一种袋包拆垛夹具的制作方法

1.本发明涉及拆垛装置技术领域，特别是涉及一种袋包拆垛夹具。


背景技术：

2.随着物料行业、电商行业、包装行业和制造业等生产企业的快速发展，仓储或者物流中的拆垛工作的数量大幅增加。由于人工拆垛存在劳动强度大、工作效率低、人工出错率高和安全风险隐患大的问题，目前，越来越多的生产企业采用拆垛设备来进行拆垛作业，拆垛设备存在工作效率高、出错率低和安全风险隐患小的优点。
3.授权公告号为cn212331072u的中国实用新型专利公开了一种袋包夹具，该袋包夹具在空间具有六个自由度，取放组件能根据袋包的外形在空间内任意旋转和平移，直至取放组件的捉取面与袋包的外形相适配。但是，由于该袋包夹具的顺从结构为气缸，气缸的动作时间较长，使得袋包的夹取效率不高；此外，在多次对袋包夹取后，气缸的活塞杆会出现故障，气缸的使用寿命受到一定的影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：本发明提供了一种袋包拆垛夹具，以达到对各种形状的袋包的适配性强、对袋包的夹取效率高和使用寿命长的目的。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种袋包拆垛夹具，其包括：
6.第一安装部，所述第一安装部的顶部用于连接夹包装置的执行端；
7.取放组件，所述取放组件通过弹性件与所述第一安装部的底部连接，所述取放组件用于取放袋包；
8.导向组件，所述导向组件设为至少三个，且围绕所述第一安装部的竖直中心线排列；所述导向组件包括导向盘和导向杆，所述导向盘水平设置于所述第一安装部的底部，所述导向盘设有连接孔，所述导向杆穿设于所述连接孔内并可相对于所述导向盘摆动，所述导向杆的底部通过第一万向连接件转动连接于所述取放组件的顶部。
9.本技术的一些实施例中，所述导向组件还包括限位块，所述限位块设于所述导向杆的顶部；
10.所述连接孔包括第一孔段和第二孔段，所述第二孔段设于所述第一孔段的上方，所述限位块在垂直于所述导向杆的方向上的宽度大于所述第一孔段的孔径，且小于或者等于所述第二孔段的孔径，以使得当所述弹性件处于伸展状态时，所述限位块卡接于所述第二孔段内；当所述弹性件处于压缩状态时，所述限位块脱出于所述第二孔段。
11.本技术的一些实施例中，所述连接孔还包括设于所述第二孔段上方的第三孔段，所述第三孔段的孔径大于所述限位块在垂直于所述导向杆上的宽度。
12.本技术的一些实施例中，所述第二孔段和所述第三孔段均呈孔径从上至下逐渐变小的圆锥形，所述限位块在垂直于所述导向杆上的宽度小于所述第二孔段的最大孔径、大于所述第二孔段的最小孔径，以及小于所述第三孔段的最小孔径。
13.本技术的一些实施例中，所述导向组件设为三个，且围绕所述第一安装部的竖向中心线呈等边三角排列。
14.本技术的一些实施例中，所述取放组件包括：
15.第二安装部，所述第二安装部的顶部通过所述弹性件与所述第一安装部的底部连接，所述导向杆的底部通过所述第一万向连接件转动连接于所述第二安装部的顶部；
16.吸盘，所述吸盘设于所述第二安装部的底部；
17.抽真空装置，所述吸盘的内腔与所述抽真空装置连接；
18.真空压力开关，所述真空压力开关与所述抽真空装置电连接；
19.真空检测装置，所述真空检测装置设于所述吸盘内，所述真空检测装置用于检测所述吸盘内是否处于真空状态。
20.本技术的一些实施例中，该袋包拆垛夹具还包括多个与所述导向组件一一对应设置的压缩反馈组件，所述压缩反馈组件包括：
21.感应柱，所述感应柱沿竖直方向滑动连接于所述第一安装部上，且所述感应柱位于所述导向组件的上方；
22.行程检测开关，所述行程检测开关设于所述第一安装部上，且所述行程检测开关位于所述感应柱的一侧，所述行程检测开关用于检测所述感应柱移动的距离。
23.本技术的一些实施例中，所述第一万向连接件为球形关节轴承。
24.本技术的一些实施例中，所述第一安装部包括沿竖直方向间隔设置的第一固定盘和第二固定盘，所述第一固定盘和所述第二固定盘通过连接柱连接，所述第一固定盘的顶部连接有第一法兰，第一法兰用于连接夹包装置的执行端，所述导向组件设于所述第二固定盘上。
25.本技术的一些实施例中，该袋包拆垛夹具还包括视觉摄像头，所述视觉摄像头设于所述第一安装部上。
26.本发明实施例一种袋包拆垛夹具，其与现有技术相比，其有益效果在于：
27.(1)本发明实施例的袋包拆垛夹具，通过设置导向组件和弹性件，当夹包装置带动袋包拆垛夹具向下移动，且袋包拆垛夹具与袋包接触时，弹性件处于被压缩状态，导向杆向上移动，从而使得导向杆和取放组件能沿着z轴向上移动；
28.此外，当多个导向杆向上移动的行程不一样时，取放组件的顶端在z轴方向上产生高度差，取放组件绕着x轴和y轴进行转动；由于导向杆穿设于连接孔内并可相对于导向盘摆动，由此，当导向杆在导向盘内摆动时，导向杆带动取放组件在x轴和y轴进行移动；
29.与此同时，由于第一安装部的顶端用于连接夹包装置的执行端，夹包装置能带动袋包拆垛夹具绕着z轴进行转动；
30.因此，本发明实施例的袋包拆垛夹具在空间具有六个自由度，取放组件根据袋包的外形在空间内任意旋转和平移，直至取放组件的捉取面与袋包的外形相适配，从而使得取放组件适应各种形状的袋包；
31.(2)通过设置弹性件、导向盘和导向杆，当袋包拆垛夹具在夹取形状不规则的袋包时，弹性件的弹力发生变化，多个导向杆在连接孔内进行移动和摆动，由此，相较于通过气缸对袋包进行顺应，本实施例通过弹性件和导向组件对袋包进行顺应，不仅顺应角度更大，而且顺应时间更快，提高对袋包的夹取效率；
32.(3)由于导向杆具有一定的刚度，从而保证导向杆的使用寿命；与此同时，相较于气缸的活塞杆在使用一段时间后，气缸的活塞杆容易发生摆动，本实施例的导向杆本身不容易发生摆动，从而使得取放组件不容易发生旋转，进而保证袋包在被取放组件取拿后，袋包不容易发生旋转。
附图说明
33.图1是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于伸展状态下的结构示意图一。
34.图2是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于伸展状态下的结构示意图二。
35.图3是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于伸展状态下的结构示意图三。
36.图4是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于压缩状态下的结构示意图一。
37.图5是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于压缩状态下的结构示意图二。
38.图6是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于压缩状态下的结构示意图三。
39.图7是本发明实施例的袋包拆垛夹具在弹性件处于伸展状态下的结构示意图四。
40.图8是本发明实施例的导向组件的结构示意图。
41.图中，1、第一安装部；11、第一固定盘；12、第二固定盘；13、第一法兰；14、连接柱；2、取放组件；21、第二安装部；22、吸盘；23、真空压力开关；3、弹性件；4、导向组件；41、导向盘；42、导向杆；43、限位块；5、连接孔；51、第一孔段；52、第二孔段；53、第三孔段；54、第四孔段；6、压缩反馈组件；61、感应柱；62、行程检测开关；63、接触块；7、视觉摄像头；8、第一万向连接件。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.为了达到上述目的，如图1－8所示，本发明实施例提供了一种袋包拆垛夹具，其包括第一安装部1、取放组件2和导向组件4，第一安装部1的顶部用于连接夹包装置的执行端；取放组件2通过弹性件3与第一安装部1的底部连接，取放组件2用于取放袋包；导向组件4设为至少三个，且导向组件4围绕第一安装部1的竖向中心线排列，导向组件4包括导向盘41和导向杆42，导向盘41水平设置于第一安装部1的底部，导向盘41设有连接孔5，导向杆42穿设于连接孔5内并可相对于导向盘41摆动，导向杆42的底部通过第一万向连接件8转动连接于取放组件2的顶部。
45.基于上述设置，本发明实施例的袋包拆垛夹具具有如下有益效果：
46.(1)本发明实施例的袋包拆垛夹具，通过设置导向组件4和弹性件3，当夹包装置带动袋包拆垛夹具向下移动，且袋包拆垛夹具与表面为异形状的袋包接触时，弹性件3处于被压缩状态，导向杆42向上移动，从而使得导向杆42和取放组件2能沿着z轴向上移动；
47.此外，当多个导向杆42向上移动的行程不一样时，取放组件2的顶端在z轴方向上
产生高度差，取放组件2能绕着x轴和y轴进行转动；由于导向杆42穿设于连接孔5内并可相对于导向盘42摆动，由此，当导向杆42在连接孔5内摆动时，导向杆42带动取放组件2在x轴和y轴进行移动；
48.与此同时，由于第一安装部1的顶端用于连接夹包装置的执行端，夹包装置能带动袋包拆垛夹具绕着z轴进行转动；
49.因此，本发明实施例的袋包拆垛夹具在空间具有六个自由度，取放组件2根据袋包的外形在空间内任意旋转和平移，直至取放组件2的捉取面与袋包的外形相适配，从而使得取放组件2适应各种形状的袋包；
50.(2)通过设置弹性件3、导向盘41和导向杆42，当袋包拆垛夹具在夹取形状不规则的袋包时，弹性件3的弹力发生变化，多个导向杆42在连接孔5内进行移动和摆动，由此，相较于通过气缸对袋包进行顺应，本实施例通过弹性件3和导向组件4对袋包进行顺应，不仅顺应角度更大，而且顺应时间更快，提高对袋包的夹取效率；
51.(3)由于导向杆42具有一定的刚度，从而保证导向杆42具有一定的使用寿命；与此同时，相较于气缸的活塞杆在使用一段时间后，气缸的活塞杆容易发生摆动，本实施例的导向杆42本身不容易发生摆动，从而使得取放组件2不容易发生旋转，进而保证袋包在被取放组件2取拿后，袋包不容易发生旋转。
52.在一些实施例中，可选的，如图1、4、5、6、7和8所示，导向组件4还包括限位块43，限位块43设于导向杆42的顶部；连接孔5包括第一孔段51和第二孔段52，限位块43在垂直于导向杆42的方向上的宽度大于第一孔段51的孔径，且小于或者等于第二孔段52的孔径，以使得当弹性件3处于伸展状态时，限位块43卡接于第二孔段52内；当弹性件3处于压缩状态时，限位块43脱出于第二孔段52。由此，当袋包拆垛夹具未对袋包进行夹取时，弹性件3处于伸展状态，限位块43卡接于第二孔段52内，第一安装部1、取放组件2和导向组件4形成一个具有横向刚性的结构，导向杆42在横向方向上不能进行移动和摆动，以防止取放组件2摆动；
53.当袋包拆垛夹具对袋包进行夹取时，弹性件3被压缩，导向杆42向上移动，与此同时，限位块43向上移动，直至限位块43完全与第二孔段52分离时，导向杆42顺应袋包的表面进行偏摆，以使得取放组件2贴紧形状不规则的袋包或者倾斜设置的袋包；与此同时，在夹包装置向下压时，弹性件3处于压缩状态，弹性件3所产生的压缩力通过取放组件2传递至袋包，袋包产生形变，从而便于取放组件2更好地与袋包相适配连接。
54.在一些实施例中，可选的，如图8所示，连接孔5还包括第三孔段53，第三孔段53设于第二孔段52的上方，第三孔段53的孔径大于限位块43在垂直于导向杆41的方向上的宽度，换言之，在限位块43脱出于第二孔段52后，限位块43更易在导向盘41内摆动，从而便于导向杆42和取放组件2的摆动；
55.另外，连接孔5还包括第四孔段54，第四孔段54设于第二孔段52和第三孔段53之间，第四孔段54作为第二孔段52和第三孔段53之间的过渡段，便于导向杆42在第二孔段52和第三孔段53之间进行移动时，对导向杆42的移动起到缓冲的作用。
56.在一些实施例中，可选的，如图8所示，第二孔段52和第三孔段53均呈孔径从上至下逐渐变小的圆锥形，限位块43在垂直于导向杆42的方向上的宽度小于第二孔段52的最大孔径、大于第二孔段52的最小孔径，以及小于第三孔段53的最小孔径。由此，第二孔段52存在于限位块43相适配的连接段，限位块43进入第二孔段52后，限位块43卡接于第二孔段52
内，从而保证限位块43和导向盘41之间形成一个具有横向刚性的结构。
57.在一些实施例中，可选的，如图8所示，限位块43呈直径从上至下逐渐变小的圆锥形，且限位块43的最大直径与第二孔段52的最大孔径相等，限位块43的最小直径与第二孔段42的最小孔径相等，在限位块43完全进入第二孔段52之后，限位块43与第二孔段52接触，限位块43和导向盘41之间形成一个具有横向刚性的结构，导向杆42在横向方向上不能进行移动和摆动，以防止取放组件2摆动。
58.在一些实施例中，可选的，如图8所示，第一孔段51为圆柱孔，从而便于导向杆42在第一孔段51的移动和摆动。
59.在一些实施例中，可选的，如图1、3、4、5和7所示，导向组件4设为三个，且围绕第一安装部1的竖直中心线呈等边三角排列，从而提高导向杆42在空间进行移动和转动时的稳定性，经测试，当将导向盘41的数量设为少于三个时，袋包拆垛夹具的刚性不足，袋包抓取后不能保持平衡状态；当将导向盘41的数量设为超过四个时，袋包拆垛夹具的约束过多，导向杆42在空间不便于进行移动和转动，不能适应各种不同形状的袋包。
60.在一些实施例中，可选的，如图1、2、4、5和7所示，取放组件2包括第二安装部21、吸盘22、抽真空装置、真空压力开关23和真空检测装置，第二安装部21的顶部通过弹性件3与第一安装部1的底部连接，导向杆42的底部通过第一万向连接件8转动连接于第二安装部21的顶部；吸盘22设于第二安装部21的底部；吸盘22的内腔与抽真空装置连接；真空压力开关23与抽真空装置电连接；真空检测装置设于吸盘22内，真空检测装置用于检测吸盘22内是否处于真空状态。由此，在取袋包时，真空压力开关23开启，抽真空装置对吸盘22进行抽空，直至抽真空装置对吸盘22的内腔进行抽真空，吸盘22可以吸取袋包，在此过程中，多个导向杆42和取放组件2进行任意的转动和移动，直至吸盘22的吸附面和袋包的表面平行设置，从而便于吸盘22与袋包之间形成真空；在放置袋包时，真空压力开关23关闭，吸盘22对袋包的吸力减退或者消失，袋包被释放至袋包放置位置处；
61.示例性地，吸盘22可以为金属吸盘22或者塑料吸盘22，优选地，吸盘22为金属吸盘22，金属吸盘22具有一定的刚性，使用寿命长，能节约后期的使用成本和维护成本；
62.抽真空装置可以为空压机或者真空泵；真空压力开关23为电磁阀；真空检测装置为真空传感器。
63.在一些实施例中，可选的，如图1－8所示，该袋包拆垛夹具还包括多个与导向组件4一一对应设置的压缩反馈组件6，压缩反馈组件6包括感应柱61和行程检测开关62，感应柱61沿竖直方向滑动连接于第一安装部1上，且感应柱61位于导向组件4的上方；行程检测开关62设于第一安装部1上，且行程检测开关62位于感应柱61的一侧，行程检测开关62用于检测感应柱61移动的距离，换言之，行程感应柱61在竖直方向上移动的距离被行程检测开关62检测后，行程检测开关62将信号传递至控制装置，控制装置识别出弹性件3的压缩量；
64.另外，本实施例对压缩反馈组件6和真空检测装置之间的工作过程进行说明，具体为，在取放组件2对袋包的顺从变化过程中，控制装置根据真空检测装置检测到吸盘22内真空度不足的部位的信息，以及行程开关62检测到的感应柱61的行程信息，计算出各个导向杆42所需要的移动补偿量和摆动补偿量，接着发出调节信号至夹包装置，控制夹包装置向下压的程度和第一安装部1的自由度，从而调整弹性件3的压缩程度，以使得取放组件2的吸盘22的吸附面更好地与袋包的表面贴合。
65.在一些实施例中，可选的，如图1－8所示，为了便于感应柱61与限位块43的接触，压缩反馈组件6还包括接触块63，接触块63设于感应柱61的底端，接触块63用于与限位块43接触，其中，接触块63的横截面积和限位块43的横截面积大体一致。
66.在一些实施例中，可选的，如图1、4和5所示，限位块43与导向杆42的顶端之间通过第二万向连接件转动连接，相较于将限位块43与导向杆42的顶端之间的连接设为刚性连接，本实施例的限位块43与导向盘41和接触块63之间的连接更加灵活。
67.在一些实施例中，可选的，如图1、4和5所示，第一万向连接件8和第二万向连接件均为球形关节轴承。
68.在一些实施例中，可选的，如图1－8所示，第一安装部1包括沿竖直方向间隔设置的第一固定盘11和第二固定盘12，第一固定盘11和第二固定盘12通过连接柱14连接，第一固定盘11连接有第一法兰13，第一法兰13用于连接夹包装置的执行端，导向组件4设于第二固定盘12上，换言之，第一安装部1不仅用于与夹包装置连接，而且提供用于安装导向组件4的安装空间，从而提高第一安装部1的空间利用率。
69.在一些实施例中，可选的，如图1、3、4、6和7所示，该袋包拆垛夹具还包括视觉摄像头7，视觉摄像头7设于第一安装部1上。由此，视觉摄像头7对周围进行拍摄，并且将拍摄的图像传递至控制装置，随后，控制装置对视觉摄像头7拍摄的图像进行识别，当控制装置识别到有袋包时，视觉摄像头7发送信号至控制装置，控制装置控制夹包装置和袋包拆垛夹具往放置有袋包的地方处移动，以提高对袋包的拿取效率，减少人工的参与。
70.在一些实施例中，可选的，如图1－8所示，夹包装置可以为机器人、桁架结构、圆盘结构或者导轨结构等夹包结构。
71.在一些实施例中，可选的，如图1、2、4、5和7所示，第二安装部21可以为第二法兰或者第三固定盘，法兰和固定盘具有结构简单和便于安装的优点。
72.在一些实施例中，可选的，如图1、2和5所示，弹性件3为弹簧，弹簧具有结构简单和弹性效果好的优点。
73.为了实现相同的目的，如图1－8所示，本发明实施例还提供了一种通过袋包拆垛夹具夹持袋包的方法，其包括如下步骤：
74.s1、下降阶段：夹包装置带动第一安装部1下降，以使得取放组件2下降至取袋准备位置：
75.s2、拾取阶段：取放组件2接触到袋包，夹包装置带动第一安装部1往袋包处移动，弹性件3受到压缩，导向杆42向上移动，直至限位块43完全与第二孔段52分离；随后，取放组件2根据袋包的形态进行顺从变化，在顺从变化过程中，弹性件3会发生不同程度的压缩，导向杆42在连接孔5内进行摆动或者移动，若在顺从变化后，取放组件2的吸盘22能形成真空，则进行步骤s3；若在顺从变化后，取放组件2的吸盘22不能形成真空，则多次进行步骤s2，直至取放组件2的吸盘22能形成真空；
76.s3、上提阶段：夹包装置将第一安装部1提起，当第一安装部1提起后，导向杆42向下降，限位块43卡设于第二孔段52内；随后，夹包装置将袋包移送至放件准备位置。
77.在一些实施例中，可选的，在步骤s2中，若在顺从变化后，取放组件2的吸盘22不能形成真空，控制装置根据真空检测装置检测到吸盘内真空度不足的部位的信息，以及行程检测开关62检测到的感应柱61的行程信息，调整夹包装置对第一安装部1的压缩量，以及第
一安装部1的自由度，直至取放组件2的吸盘22能形成真空。
78.综上，本发明实施例提供了一种袋包拆垛夹具，以达到对各种形状的袋包的适配性强、对袋包的夹取效率高和使用寿命长的目的。
79.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。