一种用于智能制造的盒体取放机械手的制作方法

1.本发明涉及一种机械手，具体涉及一种用于智能制造的盒体取放机械手。


背景技术：

2.机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，能模仿人手和手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，它可代替人的繁重劳动，以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作，以保护人身安全，因而被广泛应用于纸箱码垛当中。在一些包装仓库，需要将装好盒的成品或者半成品放到货架上，来节省占地面积，以前都是通过人工将纸箱码垛在货架上，如果需要取拿下层纸箱的时候，则需要在上层纸箱底下放一个卡板，再实施更换下层纸箱的工作，操作不方便，且取出下层纸箱费时费力，也占有较大的空间，另外，人为取出下层纸箱，劳动强度大，又浪费时间。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的上述缺点，本发明提供了一种用于智能制造的盒体取放机械手，操作便捷，使用方便，节省人力，提高码垛的工作效率。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5.一种用于智能制造的盒体取放机械手，包括底层取件机械手和二层取件机械手以及设有行走轮的行走架体部，在所述行走架体部上纵向安装有直线导轨及直线推杆，在所述直线导轨上滑动连接直线推杆驱动的底层取件机械手，并在底层取件机械手上方设置有二层取件机械手；
6.所述底层取件机械手与二层取件机械手结构相同，包括取件机械手和架体，在架体上安装夹持升降推杆；底层取件机械手的夹持升降推杆一安装在行走架体部上，其底端与直线导轨滑动连接；二层取件机械手的夹持升降推杆二悬挂安装在设置在行走架体部前端的二层龙门升降架上；
7.在所述架体的内部水平安装夹持纵向推杆，夹持纵向推杆的端部贯穿架体旋转安装夹持摆动臂，在所述夹持摆动臂的另一端水平安装有夹持u型伸缩臂，并在夹持u型伸缩臂靠近夹持摆动臂的下壁面安装夹持二层连接臂；
8.在所述夹持二层连接臂的底端垂直安装夹持纵向导杆，在夹持纵向导杆上套装夹持连接弹簧、夹持滑动架体和夹持滑套，且夹持滑动架体的一面与夹持连接弹簧固定连接，另一面与夹持滑套固定连接。
9.进一步的，所述夹持u型伸缩臂前端安装设有用于刃入纸盒侧部间隙的夹取前尖端，在夹持u型伸缩臂侧端下壁面铰接有夹持l型摆动臂，在夹持l型摆动臂下端连接有夹持弹簧柱，在夹持弹簧柱下端连接夹持下前斜楔。
10.进一步的，在所述夹取前尖端中部开设有夹取工艺豁口；在所述夹持u型伸缩臂内侧壁对应位置处设有夹取侧凹部，在所述夹取侧凹部的中间位置处通过夹持横向复位簧安
装有夹持横向推动部，并在夹持横向推动部的端部安装有夹持圆周圈，在夹持圆周圈中心位置处设有夹持圆圈中心凹。
11.进一步的，在所述夹持滑动架体前端设有夹持下铲板，在夹持下铲板上加工有夹持纵向长槽，且所述夹持下前斜楔插入在所述夹持纵向长槽内。
12.进一步的，在所述二层取件机械手后侧还设有开箱装置，并在开箱装置后部设有打开前短板装置与打开后短板装置；
13.所述开箱装置包括设置在二层龙门升降架上的开箱升降架，在开箱升降架下端设置有开箱割刀和开箱升降杆，在开箱升降杆下端设有开箱前导向，在所述开箱前导向后端依次连接开箱竖直侧帮、开箱第一倾斜臂及开箱第二弯臂，且三者均为八字型，三者的末端开口逐渐张开变大。
14.进一步的，所述开箱升降杆与所述开箱竖直侧帮的内壁固定连接。
15.进一步的，所述打开前短板装置与打开后短板装置结构相同，包括打开移动架、打开升降杆，打开旋转杆和倒l型弯臂，在所述打开移动架上安装打开升降杆，并在打开升降杆的升降端安装打开旋转杆，在打开旋转杆的旋转端偏心安装倒l型弯臂，并在倒l型弯臂的下端一侧安装有打开n型卡口。
16.进一步的，所述夹取横向推动部由气缸、液压推杆或电动推杆组成。
17.有益效果
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：设计合理、结构简单、操作便捷、成本低廉，在机械手工程过程中，二层机械手能够实现上层箱体的托举，下层机械手完成底层箱体的取拿，还能够利用开箱装置、打开前短板装置与打开后短板装置，实现箱体的封条裁开和箱体的打开，方便取拿箱体内部的物品，节省时间，降低了人工劳动的强度，提高了工作效率。
附图说明
19.图1为本发明的立体图。
20.图2为本发明的主视剖面图。
21.图3为本发明图2的a部放大示意图。
22.图4为本发明图2的b部放大示意图。
23.图5为本发明底层取件机械手的立体结构示意图。
24.图6为本发明实施例2中开箱装置的立体图。
25.图7为现有技术中货架体以及纸盒关闭状态的立体结构示意图。
26.图8为本现有技术纸盒打开状态的立体结构示意图。
27.图9为本发明实施例3中开箱装置的立体图。
28.附图标记说明：1、货架体；2、底层纸盒；3、二层纸盒；4、纸盒箱体；5、前短压板；6、后短压板；7、长压板；8、行走架体部；9、底层取件机械手；10、二层取件机械手；11、开箱装置；12、打开前短板装置；13、打开后短板装置；14、直线导轨；15、架体；16、二层龙门升降架；17、夹持升降推杆一；18、夹持纵向推杆；19、夹持摆动臂；20、夹持u型伸缩臂；21、夹取前尖端；22、夹取工艺豁口；23、夹取侧凹部；24、夹持圆周圈；25、夹持横向推动部；26、夹持横向复位簧；27、夹持圆圈中心凹；28、夹持滑套；29、夹持二层连接臂；30、夹持纵向导杆；31、夹
持连接弹簧；32、夹持滑动架体；33、夹持下铲板；34、夹持纵向长槽；35、夹持l型摆动臂；36、夹持弹簧柱；37、夹持下前斜楔；38、夹持二层升降臂二；39、开箱升降架；40、开箱割刀；41、开箱升降杆；42、开箱前导向；43、开箱竖直侧帮；44、开箱第一倾斜臂；45、开箱第二弯臂；46、打开移动架；47、打开升降杆；48、打开旋转杆；49、倒l型弯臂；50、打开n型卡口；51、电机；52、倒t型板。
具体实施方式
29.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，都属于本发明保护的范围。
30.通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。
31.实施例1：
32.请参阅图1
‑
8，本发明提供一种技术方案：
33.一种用于智能制造的盒体取放机械手，如图1、图2、图7所示，包括底层取件机械手9和二层取件机械手10以及设有行走轮的行走架体部8，行走架体部8可采用铝合金结构，其底端设有行走轮，可以实现行走操控；在行走架体部8上纵向安装有直线导轨14及直线推杆，在直线导轨14上滑动连接直线推杆驱动的底层取件机械手9，并在底层取件机械手9上方设置有二层取件机械手10，直线推杆可驱动底层取件机械手9在直线导轨14上行走，在底层取件机械手9前行牵拉取拿货架体1上的底层纸箱2时，二层取件机械手10将夹持并向上托举二层纸盒3，底层取件机械手9夹持底层纸盒2，从而拉出底层纸盒2，二层取件机械手10下降，将夹持托举的二层纸盒3放置到底层纸盒2离开后的空位。
34.如图2所示，底层取件机械手9与二层取件机械手10结构相同，包括取件机械手和架体15，在架体15上安装夹持升降推杆；底层取件机械手9的夹持升降推杆一17安装在行走架体部8上，其底端与直线导轨14滑动连接；二层取件机械手10的夹持升降推杆二38悬挂安装在设置在行走架体部8前端的二层龙门升降架16上；底层取件机械手的夹持升降推杆一17在直线导轨14上行走，从而实现牵拉底层纸盒2。
35.由于底层取件机械手9与二层取件机械手10结构相同，以底层取件机械手9为例进行说明，如图5所示，在架体15的内部水平安装夹持纵向推杆18，夹持纵向推杆18的端部贯穿架体15旋转安装夹持摆动臂19，夹持摆动臂19可在机械手夹持纸盒时，对夹持的角度进行微调整，以增加其夹持的稳固性；在夹持摆动臂19的另一端水平安装有夹持u型伸缩臂20，在夹持u型伸缩臂20前端安装设有用于刃入纸盒侧部间隙的夹取前尖端21，在夹取前尖端21中部开设有夹取工艺豁口22；在夹持u型伸缩臂20内侧壁对应位置处设有夹取侧凹部23，在夹取侧凹部23的中间位置处通过夹持横向复位簧26安装有夹持横向推动部25，并在夹持横向推动部25的端部安装有夹持圆周圈24，在夹持圆周圈24中心位置处设有夹持圆圈中心凹27，夹取横向推动部25可采用气缸、液压推杆或电动推杆，但不局限。
36.使用的时候，夹取前尖端21插入到货架体码垛整齐的纸盒侧部间隙中，通过夹持横向推动部25以及夹持横向复位簧26的弹簧力，实现对纸盒侧部的夹持，当纸盒被夹持后，夹持圆圈中心凹27的设置，能够利用摩擦力实现摩擦接触，增加夹持的稳固性。
37.如图2、图3、图5所示，在夹持u型伸缩臂20靠近夹持摆动臂19的下壁面安装夹持二层连接臂29；在夹持二层连接臂29的底端垂直安装夹持纵向导杆30，在夹持纵向导杆30上套装夹持连接弹簧31、夹持滑动架体32和夹持滑套28，且夹持滑动架体32的一面与夹持连接弹簧31固定连接，另一面与夹持滑套28固定连接；在夹持u型伸缩臂20侧端下壁面铰接有夹持l型摆动臂35，在夹持l型摆动臂35下端连接有夹持弹簧柱36，在夹持弹簧柱36下端连接夹持下前斜楔37；在夹持滑动架体32前端设有夹持下铲板33，在夹持下铲板33上加工有夹持纵向长槽34，且夹持下前斜楔37插入在夹持纵向长槽34内。
38.使用过程，以二层取件机械手10为例，在二层取件机械手10夹持二层纸盒3时，夹持下前斜楔37随着二层取件机械手10前行，当夹持u型伸缩臂20前端部分的夹取前尖端21插入到纸盒箱体的侧端面时，夹持u型伸缩臂20下部的夹持下铲板33，受下部纸盒箱体的阻挡不能继续前行，从而使夹持下铲板33在夹持连接弹簧31的弹簧力作用下向后运动，使夹持下前斜楔37的底端与夹持纵向长槽34后侧部分离，向夹持下铲板33的方向移动，当夹持u型侧伸缩臂20夹持纸盒上升，实施托举功能时，纸盒箱体的底部产生间隙，使得夹持下铲板33前行的阻挡消失，夹持下铲板33在夹持连接弹簧31的弹簧力作用下，向夹取前尖端21的方向前行，延伸到纸盒箱体的底部，发挥辅助托举的作用，而在夹持连接弹簧31弹簧力的作用下，夹持下前斜楔37与夹持下铲板33实现定位，增加辅助托举的稳固性。
39.实施例2：
40.如图1、图2所示，在二层取件机械手10后侧还设有开箱装置11，并在开箱装置11后部设有打开前短板装置12与打开后短板装置13；开箱装置11包括设置在二层龙门升降架16上的开箱升降架39，开箱升降架39可采用与二层龙门升降架16固接连接的方式，也可采用在二层龙门升降架16上滑动的连接方式，可根据需要进行设置，在开箱升降架39下端设置有开箱割刀40和开箱升降杆41，开箱割刀40可升降至纸盒侧面，开箱割刀40的前端与封箱胶带侧面对齐，通过左右偏转开箱割刀40，利用开箱割刀40前端实现对封箱胶带侧面的割开，再升降至纸盒上方，实现对封箱胶带上面的割开，在开箱升降杆41下端设有开箱前导向42，如图6所示，在开箱前导向42后端依次连接开箱竖直侧帮43、开箱第一倾斜臂44及开箱第二弯臂45，且三者均为八字型，三者的末端开口逐渐张开变大；开箱升降杆41与开箱竖直侧帮43的内壁固定连接；
41.在具体应用当中，如图6、图8所示，开箱时，随着开箱升降杆41的运动，开箱前导向42先进入到割开的纸盒箱体4中间缝隙中。随着开箱竖直侧帮43、开箱第一倾斜臂44、以及开箱第二弯臂45依次进入纸盒箱体4的中间缝隙中，将长压板7张开，使用时，为了方便开箱前导向42先进入到纸盒箱体4内，可将开箱前导向、开箱竖直侧帮、开箱第一倾斜臂和开箱第二弯臂做倾斜设置，使开箱前导向位于最低点，开箱第二弯臂位于最高点。
42.如图2、图4、图8所示，打开前短板装置12与打开后短板装置13结构相同，从而实现对应前短压板5和后短压板6的打开，包括打开移动架46、打开升降杆47，打开旋转杆48和倒l型弯臂49，在打开移动架46上安装打开升降杆47，并在打开升降杆47的升降端安装打开旋转杆48，在打开旋转杆48的旋转端偏心安装倒l型弯臂49，并在倒l型弯臂49的下端一侧安
装有打开n型卡口50。
43.在具体应用当中，以打开前短板装置12为例进行说明，首先控制打开旋转杆48下降，使其下降到纸箱盒体4的内部，然后打开旋转杆48旋转90度，使得打开l型弯臂49位于前短压板5的下方，通过打开升降杆47使打开l型弯臂49向上运动，从而带动前短压板5上升并打开，然后，控制打开n型卡口50，使其下降，与打开的前短压板5相抵，并对前短压板5进行下压，通过n型对前短压板5进行挤压，从而使得纸盒完全打开，从而方便机械手或人工拿取拿纸盒箱体4内部的东西。
44.实施例3：
45.如图9所示，在开箱升降杆41靠近底部的位置处设置有电机51，并在电机51的驱动端固定连接倒t型板52。
46.在具体应用当中，实施开箱操作时，随着开箱升降杆41的运动，倒t型板52先进入到割开的纸盒箱体4中间缝隙中，控制电机51进行旋转，使倒t型板52旋转90度，然后随着升降杆41的上升，即可将长压板7张开，在使用时，为了保证倒t型板52进入纸盒箱体的流畅，可将倒t型板52设计成片状结构，这样的结构设置，适合纸盒箱体内的货物较多的情况。
47.工作原理：
48.本发明利用钻山洞或跳马鞍原理改进底层取件机械手9与二层取件机械手10，在具体工作当中，先由二层取件机械手10将二层纸盒3夹持住，并实现托举，以方便底层取件机械手9，从下方将底层纸盒2牵拉取出，二层取件机械手再将二层纸盒3下放到原来底层纸盒2的位置，特别适合于仓储物流；另外，开箱装置11、打开前短板装置12和打开后短板装置13，能够实现自动拆箱的功能，方便取拿纸箱内部分的物品。在实际应用当中，也可利用上述原理，将纸箱插入到二层纸盒的底部，灵活多用。
49.本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。