CN110962153A - 一种工业码垛机械抓手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手包括支撑骨架以及在所述支撑骨架两侧对称设置的抓手压圈机构，任一侧的抓手压圈机构包括抓手组件和压圈组件；抓手组件包括第一驱动装置、传动杆、曲柄组件和抓手支撑架；第一驱动装置通过连接组件与传动杆连接；传动杆通过曲柄组件与抓手支撑架连接；抓手支撑架朝压圈组件的一侧设置有多个抓手，多个抓手沿抓手支撑架的轴线方向依次设置；压圈组件包括第二驱动装置和压圈，所述压圈设置在所述第二驱动装置的输出端。在本发明实施例中，所述工业码垛机械抓手在抓取物品的同时在物品的表面附加一定的作用力，以对物品进行固定定位，有效降低物品在抓取过程中出现物品掉落损坏的情况。

Description

一种工业码垛机械抓手

技术领域

本发明涉及工业码垛设备领域，具体而言，涉及一种工业码垛机械抓手。

背景技术

随着社会科学技术的发展，在工业生产领域中，人工劳动不断被机械化设备所代替，特别是工业机器人的出现，更是在工业生产流程中进一步替代了人工劳动。目前，工业机器人广泛的应用于各种领域，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地进行定位作业。码垛机器人是工业机器人中的一种类型，主要用于物品的搬运、堆放，而机械抓手是码垛机器人最重要的组成部分之一，物品的拿取、搬运、堆放都是通过机械抓手实现的。

现有的机械抓手，一般仅起到抓取的作用效果，而没有通过其他附加作用力对物品进行固定定位，导致在在抓取一些重量较大或表面较光滑的物品时，容易产生物品掉落损坏的问题，影响了码垛机器人的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手在抓取物品的同时在物品的表面附加一定的作用力，以对物品进行固定定位，有效降低物品在抓取过程中出现物品掉落损坏的情况。

相应的，本发明实施例提供了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手包括支撑骨架以及在所述支撑骨架两侧对称设置的抓手压圈机构，任一侧的抓手压圈机构包括抓手组件和压圈组件，所述压圈组件位于所述抓手组件的内侧；

所述抓手组件包括第一驱动装置、传动杆、曲柄组件和抓手支撑架；所述第一驱动装置通过连接组件与所述传动杆连接，所述传动杆在所述第一驱动装置与所述连接组件的配合驱动下旋转；所述曲柄组件包括第一曲柄和第二曲柄；所述第一曲柄的顶部与所述传动杆的一端连接，所述第一曲柄的底部与所述抓手支撑架连接；所述第二曲柄的顶部与所述传动杆的另一端连接，所述第二曲柄的底部与所述抓手支撑架连接；所述抓手支撑架朝所述压圈组件的一侧设置有多个抓手，所述多个抓手沿所述抓手支撑架的轴线方向依次设置；

所述压圈组件包括第二驱动装置和压圈，所述压圈设置在所述第二驱动装置的输出端，所述压圈基于所述第二驱动装置驱动沿竖直方向运动。

可选的实施方式，所述支撑骨架包括在所述支撑骨架两侧对称设置的支撑底板，任一侧的抓手压圈机构设置在相应侧的支撑底板上；

所述第一驱动装置固定在所述支撑底板上；

所述传动杆铰接在所述支撑底板的底部，且所述传动杆的轴线方向与所述支撑骨架的轴线方向相垂直；

所述支撑底板上设置有支撑底板贯通孔；

所述连接组件包括气缸连接头和传动杆连接件；

所述气缸连接头与所述第一驱动装置的输出端连接，所述气缸连接头基于所述第一驱动装置驱动沿所述支撑骨架的轴线方向运动；

所述传动杆连接件的一端与所述气缸连接头连接，所述传动杆连接件的另一端经所述支撑底板贯通孔与所述传动杆的中部连接，以驱动所述传动杆的旋转。

可选的实施方式，所述支撑底板的底部一侧设置有第一轴承座，所述支撑底板的底部另一侧设置有第二轴承座；

所述传动杆的一端基于第一轴承连接在所述第一轴承座中，且所述第一曲柄位于所述第一轴承座的外侧；

所述传动杆的另一端基于第二轴承连接在所述第二轴承座中，且所述第二曲柄位于所述第二轴承座的外侧。

可选的实施方式，所述传动杆的一端通过第一胀紧套与所述第一曲柄的顶部连接；

所述传动杆的另一端通过第二胀紧套与所述第二曲柄的顶部连接。

可选的实施方式，所述支撑底板的一侧连接有三角固定架，所述第二驱动装置固定在所述三角固定架上。

可选的实施方式，所述支撑骨架还包括相互平行第一滑轨和第二滑轨，且所述第一滑轨和所述第二滑轨的轴线方向与所述支撑骨架的轴线方向同向；

所述支撑骨架的顶部设置有机械抓手连接件，所述机械抓手连接件的一侧设置有沿所述第一滑轨滑动的第一滑块，所述机械抓手连接件的另一侧设置有沿所述第二滑轨滑动的第二滑块。

可选的实施方式，所述第一驱动装置为第一驱动气缸，所述第二驱动装置为第二驱动气缸。

可选的实施方式，所述多个抓手沿所述抓手支撑架的轴线方向等间距依次设置。

可选的实施方式，所述多个抓手中的任意一个抓手为L字型，所述L 字型的抓手包括相互垂直的抓手竖板和抓手横板，且所述抓手竖板和所述抓手横板的连接处通过圆弧过渡；

所述抓手竖板固定在所述抓手支撑架上，所述抓手横板朝所述工业码垛机械抓手的中心轴线延伸。

可选的实施方式，所述多个抓手的材质为铝合金。

本发明实施例提供了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手通过所述多个抓手实现抓取，且在抓取物品的过程中，通过所述压圈在物品的表面附加一定的作用力，通过所述压圈与所述抓手的配合夹紧物品，以对物品进行固定定位，有效降低物品在抓取过程中出现物品掉落损坏的情况，保证抓取过程的正常进行和码垛机器人的使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中工业码垛机械抓手的第一三维结构示意图；

图2是本发明实施例中工业码垛机械抓手的第二三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例中工业码垛机械抓手的第一三维结构示意图，图2 是本发明实施例中工业码垛机械抓手的第二三维结构示意图。

本发明实施例提供了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手包括支撑骨架1以及在所述支撑骨架1两侧对称设置的抓手压圈机构；需要说明的是，位于所述支撑骨架1两侧的抓手压圈机构是对称设置，两侧的抓手压圈机构具有相同的结构，两侧的抓手压圈机构具有相对的运动方式，在本发明实施例中仅就其中一侧的抓手压圈机构进行说明阐述。

具体的，任一侧的抓手压圈机构包括抓手组件2和压圈组件3，所述压圈组件3位于所述抓手组件2的内侧，通过所述抓手组件2抓取物品，通过所述压圈组件3在物品的表面附加一定的作用力。

其中，所述抓手组件2包括第一驱动装置21、传动杆22、曲柄组件23 和抓手支撑架24。

所述第一驱动装置21通过连接组件25与所述传动杆22连接，所述传动杆22在所述第一驱动装置21与所述连接组件25的配合驱动下旋转。

所述曲柄组件23包括第一曲柄231和第二曲柄232；所述第一曲柄231 的顶部与所述传动杆22的一端连接，所述第一曲柄231的底部与所述抓手支撑架24连接；所述第二曲柄232的顶部与所述传动杆22的另一端连接，所述第二曲柄232的底部与所述抓手支撑架24连接。

所述抓手支撑架24朝所述压圈组件3的一侧设置有多个抓手241，所述多个抓手241沿所述抓手支撑架24的轴线方向依次设置。

总地来说，所述传动杆22在所述第一驱动装置21与所述连接组件25 的配合驱动下旋转，所述传动杆22带动所述第一曲柄231和所述第二曲柄 232的运动，以带动所述抓手支撑架24的运动，从而使所述多个抓手241 实现抓取物品的功能。

在本发明实施例中，所述支撑骨架1包括在所述支撑骨架1两侧对称设置的支撑底板11，任一侧的抓手压圈机构设置在相应侧的支撑底板11上，所述支撑底板11为所述抓手压圈机构提供了安装位置。

所述第一驱动装置21固定在所述支撑底板11上。

所述传动杆22铰接在所述支撑底板11的底部，且所述传动杆22的轴线方向与所述支撑骨架11的轴线方向相垂直。

需要说明的是，所述传动杆22铰接在所述支撑底板11底部的实施方式可为多种，在本发明实施例中，所述支撑底板11的底部一侧设置有第一轴承座111，所述支撑底板11的底部另一侧设置有第二轴承座112；所述传动杆22的一端基于第一轴承连接在所述第一轴承座111中，且所述第一曲柄231位于所述第一轴承座111的外侧；所述传动杆22的另一端基于第二轴承连接在所述第二轴承座112中，且所述第二曲柄231位于所述第二轴承座112的外侧；所述传动杆22以此方式铰接在所述支撑底板11的底部。

所述支撑底板11上设置有支撑底板贯通孔113，通过所述支撑底板贯通孔113实现所述第一驱动装置21与所述传动杆22的连接。

需要说明的是，所述连接组件25的实施方式可为多种，只要能起到驱动所述传动杆22旋转的作用效果即可。在本发明实施例中，所述连接组件25包括气缸连接头251和传动杆连接件252；所述气缸连接头251与所述第一驱动装置21的输出端连接，所述气缸连接头251基于所述第一驱动装置21驱动沿所述支撑骨架1的轴线方向运动；所述传动杆连接件252的一端与所述气缸连接头251连接，所述传动杆连接件252的另一端经所述支撑底板贯通孔113与所述传动杆22的中部连接，所述传动杆连接件252的运行方式与偏心曲柄机构的运行方式类似，通过所述传动杆连接件252顶端的移动可驱动所述传动杆22的旋转，所述第一驱动装置21以此方式驱动所述传动杆22的旋转。

特别的，所述传动杆22的一端通过第一胀紧套221与所述第一曲柄231 的顶部连接，所述传动杆22的另一端通过第二胀紧套222与所述第二曲柄 232的顶部连接。需要说明的是，胀紧套是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度拉力螺栓的作用，在内环与轴之间、外环与轮毂之间产生巨大抱紧力，以实现机件与轴的无键联结；当承受负荷时，靠胀套与机件、轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递转矩、轴向力或二者的复合载荷。在本发明实施例中，所述传动杆22通过所述第一胀紧套221与所述第一曲柄231连接，所述传动杆22通过所述第二胀紧套222与所述第二曲柄232 连接，有强度高和连接稳定可靠的优点，保证所述多个抓手241抓取重量较大物品时的正常进行。

优选地，所述第一驱动装置21为第一驱动气缸，采用第一驱动气缸作为所述第一驱动装置21，能适应高力矩输出的应用，在抓取重量较大物品时具有很好地适应性，且有动作迅速的优点，能使所述工业码垛机械抓手快速抓取物品，保证抓取效果的同时提高了抓取效率。

在本发明实施例中，所述多个抓手241沿所述抓手支撑架24的轴线方向等间距依次设置，所述多个抓手241之间具有相同的间距，以保证每个抓手241的受力均匀，避免因物品重量较大且抓手241受力不均而导致抓手241出现损坏的情况。

在本发明实施例中，所述多个抓手241中的任意一个抓手为L字型，所述L字型的抓手241包括相互垂直的抓手竖板2411和抓手横板2412，所述抓手竖板2411和所述抓手横板2412的连接处通过圆弧过渡，采用圆弧过渡能有效避免抓手241在抓取过程损伤物品的表面。其中，所述抓手竖板2411固定在所述抓手支撑架24上，所述抓手241基于所述抓手竖板2411 实现连接固定，所述抓手横板2412朝所述工业码垛机械抓手的中心轴线延伸，配合另一侧的抓手241实现对物品的抓取。

优选地，所述多个抓手241的材质为铝合金，铝合金有重量轻和强度好的优点，能减少驱动所述多个抓手241的能耗，且在抓取重量较大物品时具有很好的实用性。

具体的，所述压圈组件3包括第二驱动装置31和压圈32，所述压圈 32设置在所述第二驱动装置31的输出端，所述压圈32基于所述第二驱动装置31驱动沿竖直方向运动，通过所述压圈32在物品的表面附加一定的作用力，以对物品进行固定定位。

在本发明实施例中，所述支撑底板11的一侧连接有三角固定架114，所述第二驱动装置31固定在所述三角固定架114上，所述三角固定架114 为所述第二驱动装置31提供了连接位置，且所述三角固定架114很好地固定在所述支撑底板11，保证第二驱动装置31在抓取过程中不会出现移位的情况。

优选地，所述第二驱动装置31为第二驱动气缸，采用第二驱动气缸作为第二驱动装置31，能很好地对物品的表面附加一定的作用力，通过所述压圈32与所述抓手241的配合夹紧物品，降低物品在抓取过程中出现物品掉落损坏的情况。

另外，所述支撑骨架11的顶部设置有机械抓手连接件117，在本发明实施例中，所述工业码垛机械抓手基于所述机械抓手连接件117实现与工业码垛机械臂的连接。

具体的，所述支撑骨架11还包括相互平行第一滑轨115和第二滑轨116，且所述第一滑轨115和所述第二滑轨116的轴线方向与所述支撑骨架11的轴线方向同向；所述机械抓手连接件117的一侧设置有沿所述第一滑轨115 滑动的第一滑块1171，所述机械抓手连接件117的另一侧设置有沿所述第二滑轨116滑动的第二滑块1172，所述机械抓手连接件117基于所述第一滑块1171和所述第二滑块1172分别沿所述第一滑轨115和所述第二滑轨 116滑动，以此方式对所述机械抓手连接件117的轴向位置进行调节；调节完成后，可基于螺栓实现所述机械抓手连接件117的固定。需要说明的是，通过调节机械抓手连接件117的轴向位置，以调节所述工业码垛机械抓手与工业码垛机械臂的连接，能适用于不同的抓取场景。

本发明实施例提供了一种工业码垛机械抓手，所述工业码垛机械抓手通过所述多个抓手241实现抓取，且在抓取物品的过程中，通过所述压圈 32在物品的表面附加一定的作用力，通过所述压圈32与所述抓手241的配合夹紧物品，以对物品进行固定定位，有效降低物品在抓取过程中出现物品掉落损坏的情况，保证抓取过程的正常进行和码垛机器人的使用效果。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种工业码垛机械抓手进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种工业码垛机械抓手，其特征在于，所述工业码垛机械抓手包括支撑骨架以及在所述支撑骨架两侧对称设置的抓手压圈机构，任一侧的抓手压圈机构包括抓手组件和压圈组件，所述压圈组件位于所述抓手组件的内侧；

所述抓手组件包括第一驱动装置、传动杆、曲柄组件和抓手支撑架；所述第一驱动装置通过连接组件与所述传动杆连接，所述传动杆在所述第一驱动装置与所述连接组件的配合驱动下旋转；所述曲柄组件包括第一曲柄和第二曲柄；所述第一曲柄的顶部与所述传动杆的一端连接，所述第一曲柄的底部与所述抓手支撑架连接；所述第二曲柄的顶部与所述传动杆的另一端连接，所述第二曲柄的底部与所述抓手支撑架连接；所述抓手支撑架朝所述压圈组件的一侧设置有多个抓手，所述多个抓手沿所述抓手支撑架的轴线方向依次设置；

所述压圈组件包括第二驱动装置和压圈，所述压圈设置在所述第二驱动装置的输出端，所述压圈基于所述第二驱动装置驱动沿竖直方向运动。

2.根据权利要求1所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述支撑骨架包括在所述支撑骨架两侧对称设置的支撑底板，任一侧的抓手压圈机构设置在相应侧的支撑底板上；

所述第一驱动装置固定在所述支撑底板上；

所述传动杆铰接在所述支撑底板的底部，且所述传动杆的轴线方向与所述支撑骨架的轴线方向相垂直；

所述支撑底板上设置有支撑底板贯通孔；

所述连接组件包括气缸连接头和传动杆连接件；

所述气缸连接头与所述第一驱动装置的输出端连接，所述气缸连接头基于所述第一驱动装置驱动沿所述支撑骨架的轴线方向运动；

所述传动杆连接件的一端与所述气缸连接头连接，所述传动杆连接件的另一端经所述支撑底板贯通孔与所述传动杆的中部连接，以驱动所述传动杆的旋转。

3.根据权利要求2所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述支撑底板的底部一侧设置有第一轴承座，所述支撑底板的底部另一侧设置有第二轴承座；

所述传动杆的一端基于第一轴承连接在所述第一轴承座中，且所述第一曲柄位于所述第一轴承座的外侧；

所述传动杆的另一端基于第二轴承连接在所述第二轴承座中，且所述第二曲柄位于所述第二轴承座的外侧。

4.根据权利要求3所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述传动杆的一端通过第一胀紧套与所述第一曲柄的顶部连接；

所述传动杆的另一端通过第二胀紧套与所述第二曲柄的顶部连接。

5.根据权利要求2所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述支撑底板的一侧连接有三角固定架，所述第二驱动装置固定在所述三角固定架上。

6.根据权利要求2所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述支撑骨架还包括相互平行第一滑轨和第二滑轨，且所述第一滑轨和所述第二滑轨的轴线方向与所述支撑骨架的轴线方向同向；

所述支撑骨架的顶部设置有机械抓手连接件，所述机械抓手连接件的一侧设置有沿所述第一滑轨滑动的第一滑块，所述机械抓手连接件的另一侧设置有沿所述第二滑轨滑动的第二滑块。

7.根据权利要求1所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述第一驱动装置为第一驱动气缸，所述第二驱动装置为第二驱动气缸。

8.根据权利要求1所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述多个抓手沿所述抓手支撑架的轴线方向等间距依次设置。

9.根据权利要求8所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述多个抓手中的任意一个抓手为L字型，所述L字型的抓手包括相互垂直的抓手竖板和抓手横板，且所述抓手竖板和所述抓手横板的连接处通过圆弧过渡；

所述抓手竖板固定在所述抓手支撑架上，所述抓手横板朝所述工业码垛机械抓手的中心轴线延伸。

10.根据权利要求9所述的工业码垛机械抓手，其特征在于，所述多个抓手的材质为铝合金。

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