CN218370399U - 一种五轴码垛机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴码垛机械手，属于码垛机械手技术领域，具体包括支架、主立柱、摆臂机构和用于对物品进行夹取的夹取机构，夹取机构包括安装架，安装架的下方通过滑杆滑动连接有两个安装板，每个安装板的下方均通过转动轴转动连接有抓手臂，抓手臂上通过连接组件可拆卸连接有抓手组件；本实用新型通过支架，主力柱，摆臂机构和夹取机构，能够使该设备能够达到水平方向自由旋转，竖直方向自由升降的目的，从而解决全方位、多方位的码垛要求，以达到减轻劳动成本提高生产效率的目的，通过连接组件，可以便于工人对抓手组件进行更换，从而达到码垛机械手的抓手结构适用于对不同结构的货物抓取的目的。

Description

一种五轴码垛机械手

技术领域

本实用新型属于码垛机械手技术领域，具体涉及一种五轴码垛机械手。

背景技术

在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有码垛机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。随着工业自动化发展的需要，码垛机械手在工业应用中越来越重要。码垛机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

目前大部分工厂生产线是人工码垛入库，工人劳动强度大，工伤事故率高，增加了企业的生产管理成本。相比较采用人工把包装完成的产品按照要求摆放好，面对连续24小时工作的机器及其高效率的包装速度，打包工长时间处于高强工作状态，且人机本质区别，造成了人工码垛不能百分百满足要求且需要多人轮班替换以达到机械的包装速度，这无疑在当今科技兴国大环境推动下是不应该长期存在的。

为解决多规格码垛花式复杂繁多的问题，有必要研发一种能在水平方向自由旋转，竖直方向自由升降的码垛机械手，解决全方位、多方位的码垛要求，以达到减轻劳动成本提高生产效率的目的，而且为了解决码垛机械手的抓手结构适用于对不同结构的货物抓取，可以对码垛机械手的抓手结构进行更换，从而达到码垛机械手的抓手结构适用于对不同结构的货物抓取的目的。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种五轴码垛机械手，具有能够在水平方向自由旋转，竖直方向自由升降以及可以对码垛机械手的抓手组件进行拆装更换的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种五轴码垛机械手,包括支架、主立柱、摆臂机构和用于对物品进行夹取的夹取机构，所述主立柱通过回转支承安装在支架上，支架上设有用于驱动主立柱转动的第一电机，所述摆臂机构通过导轨滑动安装在主立柱上，所述夹取机构通过旋转轴与摆臂机构转动连接并由第五电机驱动转动；

所述夹取机构包括安装架，所述安装架的下方通过滑杆滑动连接有两个安装板，每个安装板的下方均通过转动轴转动连接有抓手臂，抓手臂上可拆卸连接有抓手组件；

所述抓手臂的两侧均固设有滑轨，滑轨的底部固设有底板，抓手臂内开设有用于安装固定框的容纳腔，固定框的一端活动穿设有插杆，插杆与固定框之间通过弹簧连接，固定框的另一端还活动穿设有拉杆，拉杆的一端与插杆固定连接；

所述抓手组件包括第一连接杆、第二连接杆和抓手，所述第一连接杆和第二连接杆平行并都与抓手臂垂直设置，且第一连接杆和第二连接杆均通过滑块与滑轨连接，第一连接杆和第二连接杆上还均开设有与插杆适配的插槽，第一连接杆和第二连接杆之间还设有多个抓手。

优选的，所述主立柱上竖直固设有斜齿条，移动板上设有第二电机，第二电机上传动连接有与斜齿条适配的斜齿轮。

优选的，所述摆臂机构包括移动板、第一支撑臂、第二支撑臂和第三支撑臂，所述移动板与第一支撑臂的一端固定连接，第二支撑臂与第一支撑臂转动连接并由第三电机驱动转动，所述第三支撑臂与第二支撑臂转动连接并由第四电机驱动转动。

优选的，所述安装架上设有用于驱动两个安装板相互靠近或者远离的第一气缸，且安装架上还设有用于驱动抓手组件绕转动轴转动的第二气缸。

优选的，两个安装板正对的一侧还固定连接有第三气缸，第三气缸的伸缩端固设有压板。

优选的，每个抓手臂上的拉杆之间通过把手固定连接。

优选的，所述第一电机和第二电机为伺服电机，所述第三电机、第四电机和第五电机均为RV谐波减速机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过支架，主力柱，摆臂机构和夹取机构，能够使该设备能够达到水平方向自由旋转，竖直方向自由升降的目的，从而解决全方位、多方位的码垛要求，以达到减轻劳动成本提高生产效率的目的。

2、本实用新型通过滑轨，滑块，底板，固定框，插杆，弹簧和拉杆，可以便于工人对抓手组件进行更换，从而达到码垛机械手的抓手结构适用于对不同结构的货物抓取的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型立体图结构示意图；

图2为本实用新型夹取机构主视图结构示意图；

图3为本实用新型抓手组件侧视图结构示意图；

图4为本实用新型抓手组件主视图剖面图结构示意图；

图5为本实用新型图4中A处局部放大图结构示意图；

图中：1、支架；2、主立柱；3、导轨；4、移动板；5、第一支撑臂；6、第二支撑臂；7、第三支撑臂；8、安装架；9、安装板；10、抓手臂；11、滑块；12、滑轨；13、底板；14、固定框；15、插杆；16、弹簧；17、拉杆；18、第一连接杆；19、第二连接杆；20、抓手；21、斜齿条；22、压板；23、把手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-5，本实施例提供以下技术方案：一种五轴码垛机械手,包括支架1、主立柱2、摆臂机构和用于对物品进行夹取的夹取机构，主立柱2通过回转支承安装在支架1上，支架1上设有第一电机，第一电机驱用于驱动主立柱2进行转动，控制第一电机，使回转支承带动主立柱2可以360°精准旋转，精准停留在每一个角度。

摆臂机构通过导轨3滑动安装在主立柱2上，主立柱2上沿主立柱2的高度方向固设有斜齿条21，摆臂机构包括移动板4、第一支撑臂5、第二支撑臂6和第三支撑臂7，移动板4上固设有第二电机，第二电机上传动连接有与斜齿条21适配的斜齿轮，控制第二电机，使斜齿轮沿斜齿条21的长度方向上下往复运动，从而使移动板4带动摆臂机构实现上升下降的功能。

移动板4与第一支撑臂5的一端固定连接，第二支撑臂6与第一支撑臂5转动连接并由第三电机驱动转动，第三支撑臂7与第二支撑臂6转动连接并由第四电机驱动转动，通过第一支撑臂5，第二支撑臂6和第三支撑臂7，可以根据客户的不同场地在程序的驱使下可以随意弯曲躲避障碍物，每一节臂的最大弯曲度可以达到180-270度之间，通过第三电机和第四电机，可以实现无间隙，无误差的精准投放到指定位置。

夹取机构通过旋转轴与摆臂机构转动连接并由第五电机驱动转动，通过第五电机，可以驱动夹取机构自由水平旋转，便于对货物进行抓取。

如图2所示，夹取机构包括安装架8，安装架8的下方通过滑杆滑动连接有两个安装板9，安装架8上设有用于驱动两个安装板9相互靠近或者远离的第一气缸，每个安装板9的下方均通过转动轴转动连接有抓手臂10，抓手臂10上可拆卸连接有抓手组件，且安装架8上还设有用于驱动抓手组件绕转动轴转动的第二气缸，且两个第二气缸的伸缩端正对设置，控制第一气缸，使两个安装板9相互靠近或者相互远离，从而可以根据货物大小，调节两个抓手组件之间的距离，控制第二气缸，使抓手组件进行松放，从而对货物进行抓取码垛。

两个安装板9正对的一侧还固定连接有第三气缸，第三气缸的伸缩端固设有压板22，控制第三气缸，使压板22向下运动，可以对抓手组件抓取后的货物进行压紧固定。

如图3和图4所示，抓手臂10的两侧均固设有滑轨12，每侧的滑轨均设有两个，每个滑轨12的底部均固设有底板13，抓手臂10内开设有用于安装固定框14的容纳腔，固定框14与滑轨12的数量一致，固定框14的右端活动穿设有插杆15，插杆15的左端与固定框14内的右端之间通过弹簧16连接，固定框14的左端还活动穿设有拉杆17，拉杆17的一端与插杆15左端固定连接，通过滑轨12和底板13，对抓手组件起到限位支撑的效果，通过固定框14，插杆15，弹簧16和拉杆17，可以对抓手组件进行拆卸或者安装，从而达到码垛机械手的抓手结构适用于对不同结构的货物抓取的目的。

每个抓手臂10上的拉杆17之间通过把手23固定连接，通过把手23，便于对每个抓手臂10上的拉杆17进行拉去，使插杆15脱离抓手组件。

如图3所示，抓手组件包括第一连接杆18、第二连接杆19和抓手20，第一连接杆18和第二连接杆19平行并都与抓手臂10垂直设置，第一连接杆和第二连接杆上均通过滑块与相对应的滑轨滑动连接，第一连接杆18和第二连接杆19上均开设有与插杆15适配的插槽，第一连接杆18和第二连接杆19之间还设有多个抓手20，通过第一连接杆18，第二连接杆19，滑块11和抓手20，增加了抓手在抓取货物时的稳定性。

第一电机和第二电机为伺服电机，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

第三电机、第四电机和第五电机均为RV谐波减速机，RV谐波减速机能够实现精确地伺服控制，而且结构简单，运动平稳，维护方便，占地面积小，污染小，符合节能环保的设计趋势。

本实用新型的工作原理：通过控制系统，控制第一电机，使主力柱就可以360度水平旋转，控制第二电机，使移动板4沿斜齿条21的长度方向上升或者下降，从而调节第一支撑臂5的高度，控制第三电机，控制第二支撑臂6进行水平旋转，控制第四电机，使第三支撑臂7及性能水平旋转，控制第五电机，可以驱动安装架8进行水平转动，控制第一气缸，可以通过调节两个安装板9之间的距离来调节两个抓手组件之间的距离，控制第二气缸，可以通过驱动抓手臂10同时向上翻转或者向下翻转，来驱动两个抓手组件对货物进行松放；

需要对抓手组件进行安装时，使抓手组件上的滑块11与抓手20臂10上的滑轨12适配放置，使抓手组件沿滑轨12向下运动，使底板13对抓手组件进行支撑，同时，抓手组件对插杆15进行挤压，从而使插杆15对固定框14内的弹簧16进行挤压，当抓手组件与底板13完全接触时，在弹簧16的弹性作用下，使插杆15插入到抓手组件的插槽内部，对抓手组件进行固定；

需要对抓手组件进行拆卸时，拉动抓手臂10上的把手23，使固定框14内的拉杆17带动插杆15远离第一连接杆18和第二连接杆19内的插槽内部，然后向上拖到抓手组件，使抓手组件上的滑块11脱离滑轨12，从而对抓手组件完成拆卸。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种五轴码垛机械手，其特征在于：包括支架（1）、主立柱（2）、摆臂机构和用于对物品进行夹取的夹取机构，所述主立柱（2）通过回转支承安装在支架（1）上，支架（1）上设有用于驱动主立柱（2）转动的第一电机，所述摆臂机构通过导轨（3）滑动安装在主立柱（2）上，所述夹取机构通过旋转轴与摆臂机构转动连接并由第五电机驱动转动；

所述夹取机构包括安装架（8），所述安装架（8）的下方通过滑杆滑动连接有两个安装板（9），每个安装板（9）的下方均通过转动轴转动连接有抓手臂（10），抓手臂（10）上可拆卸连接有抓手组件；

所述抓手臂（10）的两侧均固设有滑轨（12），滑轨（12）的底部固设有底板（13），抓手臂（10）内开设有用于安装固定框（14）的容纳腔，固定框（14）的一端活动穿设有插杆（15），插杆（15）与固定框（14）之间通过弹簧（16）连接，固定框（14）的另一端还活动穿设有拉杆（17），拉杆（17）的一端与插杆（15）固定连接；

所述抓手组件包括第一连接杆（18）、第二连接杆（19）和抓手（20），所述第一连接杆（18）和第二连接杆（19）平行并都与抓手臂（10）垂直设置，且第一连接杆（18）和第二连接杆（19）均通过滑块（11）与滑轨（12）连接，第一连接杆（18）和第二连接杆（19）上还均开设有与插杆（15）适配的插槽，第一连接杆（18）和第二连接杆（19）之间还设有多个抓手（20）。

2.根据权利要求1所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：所述主立柱（2）上竖直固设有斜齿条（21），移动板（4）上设有第二电机，第二电机上传动连接有与斜齿条（21）适配的斜齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：所述摆臂机构包括移动板（4）、第一支撑臂（5）、第二支撑臂（6）和第三支撑臂（7），所述移动板（4）与第一支撑臂（5）的一端固定连接，第二支撑臂（6）与第一支撑臂（5）转动连接并由第三电机驱动转动，所述第三支撑臂（7）与第二支撑臂（6）转动连接并由第四电机驱动转动。

4.根据权利要求1所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：所述安装架（8）上设有用于驱动两个安装板（9）相互靠近或者远离的第一气缸，且安装架（8）上还设有用于驱动抓手组件绕转动轴转动的第二气缸。

5.根据权利要求1所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：两个安装板（9）正对的一侧还固定连接有第三气缸，第三气缸的伸缩端固设有压板（22）。

6.根据权利要求1所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：每个抓手臂（10）上的拉杆（17）之间通过把手（23）固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种五轴码垛机械手，其特征在于：所述第一电机和第二电机为伺服电机，所述第三电机、第四电机和第五电机均为RV谐波减速机。

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