CN217915354U - 一种机器人多功能抓取夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人多功能抓取夹具，包括与机器人连接的主体支架，固定托架横向与主体支架固定，第一驱动组件与主体支架固定且活动端与移动架连接，移动架与主体支架滑动连接，推板垂直于固定托架并与移动架连接；压板横向设于主体支架与固定托架间，第二驱动组件与主体支架垂直连接且活动端与压板连接；第一及第二驱动组件与机器人电连接。本实用新型在主体支架下方设置固定托架并滑动连接移动架，然后通过移动架连接推板，并在固定托架上方设置由第二驱动组件驱动的压板，形成侧向定位及推送与上下夹击的三向夹紧结构，从而可适用于已整理好的多规格纸箱或裸瓶的抓取和堆放，具有设计巧妙、适应性强、稳定可靠、抓取效率高的特点。

Description

一种机器人多功能抓取夹具

技术领域

本实用新型涉及物流设备技术领域，具体涉及一种设计巧妙、适应性强、稳定可靠、码垛效率高的机器人多功能抓取夹具。

背景技术

在农业、工业及物流等行业中，为了提高货物的转运效率、节约场地和减轻劳动强度，一般都需要将塑料袋、纸箱或是其它包装材料包装的货物按要求堆叠成垛进行码放。目前，码垛一般采用专用的码垛机或码垛机器人来完成操作，传统的抓取夹具多数仅针对单一品种（箱装或裸瓶装）做抓取和吸取，其结构简单，但垛型松散不利于运输，而且适应能力较差，对于不同类型的产品往往需要借助不同的抓取夹具，导致多种类型的抓取夹具同时使用占用较多的现场空间，且使用过程中维护费用和耗材费用高，夹具间的相互切换也严重影响码垛效率。

现有技术中，为了解决目前存在的不足，有采用机械指作为夹具进行抓取，虽然能够适应不同包装规格和包装形式，但由于机械指的承载能力一般较为有限，只能夹持轻小包装，而且也往往只能对单个包装进行夹持，码垛效率较低。还有采用左右夹持的夹具进行码垛，虽然也基本能够适应多个包装及多种包装规格和形式，但由于夹具往往仅从侧面对包装进行夹取，单单依靠对包装侧面施加的摩擦力来固定所夹持的包装，不仅夹持不稳定，存在周转箱滑脱的危险，而且对于易碎、易变形的货物也难以胜任码垛要求。也有采用两侧夹持并在夹持面的下端设置可旋转的托爪，使得包装不仅侧面受力，且在两侧面夹持后通过旋转下端的托爪对夹持的包装增加向上的托力，避免了包装仅受侧面夹持力时存在滑脱危险的问题，而且也可适当减小夹持力的力度，从而可适应部分易碎和易变形的货物码垛要求；但是，由于在夹持面下端增加了旋转的托爪，因而结构较为复杂，且对于码垛空间较为狭窄的场所，托爪后侧增加的旋转机构使得难以进入货物之间，制约了其适用范围。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种设计巧妙、适应性强、稳定可靠、码垛效率高的机器人多功能抓取夹具。

本实用新型是这样实现的：包括顶端与机器人机械臂连接的“「”形或“T”形的主体支架、固定托架、推板、移动架、第一驱动组件，所述固定托架沿横向延伸设置且后端与主体支架的底部固定连接，所述第一驱动组件与主体支架固定连接且活动端与移动架连接，所述移动架沿横向滑动连接于主体支架的下端，所述推板垂直于固定托架且与移动架固定连接；

还包括压板、第二驱动组件，所述压板横向设置于固定托架与主体支架之间，所述第二驱动组件垂直固定设置于主体支架的两侧且活动端向下延伸并与压板连接；所述第一驱动组件、第二驱动组件分别与机器人的控制器电连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型用于辅助工业机器人码垛过程中物料的抓取和运输，通过在与机器人机械臂连接的主体支架下方设置固定托架，然后滑动连接移动架，以第一驱动组件驱动移动架推动推板，并在固定托架的上方设置由第二驱动组件驱动的压板，形成侧向定位及推送与上下夹击的三向夹紧结构，且推板和压板在驱动组件驱动下可在任意拟定位置停止，从而可适用于已整理好的不同尺寸纸箱或裸瓶等多种包装形式的抓取和堆放，不仅可替代人工上下料及码垛，显著降低操作者的劳动强度并提高码垛效率，而且可通过调节推板和压板的移动速度及定位位置适应不同规格货物的码垛需求，其适应性较好，且在不同类型包装同时码垛抓取时不用更换夹具，减少了待机更换夹具的时间，提高了码垛效率。

2、本实用新型通过主体支架及底部固定托架形成稳固的“匚”形结构，然后在主体支架上滑动设置移动架连接推板，通过主体支架上的第一驱动组件驱动移动架推动推板，而在“匚”形结构内的顶端设置第二驱动组件驱动相对固定托架的压板移动，完成货物的三向夹紧。由于主要承力部件为主体支架及其底部固定连接的固定托架，且第一和第二驱动组件也设置于主体支架上，因此推板及压板和对应的驱动组件输出较小的力即可稳固的夹紧货物，不仅可完美胜任易碎、易变形等货物的码垛要求，而且还可适应重大货物的抓取和运输，且由于推板及压板和对应的驱动组件等运动部件受力较小，因而有效增强了整体结构的稳定性及可靠性。

3、本实用新型通过主体支架上部滑动连接的移动架及顶部的第二驱动组件驱动压板移动，实现对货物的三向夹紧，由于结构件设置于顶部及一侧，因此货物可从侧部进入和推出，符合常规货物的码垛运动规律，其顶部和后侧的结构件不会对码垛过程形成干涉，不会出现两侧夹板式结构需要上下抓取货物导致下端旋转托爪狭窄场所难以适应的问题。

综上所述，本实用新型具有设计巧妙、适应性强、稳定可靠、码垛效率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1右下仰视图（弹性层未示出）；

图3为图1之主视图；

图4为图3之A-A向视图；

图5为图3之B-B向视图；

图中：1-主体支架，101-第一支架，102-第二支架，103-底板，2-固定托架，3-推板，4-移动架，401-第三支架，402-第四支架，403-第五支架，5-第一驱动组件，501-伺服执行机构，502-传动机构，503-丝杆，504-丝杆螺母，6-压板，7-第二驱动组件，8-滑轨，9-支撑板，10-滑杆，11-连接板，12-减震弹簧，13-法兰盘，14-弹性层，15-三角件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至5所示，本实用新型包括顶端与机器人机械臂连接的“「”形或“T”形的主体支架1、固定托架2、推板3、移动架4、第一驱动组件5，所述固定托架2沿横向延伸设置且后端与主体支架1的底部固定连接，所述第一驱动组件5与主体支架1固定连接且活动端与移动架4连接，所述移动架4沿横向滑动连接于主体支架1的下端，所述推板3垂直于固定托架2且与移动架4固定连接；

还包括压板6、第二驱动组件7，所述压板6横向设置于固定托架2与主体支架1之间，所述第二驱动组件7垂直固定设置于主体支架1的两侧且活动端向下延伸并与压板6连接；所述第一驱动组件5、第二驱动组件7分别与机器人的控制器电连接。

所述主体支架1包括沿横向延伸设置的第一支架101、沿纵向延伸设置的第二支架102，所述第二支架102一端与第一支架101垂直固定连接且另一端还固定连接有底板103，所述第一支架101远离底板103的顶端与机器人的机械臂连接。

所述固定托架2与第二支架102的底端固定连接，所述移动架4沿横向滑动连接于第一支架101的下端，所述第一驱动组件5固定设置于第一支架101的上端或后端且活动端与移动架4固定连接。

所述第一支架101的底端固定设置有沿横向延伸的滑轨8，所述移动架4的顶端设置有与滑轨8配合的滚轮或滑块，所述移动架4通过顶端的滚轮或滑块吊设在滑轨8上。

所述压板6横向设置于固定托架2与第一支架101之间，所述第二驱动组件7垂直固定设置于第一支架101的两侧。

所述移动架4包括沿横向延伸设置的第三支架401及第四支架402、沿纵向延伸设置的第五支架403，所述第三支架401沿横向滑动设置于第一支架101的下端并与第一驱动组件5的活动端连接，所述第四支架402平行设置于第一支架101的下方，所述第五支架403设置于第三支架401滑动方向的后端且上下两端分别与第三支架401及第四支架402固定连接，所述推板3与第四支架402固定连接。

所述第一驱动组件5包括伺服执行机构501、传动机构502、丝杆503、丝杆螺母504，所述伺服执行机构501固定设置于主体支架1的顶端或后端，所述丝杆503沿横向延伸设置且前后两端与主体支架1下部固定的固定螺母啮合，所述丝杆螺母504与移动架4的顶端固定连接并与丝杆503啮合，所述传动机构502的两端分别与伺服执行机构501的输出轴及丝杆503连接，所述伺服执行机构501与机器人的控制器电连接。

所述第二驱动组件7的活动端垂直固定连接有支撑板9，所述支撑板9的两侧滑动设置有滑杆10，所述支撑板9的下方平行设置有连接板11，所述连接板11分别与滑杆10及压板6固定连接，所述滑杆10在支撑板9与连接板11间套设有减震弹簧12。

所述减震弹簧12为螺旋弹簧或橡胶弹簧。

所述主体支架1的顶端固定设置有与机器人机械臂连接的法兰盘13，所述伺服执行机构501为伺服电机，所述传动机构502为皮带传动或齿轮传动，所述第二驱动组件7为气缸。

所述推板3和/或压板6的工作面上固定设置有弹性层14，所述弹性层14的表面设置有防滑纹。

所述固定托架2为整块平板，或者由间隔平行设置的若干托杆或托板构成，所述托杆远离主体支架1的一端设置有起导向作用的锥形部，所述平板或托板远离主体支架1的一端上部设置有起导向作用的导向斜面。

本实用新型工作原理和工作过程：

如图1至5所示，主体支架1由铝制材料、铝合金型材和扣件组成，如图1所示，主体框架由多根4080铝合金型材和铝制板材通过扣件连接形成“日”字形结构的第一支架101、倒“Π”形结构的第二支架102，固定托架2一端固定连接在第二支架102的下端，而且第一支架101与第二支架102间通过三角件15加强连接，能够最大程度承载夹具在抓取和运动过程中惯性产生的扭力。

第一驱动组件5由伺服电机（即伺服执行机构501）、皮带及皮带轮（即传动机构502）、丝杆503和丝杆螺母504组成。伺服电机通过皮带及皮带轮驱动丝杆503转动，而丝杆螺母504固定在移动架4上，丝杆503转动驱使丝杆螺母504前、后运动来带动移动架4及其上的推板3沿滑轨8上来回移动（抓取不同规格行程不同），将物体从固定托架2上推移到码垛位。

在机器人的作用下将整理机上已经整理好的纸箱或裸瓶移至固定托架2上，推板3在伺服电机驱动下移至预先设定的位置将纸箱或裸瓶侧边扶稳，压板6在气缸（即第二驱动组件7）的带动下压紧固定托架2上的纸箱或裸瓶上表面，纸箱或裸瓶在受到固定托架2、推板3和压板6三面贴合的情况下，在机器人运行的过程中保持平稳。机器人移至堆垛时，气缸收回将压板6带离纸箱或裸瓶的上表面，推板3在伺服电机驱动下将纸箱或裸瓶推离固定托架2实现码垛功能。特别是在压板6的表面固定一层5mm厚的弹性层14，当夹具就位抓取瓶装等产品时，气缸适当调整高度将弹性层14压紧瓶盖，弹性层14变形增加瓶盖与压板6之间的摩擦力，使其在移动过程中不会出现翻倒现象。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人多功能抓取夹具，其特征在于包括顶端与机器人机械臂连接的“「”形或“T”形的主体支架（1）、固定托架（2）、推板（3）、移动架（4）、第一驱动组件（5），所述固定托架（2）沿横向延伸设置且后端与主体支架（1）的底部固定连接，所述第一驱动组件（5）与主体支架（1）固定连接且活动端与移动架（4）连接，所述移动架（4）沿横向滑动连接于主体支架（1）的下端，所述推板（3）垂直于固定托架（2）且与移动架（4）固定连接；

还包括压板（6）、第二驱动组件（7），所述压板（6）横向设置于固定托架（2）与主体支架（1）之间，所述第二驱动组件（7）垂直固定设置于主体支架（1）的两侧且活动端向下延伸并与压板（6）连接；所述第一驱动组件（5）、第二驱动组件（7）分别与机器人的控制器电连接。

2.根据权利要求1所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述主体支架（1）包括沿横向延伸设置的第一支架（101）、沿纵向延伸设置的第二支架（102），所述第二支架（102）一端与第一支架（101）垂直固定连接且另一端还固定连接有底板（103），所述第一支架（101）远离底板（103）的顶端与机器人的机械臂连接。

3.根据权利要求2所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述固定托架（2）与第二支架（102）的底端固定连接，所述移动架（4）沿横向滑动连接于第一支架（101）的下端，所述第一驱动组件（5）固定设置于第一支架（101）的上端或后端且活动端与移动架（4）固定连接。

4.根据权利要求3所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述第一支架（101）的底端固定设置有沿横向延伸的滑轨（8），所述移动架（4）的顶端设置有与滑轨（8）配合的滚轮或滑块，所述移动架（4）通过顶端的滚轮或滑块吊设在滑轨（8）上。

5.根据权利要求2所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述压板（6）横向设置于固定托架（2）与第一支架（101）之间，所述第二驱动组件（7）垂直固定设置于第一支架（101）的两侧。

6.根据权利要求2所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述移动架（4）包括沿横向延伸设置的第三支架（401）及第四支架（402）、沿纵向延伸设置的第五支架（403），所述第三支架（401）沿横向滑动设置于第一支架（101）的下端并与第一驱动组件（5）的活动端连接，所述第四支架（402）平行设置于第一支架（101）的下方，所述第五支架（403）设置于第三支架（401）滑动方向的后端且上下两端分别与第三支架（401）及第四支架（402）固定连接，所述推板（3）与第四支架（402）固定连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述第一驱动组件（5）包括伺服执行机构（501）、传动机构（502）、丝杆（503）、丝杆螺母（504），所述伺服执行机构（501）固定设置于主体支架（1）的顶端或后端，所述丝杆（503）沿横向延伸设置且前后两端与主体支架（1）下部固定的固定螺母啮合，所述丝杆螺母（504）与移动架（4）的顶端固定连接并与丝杆（503）啮合，所述传动机构（502）的两端分别与伺服执行机构（501）的输出轴及丝杆（503）连接，所述伺服执行机构（501）与机器人的控制器电连接。

8.根据权利要求7所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述第二驱动组件（7）的活动端垂直固定连接有支撑板（9），所述支撑板（9）的两侧滑动设置有滑杆（10），所述支撑板（9）的下方平行设置有连接板（11），所述连接板（11）分别与滑杆（10）及压板（6）固定连接，所述滑杆（10）在支撑板（9）与连接板（11）间套设有减震弹簧（12）。

9.根据权利要求7所述机器人多功能抓取夹具，其特征在所述主体支架（1）的顶端固定设置有与机器人机械臂连接的法兰盘（13），所述伺服执行机构（501）为伺服电机，所述传动机构（502）为皮带传动或齿轮传动，所述第二驱动组件（7）为气缸。

10.根据权利要求7所述机器人多功能抓取夹具，其特征在于所述推板（3）和/或压板（6）的工作面上固定设置有弹性层（14），所述弹性层（14）的表面设置有防滑纹。

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