CN218024132U - 一种精准码垛抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精准码垛抓手，适配安装应用于筒子纱码垛机上，包括有主支撑架、移动组件、升降组件、抓取组件、吸盘组件以及升降拖链。其中移动组件包括操作平台和驱动气缸，驱动气缸带动操作平台在主支撑架上往复运动；升降组件安装在操作平台的升降通孔中，包括伺服电机、减速器、升降杆和外滑块架，升降杆包括外升降套、内升降杆、同步带及同步带轮，伺服电机通过驱动齿轮带动升降杆完成升降动作；抓取组件安装在内升降杆的底端，包括抓取支撑臂、若干个呈间隔排布安装于抓取支撑臂下端的大头抓手和小头抓手。本实用新型整体结构简单可靠，能够适配多种码垛机，完成半自动化运行，降低劳动强度和生产成本，提升工作效率，完成精准码垛。

Description

一种精准码垛抓手

技术领域

本实用新型涉及筒子纱码垛包装技术领域，具体涉及一种精准码垛抓手。

背景技术

在筒子纱码垛包装领域，现有市场上目前使用的码垛设备中多数是夹板式抓手，通过两张平板夹取筒纱，往往会存在夹取不紧导致的掉纱现象；且码垛时由于夹板的开合造成两列筒纱中间会出现间隙，不能完全放入隔板孔洞内，使得码垛成型不好，加大了筒子纱垛的体积，运输过程中筒纱就会发生相对位移，造成磨伤、磨断纱线；而要想非常准确的码垛就需要工人的介入，依靠人工完成，使得工人劳动强度增加，生产成本提升。因此，迫切需要一种能够精准完成码垛的抓手。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有背景技术存在的不足，提供一种精准码垛抓手，避免码垛筒子纱之间出现间隔，码垛成型不好，以完成精准码垛。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种精准码垛抓手，安装应用于筒纱码垛机上，包括主支撑架、移动组件、升降组件以及抓取组件。所述移动组件包括操作平台及其动力结构，操作平台滑动架设在主支撑架的上方，通过动力结构带动操作平台沿主支撑架做往复运动，所述操作平台上设有贯穿上下的升降通孔；所述升降组件安装在操作平台的升降通孔内，其底端固定安装抓取组件。所述抓取组件包括抓取支撑臂、若干个呈间隔排布安装于抓取支撑臂下端的大头抓手和小头抓手，其中抓取支撑臂的前后两个侧壁上设有对称的安装槽；所述大头抓手包括固定座、手指气缸和大头手指，手指气缸固定安装在固定座的底端，大头手指安装在对应的手指气缸中伸缩指爪座上；所述小头抓手包括固定座、手指气缸和小头手指，手指气缸固定在固定座的底端，小头手指安装在对应的手指气缸中伸缩指爪座上；上述固定座的上端面均设有与上述安装槽相对应的安装挂耳，可滑动固定在安装槽上。

进一步地，所述大头手指和小头手指的结构均由上端连接座、中部连接杆和下端外凸半球体结构顺次固定而成，一体成型，上端连接座上设有能与手指气缸中伸缩指爪座相连的螺栓孔；每个手指气缸上安装的多个手指之间相对独立，其下端共同围成一个球状结构。

进一步地，所述大头手指中下端半球体结构的外直径小于筒子纱管大头端的内直径；小头手指中下端半球体结构的外直径小于筒子纱管小头端的内直径。

进一步地，所述抓取支撑臂上安装的大头抓手和小头抓手以大、小、大、小······或小、大、小、大······的规则间隔固定，其安装总个数比规定码垛形式的个数多一个，同步运行。

进一步地，所述主支撑架的前、后横梁上均固定安装有沿其长度方向设置的第一导轨，所述操作平台的下端面固定设有与第一导轨相适配的第一滑块，第一滑块滑动安装在对应的第一导轨上；所述动力结构包括驱动气缸，驱动气缸通过气缸支架固定安装在主支撑架的中间纵梁上，位于操作平台的一侧，其伸缩杆的末端通过支架座固定连接操作平台的一侧。

进一步地，所述升降组件包括伺服电机、减速器以及升降杆，伺服电机通过电机支架固定安装在操作平台的上端面，位于升降通孔的旁侧，其输出端连接减速器的输入端，减速器的输出端固定安装有驱动齿轮。所述升降杆安装在升降通孔内，包括外升降套、内升降杆、同步带、同步带轮和外滑块架，其中外滑块架固定安装在操作平台上，位于升降通孔的外侧边沿，外滑块架的内侧竖向固定有第二滑块；所述内升降杆从外升降套的下端开口插入，外升降套中面向驱动齿轮的外侧壁上安装有沿其长度方向的驱动齿条，与驱动齿轮相啮合；与安装有驱动齿条的侧壁相邻的一个外升降套侧壁的上端部和下端部均设有带轮安装孔，同步带轮通过立式带轮支架转动安装在对应的带轮安装孔中，同步带穿过带轮安装孔环绕套装在两个同步带轮上；外升降套的其余侧壁上还固定设有与外滑块架上第二滑块相适配的第二导轨，外升降套通过第二导轨滑动安装在外滑块架上；所述外升降套开口端的内侧壁上固定安装有第三滑块，内升降杆中与第三滑块相对的侧壁上设有与第三滑块相适配的第三导轨，内升降杆通过两者的配合滑动安装在外升降套内；所述内升降杆面向同步带的一侧壁上端部固定安装有第一夹持板，固定夹持内侧同步带的上部，所述升降通孔面向同步带的一边沿上方固定安装夹持板架，其上固定安装第二夹持板，固定夹持外侧同步带的下部；上述抓取组件中抓取支撑臂的上端面固定安装在内升降杆的底端。

进一步地，一种精准码垛抓手还包括有多个吸盘组件，所述吸盘组件包括支撑横梁，支撑横梁的两端部上方均固定安装有伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩杆下端固定安装真空吸盘，吸盘组件通过支撑横梁架设在抓取支撑臂的上方；多个吸盘组件间隔安装在抓取支撑臂上。

进一步地，还包括有升降拖链，其一端通过对应的升降拖链线槽安装在抓取组件的抓取支撑臂上，另一端安装在操作平台上。

优选地，所述外升降套的顶端安装有向外伸展、与第二滑块相对应的限位板，所述内升降杆的顶端设有向外伸展、与第三滑块相对应的限位板。

进一步地，所述伺服电机驱动外升降套下降一段距离，抓取组件则向下移动该段距离的两倍。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型整体结构简单可靠，使用方便，能够适配多种码垛机，完成半自动化运行，精准码垛，降低劳动强度和生产成本，提升工作效率；能够使筒子纱精准码垛至隔板孔洞内，保证筒子纱垛竖直不歪斜，使得筒纱紧靠一起，在运输过程中不会相互摩擦，避免磨伤、磨断纱线。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型结构的后等轴侧视图；

图3是本实用新型中升降杆的结构示意图；

图4是图3中升降杆的左视图；

图5是图4中A-A方向上的剖视图；

图6是本实用新型中升降杆的仰视图；

图中：1、主支撑架，2、移动组件，3、升降组件，4、抓取组件，5、吸盘组件，6、升降拖链线槽；

11、前横梁，12、后横梁，13、中间纵梁，14、稳固角铁，21、操作平台，22、驱动气缸，23、第一导轨，24、第一滑块，25、气缸支架，26、支架座，27、升降通孔，301、伺服电机，302、减速器，303、驱动齿轮，304、电机支架，305、驱动齿条，306、外滑块架，307、第二滑块，308、同步带，309、同步带轮，310、立式带轮支架，311、外升降套，312、内升降杆，313、第二导轨，314、第三滑块，315、第三导轨，316、内限位板，317、第一夹持板，318、第二夹持板，319、夹持板架，320、外限位板，41、抓取支撑臂，42、安装槽，43、小头抓手，44、大头抓手，45、固定座，46、手指气缸，47、大头手指，48、小头手指，51、支撑横梁，52、伸缩气缸，53、真空吸盘。

具体实施方式

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

如图1和图2所示，一种精准码垛抓手，适配安装应用于筒子纱码垛机上，包括有主支撑架1、移动组件2、升降组件3、抓取组件4、吸盘组件5以及升降拖链。其中主支撑架1由多根型材固定成框架结构，为了增加其稳固性，在型材与型材之间的固定连接处加设三角形稳固角铁14；所述主支撑架1中前横梁11和后横梁12的上侧面均固定安装有沿其长度方向上、相互对称的第一导轨23。

所述移动组件2包括操作平台21及其动力结构，其中操作平台21为方形板，其中心位置设有贯穿上下的升降通孔27；所述操作平台21下端面的前后边沿处分别固定安装有与上述第一导轨23相适配的第一滑块24，通过第一滑块24和第一导轨23之间的相互配合，使得操作平台21可滑动安装在主支撑架1上方。所述动力结构包括驱动气缸22，驱动气缸22通过两个气缸支架25横向固定安装在主支撑架1的中间纵梁13上方，位于操作平台21的右侧；驱动气缸22中伸缩杆的末端则通过支架座26固定连接至操作平台21的右侧边沿上，驱动操作平台21进行左右往复滑动。

所述升降组件3安装在操作平台21的升降通孔27处，包括有伺服电机301、减速器302、升降杆以及与升降杆相配套的外滑块架306，其中伺服电机301通过电机支架304横向固定安装在操作平台21上，位于升降通孔27的旁侧，伺服电机301的输出端连接减速器302的输入端，减速器302的输出端通过键固定安装有驱动齿轮303；所述外滑块架306通过螺栓固定安装在操作平台21上，位于升降通孔27外边缘中相邻的两侧，外滑块架306的内侧壁上则竖向安装有多个第二滑块307。结合图3至图6所示，所述升降杆竖向插装在升降通孔27内，包括有外升降套311、内升降杆312、同步带308以及适配同步带308的同步带轮309。所述外升降套311呈方形柱状结构，下端开口、内部中空，其面向驱动齿轮303的后外侧壁上固定安装有沿其长度方向上的驱动齿条305，所述驱动齿条305与上述驱动齿轮303相互啮合；其右侧壁的上端部和下端部分别设有相对的带轮安装孔，两个带轮安装孔的外侧均通过螺栓固定安装有立式带轮支架310，两个同步带轮309则通过轮轴分别转动安装在对应的立式带轮支架310上，同步带308穿过带轮安装孔首尾相接，环绕于两个同步带轮309的外侧，安装在外升降套311上；所述外升降套311剩余两面相邻的外侧壁上均固定安装有沿其各自长度方向上的第二导轨313，第二导轨313与上述外滑块架306上第二滑块307相适配，两者之间的滑动配合使得升降杆能够在升降通孔27内上下滑动；为防止外升降套311从外滑块架306中滑动脱落，在外升降套311的顶端固定安装有对应于上述两根第二导轨313的呈L型的外限位板320。所述内升降杆312为与外升降套311相适配的方形钢结构，从外升降套311的下端开口插装在外升降套311内，其前、后外侧壁上均固定安装有沿其长度方向上的第三导轨315，与之相对应的，外升降套311下端开口的内侧壁上固定安装有第三滑块314，第三导轨315和第三滑块314之间的配合使得内升降杆312滑动安装在外升降套311内；为防止内升降杆312的滑动脱离，在内升降杆312的顶端固定安装有与上述第三滑块314相对应的外伸内限位板316；所述内升降杆312面向同步带308的右侧壁的上端部固定安装有第一夹持板317，通过固定件固定夹持同步带308位于外升降套311内部的上部位置。与第一夹持板317相对应的，在操作平台21上、升降通孔27右侧边沿处固定安装有一个竖向的夹持板架319，夹持板架319的内侧固定安装有第二夹持板318，通过固定件固定夹持同步带308位于外升降套311外部的下部位置，这就使得，当外升降套311在驱动齿轮303和驱动齿条305的作用下向下降落的时候，同步带308张紧运行带动内升降杆312向下伸出，内升降杆312底端下降伸出的距离是驱动齿轮303驱动外升降套311下降距离的两倍。

所述抓取组件4安装在内升降杆312的底端，包括抓取支撑臂41、若干个呈间隔排布安装于抓取支撑臂41下端的大头抓手44和小头抓手43；其中抓取支撑臂41由钢型材制成，其上端面的中心位置通过法兰固定安装在内升降杆312的底端，所述抓取支撑臂41的前、后两个侧壁上均设有沿其长度方向上的安装槽42，相互对称。所述大头抓手44和小头抓手43安装在安装槽42上，以大、小、大、小······或小、大、小、大······的规则间隔固定，其安装总个数比规定码垛形式的个数多一个，保证不管从哪个端头都可以一次抓取一列筒纱。

所述小头抓手43包括固定座45、手指气缸46和小头手指48，手指气缸46的气缸底座固定安装在固定座45的底端面，手指气缸46的伸缩端竖直向下，所述手指气缸46选用MHS系列的三爪气缸，其上包括三个伸缩指爪座，每个伸缩指爪座上均设有螺栓连接孔；小头手指48通过螺栓固定安装至与之对应的每个伸缩指爪座上。每个小头手指48的结构均相同，其上端部设置连接座，连接座上设有螺栓孔，固定螺栓穿过螺栓孔与伸缩指爪座上螺栓连接孔固定连接；小头手指48的中部连接杆为细长直杆；小头手指48的下端呈三分之一的半球状结构，上述小头手指48中结构顺次固定连接，一体成型。当三个小头手指48分别独立固定在对应的伸缩指爪座上时，相对之间留有夹缝，三个小头手指48的半球状下端围成一个完整的外凸球体，外凸球体的直径小于筒子纱管小头端的内直径，使得小头抓手43中小头手指48的下端能够轻易地伸进筒子纱管小头端且不插破筒纱外包装膜；在半球状下端的外侧壁上还可以加设防滑垫片，以增加小头手指48下端与筒子纱管内侧壁接触的摩擦力，方便抓取。

所述大头抓手44同样包括固定座45和手指气缸46，其结构安装与小头抓手43中一致，但手指气缸46中三个伸缩指爪座上分别固定安装有相对应的三个大头手指47，每个大头手指47的结构均相同，由上端连接座、中部连接杆和下端外凸半球体结构顺次固定而成，一体成型；其中上端部设置的连接座上设有螺栓孔，固定螺栓穿过螺栓孔与伸缩指爪座上螺栓连接孔固定连接；中部连接杆呈短粗直杆；下端外凸半球体结构同样呈三分之一的半球大小。当三个大头手指47分别独立安装在对应的伸缩指爪座上时，相对之间留有夹缝，三个大头手指47的半球状下端围成一个完整的外凸球体，该外凸球体的外直径小于筒子纱管大头端的管内直径，使得大头抓手44中大头手指47的下端能够轻易地伸进筒子纱管大头端，方便抓取。

上述小头抓手43和大头抓手44中的固定座45结构均相同，呈圆柱状，其相对的两个切边边沿分别向上延伸设置有相互平行的安装挂耳，两个安装挂耳相互对称，与固定座45一体成型；所述安装挂耳与上述抓取支撑臂41上安装槽42相适配，通过螺栓可滑动固定在安装槽42上，等距排布。

所述吸盘组件5设有多组，均包括有支撑横梁51，支撑横梁51的两端部上方均竖向固定安装有伸缩气缸52，伸缩气缸52的伸缩杆下端穿过支撑横梁51固定安装有真空吸盘53。多组吸盘组件5通过各自支撑横梁51架设在抓取支撑臂41的上方，与抓取支撑臂41相互垂直；多个吸盘组件5根据实际工作需求间隔安装在抓取支撑臂41上，其中的伸缩气缸52和真空吸盘53分别同步运行。

为了防止抓取组件4的突降风险，该装置中还安装有升降拖链，其一端通过对应的升降拖链线槽6固定安装在抓取组件4的抓取支撑臂41上，另一端通过升降拖链线槽6固定安装在操作平台21上。

使用时，码垛机的控制系统控制整个装置移动至筒子纱的上方，驱动气缸22首先运行，通过其伸缩动作带动操作平台21在第一导轨23上往复运动，使得下方抓取组件4对准待码垛的筒子纱管，以实现大、小、大、小······或小、大、小、大······交叉抓取筒纱；随后伺服电机301运行，通过驱动齿轮303带动外升降套311下降，由于同步带308的作用，内升降杆312随之下降，带动抓取组件4下降，抓取组件4中大头抓手44和小头抓手43分别插入对应的筒子纱管中；然后大头抓手44和小头抓手43中手指气缸46同步运行，其上对应的大头手指47和小头手指48均向外扩张，胀紧贴合筒子纱管的内侧壁，完成抓取动作；随后伺服电机301反向运行将抓取组件4提升，一列筒子纱随之提起，进行运转；运转至指定位置后下降，手指气缸46向内运行收缩，抓取手指与筒子纱管脱离，筒子纱落入码垛隔板孔内，实现精准码垛。当完成一层抓取码垛后，抓取组件4下降到待定位置，吸盘组件5中伸缩气缸52运行，推动真空吸盘53的吸盘端贴附至中间隔板上，真空吸盘53作用，吸紧中间隔板，伸缩气缸52回缩将中间隔板抬起，移动至旁侧，随后继续重复上述抓取动作，完成精准码垛。

最后应说明的是，上述实施方式的说明仅用于说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种精准码垛抓手，安装应用于筒纱码垛机上，其特征在于：包括主支撑架、移动组件、升降组件以及抓取组件；所述移动组件包括操作平台及其动力结构，操作平台滑动架设在主支撑架的上方，通过动力结构带动操作平台沿主支撑架做往复运动，所述操作平台上设有贯穿上下的升降通孔；所述升降组件安装在操作平台的升降通孔内，其底端固定安装抓取组件；所述抓取组件包括抓取支撑臂、若干个呈间隔排布安装于抓取支撑臂下端的大头抓手和小头抓手，其中抓取支撑臂的前后两个侧壁上设有对称的安装槽；所述大头抓手包括固定座、手指气缸和大头手指，手指气缸固定安装在固定座的底端，大头手指安装在对应的手指气缸中伸缩指爪座上；所述小头抓手包括固定座、手指气缸和小头手指，手指气缸固定在固定座的底端，小头手指安装在对应的手指气缸中伸缩指爪座上；上述固定座的上端面均设有与上述安装槽相对应的安装挂耳，可滑动固定在安装槽上。

2.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述大头手指和小头手指的结构均由上端连接座、中部连接杆和下端外凸半球体结构顺次固定而成，一体成型，上端连接座上设有能与手指气缸中伸缩指爪座相连的螺栓孔；每个手指气缸上安装的多个手指之间相对独立，其下端共同围成一个球状结构。

3.根据权利要求2所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述大头手指中下端半球体结构的外直径小于筒子纱管大头端的内直径；小头手指中下端半球体结构的外直径小于筒子纱管小头端的内直径。

4.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述抓取支撑臂上安装的大头抓手和小头抓手以大、小、大、小······或小、大、小、大······的规则间隔固定，其安装总个数比规定码垛形式的个数多一个，同步运行。

5.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述主支撑架的前、后横梁上均固定安装有沿其长度方向设置的第一导轨，所述操作平台的下端面固定设有与第一导轨相适配的第一滑块，第一滑块滑动安装在对应的第一导轨上；所述动力结构包括驱动气缸，驱动气缸通过气缸支架固定安装在主支撑架的中间纵梁上，位于操作平台的一侧，其伸缩杆的末端通过支架座固定连接操作平台的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述升降组件包括伺服电机、减速器以及升降杆，伺服电机通过电机支架固定安装在操作平台的上端面，位于升降通孔的旁侧，其输出端连接减速器的输入端，减速器的输出端固定安装有驱动齿轮；所述升降杆安装在升降通孔内，包括外升降套、内升降杆、同步带、同步带轮和外滑块架，其中外滑块架固定安装在操作平台上，位于升降通孔的外侧边沿，外滑块架的内侧竖向固定有第二滑块；所述内升降杆从外升降套的下端开口插入，外升降套中面向驱动齿轮的外侧壁上安装有沿其长度方向的驱动齿条，与驱动齿轮相啮合，与安装有驱动齿条的侧壁相邻的一个外升降套侧壁的上端部和下端部均设有带轮安装孔，同步带轮通过立式带轮支架转动安装在对应的带轮安装孔中，同步带穿过带轮安装孔环绕套装在两个同步带轮上；外升降套的其余侧壁上还固定设有与外滑块架上第二滑块相适配的第二导轨，外升降套通过第二导轨滑动安装在外滑块架上；所述外升降套开口端的内侧壁上固定安装有第三滑块，内升降杆中与第三滑块相对的侧壁上设有与第三滑块相适配的第三导轨，内升降杆通过两者的配合滑动安装在外升降套内；所述内升降杆面向同步带的一侧壁上端部固定安装有第一夹持板，固定夹持内侧同步带的上部，所述升降通孔面向同步带的一边沿上方固定安装夹持板架，其上固定安装第二夹持板，固定夹持外侧同步带的下部；上述抓取组件中抓取支撑臂的上端面固定安装在内升降杆的底端。

7.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：还包括有多个吸盘组件，所述吸盘组件包括支撑横梁，支撑横梁的两端部上方均固定安装有伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩杆下端固定安装真空吸盘，吸盘组件通过支撑横梁架设在抓取支撑臂的上方；多个吸盘组件间隔安装在抓取支撑臂上。

8.根据权利要求1所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：还包括升降拖链，其一端通过对应的升降拖链线槽安装在抓取组件的抓取支撑臂上，另一端安装在操作平台上。

9.根据权利要求6所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述外升降套的顶端安装有向外伸展、与第二滑块相对应的限位板，所述内升降杆的顶端设有向外伸展、与第三滑块相对应的限位板。

10.根据权利要求6所述的一种精准码垛抓手，其特征在于：所述伺服电机驱动外升降套下降一段距离，抓取组件则向下移动该段距离的两倍。

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