CN217894471U - 多功能码垛机器人抓手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及码垛机器人领域，特别是涉及多功能码垛机器人抓手，包括支撑机构、移动机构、升降机构和夹爪机构，支撑机构上端设置有移动机构，支撑机构中间设置有升降机构，升降机构下端设置有夹爪机构，夹爪机构包括顶板、辅助轴、电机固定座、第二伺服电机、丝杆、夹板、托爪、固定块和限位板；其有益效果在于：两块夹板与丝杆通过正螺纹和反螺纹连接，使丝杆能够控制两块夹板能够相互靠近或远离，夹爪机构下降到合适高度后，第二伺服电机带动丝杆转动，精确控制两块夹板相互靠近，对码垛形成夹力的同时还避免夹板过于用力而夹坏物品，同时托爪在码垛下侧有一个托举力，避免码垛过重掉落，导致夹取失败。

Description

多功能码垛机器人抓手

技术领域

本实用新型涉及码垛机器人领域，特别是涉及多功能码垛机器人抓手。

背景技术

码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。本设备采用PLC+触摸屏控制，实现智能化操作管理，简便、易掌握。可大大地减少劳动力和降低劳动强度。码垛机是输送机输送来的料袋、纸箱或是其它包装材料按照客户工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，并将成垛的物料进行输送的设备，然而现有码垛机多是通过机械臂进行抓取，稳定性较低，对抓取物体的重量有极大的限制，抓取较重物体时容易导致机械反生偏重倾斜摔坏码垛机。

专利号(CN202123325839.7)申请了一种多功能码垛机器人抓手，该装置通过设置两直线导向机构同时控制拉杆的水平位置，通过第一电机带动机械抓手水平转动，调节机械抓手的抓取角度，通过竖向调节机构调节机械抓手的高度，便于机械抓手拿放货物，相对于现有机械臂式抓手提高码垛的稳定性。但是该装置夹爪没有精确的控制装置，导致夹爪夹力不稳定，容易夹伤物品，同时，该夹爪没有托举机构，使夹爪在夹取的物品过重容易掉落，导致夹取失败。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供多功能码垛机器人抓手。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

多功能码垛机器人抓手，包括支撑机构、移动机构、升降机构和夹爪机构，所述支撑机构上端设置有所述移动机构，所述支撑机构中间设置有所述升降机构，所述升降机构下端设置有所述夹爪机构，所述夹爪机构包括顶板、辅助轴、电机固定座、第二伺服电机、丝杆、夹板、托爪、固定块和限位板，所述顶板前后两端的底面设置有所述辅助轴，所述顶板一侧设置有所述电机固定座，所述电机固定座内设置有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机动力端设置有所述丝杆，所述丝杆外圈设置有所述夹板，所述夹板下端设置有所述托爪，所述夹板前后两端设置有所述固定块，所述辅助轴与所述丝杆之间设置有所述限位板；其中，所述丝杆与所述第二伺服电机动力端通过联轴器连接，所述夹板设置有两块，一块所述夹板与所述丝杆通过正螺纹连接，另一块所述夹板与所述丝杆通过反螺纹连接，所述固定块与所述辅助轴滑动连接，所述托爪呈L型。

优选地，所述支撑机构包括支腿、支撑架和垫块，所述支腿上侧设置有所述支撑架，所述支撑架上侧设置有所述垫块；其中所述支撑架为口型支撑架。

优选地，所述移动机构包括Y轴移动轴、主螺杆、移动块、第一伺服电机、辅助滑轨、X轴移动轴和电动滑块，所述垫块上端对称设置有所述Y轴移动轴，其中一侧所述Y轴移动轴内设置有所述主螺杆，所述主螺杆前端设置有所述第一伺服电机，另一侧所述Y轴移动轴内设置有所述辅助滑轨，所述主螺杆外圈和所述辅助滑轨外圈都设置有所述移动块，所述移动块下侧设置有所述X轴移动轴，所述X轴移动轴外圈设置有所述电动滑块。

优选地，所述主螺杆与所述Y轴移动轴转动连接，所述主螺杆与所述第一伺服电机动力端通过联轴器连接，所述移动块与所述主螺杆通过螺纹连接，所述移动块与所述辅助滑轨滑动连接，所述电动滑块与所述X轴移动轴滑动连接。

优选地，所述升降机构包括安装架、升降液压缸、固定盒、旋转电机和转盘，所述电动滑块下侧设置有所述安装架，所述安装架内设置有所述升降液压缸，所述升降液压缸活动端设置有所述固定盒，所述固定盒内设置有所述旋转电机，所述旋转电机动力端设置有所述转盘。

优选地，所述转盘内圈与所述旋转电机动力端键连接。

有益效果在于：两块夹板与丝杆通过正螺纹和反螺纹连接，使丝杆能够控制两块夹板能够相互靠近或远离，夹爪机构下降到合适高度后，第二伺服电机带动丝杆转动，精确控制两块夹板相互靠近，对码垛形成夹力的同时还避免夹板过于用力而夹坏物品，同时托爪在码垛下侧有一个托举力，避免码垛过重掉落，导致夹取失败。

附图说明

图1是本实用新型所述多功能码垛机器人抓手的结构示意图；

图2是本实用新型所述多功能码垛机器人抓手的前剖视图；

图3是本实用新型所述多功能码垛机器人抓手的夹爪机构的放大结构示意图；

图4是本实用新型所述多功能码垛机器人抓手的夹爪机构的放大右视图。

附图标记说明：

1、支撑机构；2、移动机构；3、升降机构；4、夹爪机构；101、支腿；102、支撑架；103、垫块；201、Y轴移动轴；202、主螺杆；203、移动块；204、第一伺服电机；205、辅助滑轨；206、X轴移动轴；207、电动滑块；301、安装架；302、升降液压缸；303、固定盒；304、旋转电机；305、转盘；401、顶板；402、辅助轴；403、电机固定座；404、第二伺服电机；405、丝杆；406、夹板；407、托爪；408、固定块；409、限位板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图4所示，多功能码垛机器人抓手，包括支撑机构1、移动机构2、升降机构3和夹爪机构4，支撑机构1上端设置有移动机构2，支撑机构1中间设置有升降机构3，升降机构3下端设置有夹爪机构4；

本实施例中：支撑机构1包括支腿101、支撑架102和垫块103，支腿101上侧设置有支撑架102，支撑架102上侧设置有垫块103；其中支撑架102为口型支撑架，通过支撑架102为升降机构3和夹爪机构4提供稳定的运行平台，避免装置在升降机构3和夹爪机构4运行过程中因为重心不稳产生晃动或倾覆。

本实施例中：移动机构2包括Y轴移动轴201、主螺杆202、移动块203、第一伺服电机204、辅助滑轨205、X轴移动轴206和电动滑块207，垫块103上端对称设置有Y轴移动轴201，其中一侧Y轴移动轴201内设置有主螺杆202，主螺杆202前端设置有第一伺服电机204，另一侧Y轴移动轴201内设置有辅助滑轨205，主螺杆202外圈和辅助滑轨205外圈都设置有移动块203，移动块203下侧设置有X轴移动轴206，X轴移动轴206外圈设置有电动滑块207，主螺杆202与Y轴移动轴201转动连接，主螺杆202与第一伺服电机204动力端通过联轴器连接，移动块203与主螺杆202通过螺纹连接，移动块203与辅助滑轨205滑动连接，电动滑块207与X轴移动轴206滑动连接；通过设置第一伺服电机204和主螺杆202，通过螺纹作用带动移动块203移动，从而带动X轴移动轴206移动，辅助滑轨205避免X轴移动轴206在移动过程中产生偏移，同时，电动滑块207带动升降机构3和夹爪机构4沿着X轴移动轴206移动，从而使升降机构3和夹爪机构4能够实现X轴和Y轴的自由移动。

本实施例中：升降机构3包括安装架301、升降液压缸302、固定盒303、旋转电机304和转盘305，电动滑块207下侧设置有安装架301，安装架301内设置有升降液压缸302，升降液压缸302活动端设置有固定盒303，固定盒303内设置有旋转电机304，旋转电机304动力端设置有转盘305，转盘305内圈与旋转电机304动力端键连接；升降液压缸302通过活动端带动固定盒303进行升降，从而带动旋转电机304和夹爪机构4进行升降，同时旋转电机304通过键带动转盘305转动，从而带动夹爪机构4进行转动，使夹爪机构4能够实现Z轴自由移动和水平方向的旋转，使夹爪机构4的移动空间增大，能够适应不同的工作场所。

本实施例中：夹爪机构4包括顶板401、辅助轴402、电机固定座403、第二伺服电机404、丝杆405、夹板406、托爪407、固定块408和限位板409，顶板401前后两端的底面设置有辅助轴402，顶板401一侧设置有电机固定座403，电机固定座403内设置有第二伺服电机404，第二伺服电机404动力端设置有丝杆405，丝杆405外圈设置有夹板406，夹板406下端设置有托爪407，夹板406前后两端设置有固定块408，辅助轴402与丝杆405之间设置有限位板409；其中，丝杆405与第二伺服电机404动力端通过联轴器连接，夹板406设置有两块，一块夹板406与丝杆405通过正螺纹连接，另一块夹板406与丝杆405通过反螺纹连接，固定块408与辅助轴402滑动连接，托爪407呈L型；第二伺服电机404通过联轴器带动丝杆405，从而使丝杆405通过螺纹精确控制两块夹板406信号靠近或远离，从而避免夹伤物品，托爪407对物品有一个托举力，避免物品过重掉落，导致夹取失败。

上述结构中，当需要该装置进行码垛时，首先启动第一伺服电机204，通过联轴器带动主螺杆202转动，使移动块203通过螺纹作用带动X轴移动轴206移动，同时启动电动滑块207带动升降机构3和夹爪机构4沿着移动，从而使升降机构3和夹爪机构4能够移动到物品上方，然后启动升降液压缸302，升降液压缸302活动端带动固定盒303和夹爪机构4进行下降，同时启动旋转电机304，旋转电机304通过转盘305带动夹爪机构4旋转到合适夹爪机构4夹取的方向，启动第二伺服电机404，第二伺服电机404通过联轴器带动丝杆405进行旋转，两块夹板406通过正螺纹和反螺纹作用相互远离，当夹爪机构4下降到合适高度后，第二伺服电机404通过联轴器带动丝杆405反转，两块夹板406通过螺纹作用相互靠近，对码垛形成夹力，同时托爪407在码垛下侧有一个托举力，避免码垛过重掉落，导致夹取失败。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (6)

1.多功能码垛机器人抓手，其特征在于：包括支撑机构(1)、移动机构(2)、升降机构(3)和夹爪机构(4)，所述支撑机构(1)上端设置有所述移动机构(2)，所述支撑机构(1)中间设置有所述升降机构(3)，所述升降机构(3)下端设置有所述夹爪机构(4)，所述夹爪机构(4)包括顶板(401)、辅助轴(402)、电机固定座(403)、第二伺服电机(404)、丝杆(405)、夹板(406)、托爪(407)、固定块(408)和限位板(409)，所述顶板(401)前后两端的底面设置有所述辅助轴(402)，所述顶板(401)一侧设置有所述电机固定座(403)，所述电机固定座(403)内设置有所述第二伺服电机(404)，所述第二伺服电机(404)动力端设置有所述丝杆(405)，所述丝杆(405)外圈设置有所述夹板(406)，所述夹板(406)下端设置有所述托爪(407)，所述夹板(406)前后两端设置有所述固定块(408)，所述辅助轴(402)与所述丝杆(405)之间设置有所述限位板(409)；其中，所述丝杆(405)与所述第二伺服电机(404)动力端通过联轴器连接，所述夹板(406)设置有两块，一块所述夹板(406)与所述丝杆(405)通过正螺纹连接，另一块所述夹板(406)与所述丝杆(405)通过反螺纹连接，所述固定块(408)与所述辅助轴(402)滑动连接，所述托爪(407)呈L型。

2.根据权利要求1所述的多功能码垛机器人抓手，其特征在于：所述支撑机构(1)包括支腿(101)、支撑架(102)和垫块(103)，所述支腿(101)上侧设置有所述支撑架(102)，所述支撑架(102)上侧设置有所述垫块(103)；其中所述支撑架(102)为口型支撑架。

3.根据权利要求2所述的多功能码垛机器人抓手，其特征在于：所述移动机构(2)包括Y轴移动轴(201)、主螺杆(202)、移动块(203)、第一伺服电机(204)、辅助滑轨(205)、X轴移动轴(206)和电动滑块(207)，所述垫块(103)上端对称设置有所述Y轴移动轴(201)，其中一侧所述Y轴移动轴(201)内设置有所述主螺杆(202)，所述主螺杆(202)前端设置有所述第一伺服电机(204)，另一侧所述Y轴移动轴(201)内设置有所述辅助滑轨(205)，所述主螺杆(202)外圈和所述辅助滑轨(205)外圈都设置有所述移动块(203)，所述移动块(203)下侧设置有所述X轴移动轴(206)，所述X轴移动轴(206)外圈设置有所述电动滑块(207)。

4.根据权利要求3所述的多功能码垛机器人抓手，其特征在于：所述主螺杆(202)与所述Y轴移动轴(201)转动连接，所述主螺杆(202)与所述第一伺服电机(204)动力端通过联轴器连接，所述移动块(203)与所述主螺杆(202)通过螺纹连接，所述移动块(203)与所述辅助滑轨(205)滑动连接，所述电动滑块(207)与所述X轴移动轴(206)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的多功能码垛机器人抓手，其特征在于：所述升降机构(3)包括安装架(301)、升降液压缸(302)、固定盒(303)、旋转电机(304)和转盘(305)，所述电动滑块(207)下侧设置有所述安装架(301)，所述安装架(301)内设置有所述升降液压缸(302)，所述升降液压缸(302)活动端设置有所述固定盒(303)，所述固定盒(303)内设置有所述旋转电机(304)，所述旋转电机(304)动力端设置有所述转盘(305)。

6.根据权利要求5所述的多功能码垛机器人抓手，其特征在于：所述转盘(305)内圈与所述旋转电机(304)动力端键连接。

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