所述第四固定机构12上，所述第四测距传感模块32以及第二吸附模块34均嵌设于所述第二固定模块31的底部，所述第四警示模块33固设于所述第二固定模块31的外侧；所述第四测距传感模块32、第四警示模块33以及第二吸附模块34均与所述控制机构13以及供电机构6电性连接。

需要说明的是，本实施例中，通过所述第四测距传感模块32测量其与箱体的间距，当间距为零时，则第二固定模块31完成贴合过程，此时，通过所述第四警示模块33进行语音以及灯光提示，并驱动所述第二吸附模块34对箱体进行吸附，以进一步提高箱体的夹取稳定性。

如图11所示，所述供电机构6包括第一供电模块61、第二供电模块62、第一开关模块63以及电压转换模块64；所述第一开关模块63的输入端与所述第二供电模块62电性连接，所述第一开关模块63的控制端和输出端均与所述第一供电模块61电性连接，所述电压转换模块64的输入端、摄像机构14、第一吸附机构2、第二吸附机构3、第一抓取机构4以及第二抓取机构5均与所述第一开关模块63的输出端电性连接，所述电压转换模块64的输出端与所述控制机构13电性连接。

需要说明的是，本实施例中，当所述第一供电模块61供电正常时，所述第一开关模块63关闭，通过所述第一供电模块61给后续各个电子元器件供电；当所述第一供电模块61供电异常时(即市电供电系统断电或停电)，所述第一开关模块63打开，则通过所述第二供电模块62给后续各个电子元器件供电，从而能够解决停电带来停工的情况出现，保障工作的持续性。

如图12所示，所述第二供电模块62包括电源单元621、低电检测单元622、充电转换单元623、第一开关单元624、第二开关单元625以及告警单元626，所述第一开关模块63和第二开关单元625的输入端以及低电检测单元622均与所述电源单元621电性连接，所述第一开关单元624和第二开关单元625的控制端以及低电检测单元622分别与所述控制机构13电性连接，所述第一开关单元624的输出端与所述电源单元621的充电端电性连接，所述第一开关单元624 的输入端与所述第一供电模块61电性连接，所述第二开关单元625的输出端通过所述告警单元626接地。

需要说明的是，本实施例中，通过所述低电检测单元622检测所述电源单元621的电压信号并计算其剩余电量，当所述剩余电量小于预设电量时，则将所述第一开关单元624打开，所述第一供电模块61通过所述充电转换单元623 给所述电源单元621充电直至充满为止；当所述剩余电量长时间小于预设电量时，则将所述第二开关单元625打开，通过所述告警单元626进行低电告警，以提醒用户进行及时的检修。

如图13～15所示，所述第一开关模块63、第一开关单元624以及第二开关单元625均包括开关管631、第一限流电阻632、第一下拉电阻633、第一滤波电阻634以及第一滤波电容635，所述开关管631为MOS管或三极管，但不限于此；所述开关管631的输入端、输出端分别为所述第一开关模块63、第一开关单元624或第二开关单元625的输入端、输出端，所述开关管631的输入端依次通过所述第一滤波电阻634以及第一滤波电容635与所述开关管631的输出端电性连接；所述第一限流电阻632的一端为所述第一开关模块63、第一开关单元624或第二开关单元625的控制端，另一端与开关管631的控制端电性连接并通过所述第一下拉电阻633接地。

需要说明的是，本实施例中，通过控制所述开关管631的导通状态进而控制所述第一开关模块63、第一开关单元624以及第二开关单元625的开关状态，并通过所述第一限流电阻632、第一下拉电阻633进行限流，避免烧坏电子元器件，且通过所述第一滤波电阻634以及第一滤波电容635滤除电路中的杂波，以提高电路的稳定性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能箱体夹取装置，其特征在于，包括第一固定机构、第一连接板机构、第二固定机构、缓冲机构、第二连接板机构、第三固定机构、第四固定机构、控制机构、供电机构、摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、至少一个第一抓取机构以及第二抓取机构；

所述第一连接板机构的底部通过所述第二固定机构与所述第二连接板机构固接，所述第一连接板机构的顶部通过所述第一固定机构与外部机械臂固接，所述缓冲机构围绕所述第二固定机构设置，所述摄像机构固设于所述第一固定机构上；

所述第三固定机构和第四固定机构分别与所述第二连接板机构的相邻两侧固接，所述第一吸附机构以及第一抓取机构均固设于所述第三固定机构上，所述第二吸附机构以及第二抓取机构均固设于所述第四固定机构上，所述摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、第一抓取机构以及第二抓取机构均与所述控制机构以及供电机构电性连接，所述控制机构与所述供电机构电性连接。

2.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第一抓取机构包括第一升降模块、第一抓取模块、第一测距传感模块以及第一警示模块；

所述第一抓取模块固设于所述第一升降模块上，所述第一升降模块固设于所述第三固定机构上并用于升降所述第一抓取模块，所述第一警示模块设于所述第一抓取模块的外侧，所述第一抓取模块上设有凹槽，所述第一测距传感模块嵌设于所述凹槽的底部；

所述第一升降模块、第一测距传感模块以及第一警示模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

3.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第二抓取机构包括第二升降模块、第二抓取模块、第二测距传感模块以及第二警示模块；

所述第二抓取模块固设于所述第二升降模块上，所述第二升降模块固设于所述第四固定机构上并用于升降所述第二抓取模块，所述第二警示模块设于所述第二抓取模块的外侧，所述第二测距传感模块嵌设于所述第二抓取模块的顶部；

所述第二升降模块、第二测距传感模块以及第二警示模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

4.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第一吸附机构包括第一固定模块、第三测距传感模块、第三警示模块以及至少一个第一吸附模块；

所述第一固定模块固设于所述第三固定机构上，所述第三测距传感模块以及第一吸附模块均嵌设于所述第一固定模块的底部，所述第三警示模块固设于所述第一固定模块的外侧；

所述第三测距传感模块、第三警示模块以及第一吸附模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

5.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第二吸附机构包括第二固定模块、第四测距传感模块、第四警示模块以及至少一个第二吸附模块；

所述第二固定模块固设于所述第四固定机构上，所述第四测距传感模块以及第二吸附模块均嵌设于所述第二固定模块的底部，所述第四警示模块固设于所述第二固定模块的外侧；

所述第四测距传感模块、第四警示模块以及第二吸附模块均与所述控制机构以及供电机构电性连接。

6.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第二固定机构为直线轴承。

7.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述缓冲机构为缓冲弹簧。

8.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第一固定机构为连接法兰。

9.如权利要求1所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述供电机构包括第一供电模块、第二供电模块、第一开关模块以及电压转换模块；

所述第一开关模块的输入端与所述第二供电模块电性连接，所述第一开关模块的控制端和输出端均与所述第一供电模块电性连接，所述电压转换模块的输入端、摄像机构、第一吸附机构、第二吸附机构、第一抓取机构以及第二抓取机构均与所述第一开关模块的输出端电性连接，所述电压转换模块的输出端与所述控制机构电性连接。

10.如权利要求9所述的多功能箱体夹取装置，其特征在于，所述第二供电模块包括电源单元、低电检测单元、充电转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及告警单元；

所述第一开关模块和第二开关单元的输入端以及低电检测单元均与所述电源单元电性连接，所述第一开关单元和第二开关单元的控制端以及低电检测单元分别与所述控制机构电性连接，所述第一开关单元的输出端与所述电源单元的充电端电性连接，所述第一开关单元的输入端与所述第一供电模块电性连接，所述第二开关单元的输出端通过所述告警单元接地。

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