一种抓取装置及码垛机器人的制作方法

1.本技术涉及码垛技术领域，具体而言，涉及一种抓取装置及码垛机器人。


背景技术：

2.现阶段的纸箱包装堆垛过程一般都是通过机器人的真空海绵吸盘来抓取箱体按规划路径进行货物堆垛。当机械手臂通过抓取装置上的真空海绵吸盘抓取货物在其运动过程中存在货物掉落的风险。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种抓取装置及码垛机器人，以改善货物在码垛过程易掉落的问题。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种抓取装置，抓取装置用于抓取货物，取装置包括固定座、吸盘组件和托盘组件，吸盘组件设于固定座，吸盘组件用于吸取货物。托盘组件沿第一方向可移动地设于固定座，以使托盘组件能远离或靠近吸盘组件，托盘组件用于与吸盘组件配合，以对吸盘组件所吸取的货物进行承托稳固。
5.上述技术方案中，在抓取货物时，吸盘组件吸取货物，在吸盘组件、固定座及托盘组件的配合下，托盘组件能够对吸盘组件所吸取的货物进行承托稳固，将吸盘组件所吸取的货物形成半包裹状态，起到了降低货物掉落的风险。
6.在一些实施例中，托盘组件包括托盘和第一驱动机构，托盘用于对吸盘组件所吸取的货物进行承托，托盘与固定座滑动配合。第一驱动机构用于驱动托盘在固定座上沿第一方向滑动。
7.上述技术方案中，通过托盘组件中的托盘对吸盘组件所吸取的货物进行承托，保证了货物在码垛过程的稳定性，同时通过托盘与固定座滑动配合，在第一驱动机构的驱动作用下，从而使得托盘靠近或远离吸盘组件，从而形成货物的吸取空间，并且通过滑动配合使得托盘的运动过程更加稳定，提高了码垛过程的整体稳定性。
8.在一些实施例中，第一驱动机构包括第一导轨和第一驱动件，第一导轨设于固定座，并沿第一方向延伸设置，托盘与第一导轨滑动配合。第一驱动件与固定座连接，第一驱动件的驱动端与托盘连接，以用于驱动托盘在第一导轨沿第一方向滑动。
9.上述技术方案中，通过在固定座上设置第一导轨，托盘通过第一导轨与固定座滑动配合，使得托盘在固定座上的滑动过程更加稳定。
10.在一些实施例中，托盘包括承托部和滑动部，承托部和滑动部相互连接形成l形。承托部用于承托货物，滑动部与第一驱动件的驱动端连接并与第一导轨滑动配合。
11.上述技术方案中，通过承托部给货物提高承托作用，通过滑动部与固定座之间滑动连接，托盘的结构整体呈l形，使得托盘所占用的空间相对较小，更利于抓取装置中托盘的布局。
12.在一些实施例中，承托部设有多个减重孔。
13.上述技术方案中，通过在托盘上设置多个减重孔，减重孔可以有效降低托盘的整体重量，从而减小第一驱动件的负载，降低了能耗，由于重量相对较轻，自然也提高了托盘运动过程的整体稳定性。
14.在一些实施例中，吸盘组件包括吸盘座、吸盘和第二驱动机构，吸盘安装于吸盘座，吸盘用于在供气时吸住货物。第二驱动机构用于驱动吸盘座沿第二方向移动，以使吸盘能远离或靠近固定座，第二方向垂直于第一方向。
15.上述技术方案中，吸盘与托盘均可以相对固定座运动，而且两者的运动方向相互垂直，这样在吸盘对货物进行吸取时，吸盘可以向远离托盘的方向运动，便于形成供吸盘吸取货物的吸取空间，降低了吸盘在吸取货物时托盘自身对货物产生的干扰，从而使得吸盘能够更加灵活的对货物进行吸取，提高了码垛效率。
16.在一些实施例中，第二驱动机构包括第二导轨和第二驱动件，第二导轨与固定座连接，并沿第二方向延伸设置，吸盘座与第二导轨滑动配合。第二驱动件的驱动端与吸盘座连接，用于驱动吸盘座在第二导轨沿第二方向移动。
17.上述技术方案中，通过在固定座上设置的第二导轨，吸盘座通过第二导轨与固定座滑动配合，使得吸盘在固定座上的滑动过程更加稳定。
18.在一些实施例中，吸盘组件的吸盘的数量设为多个，多个吸盘并排设置于吸盘座。
19.上述技术方案中，通过吸盘座上设置有多个吸盘，有效提高了吸盘对货物的吸取能力，即使其中一个吸盘出现机械故障的情况下，也能通过其它吸盘对货物进行吸取，有效保证了货物码垛过程的正常运行，提高了货物在码垛过程的稳定性。
20.在一些实施例中，托盘与吸盘平行设置。
21.上述技术方案中，通过托盘与吸盘平行设置，从而使得货物与托盘与吸盘的接触面相互平行，对货物的承托效果更好，同时也适用于各种种类的货物抓取，譬如箱体货物，扩大了对货物抓取的范围。
22.第二方面，本技术还实施例提供了一种码垛机器人，码垛机器人包括机器人以及前述的抓取装置，机器人具有驱动臂，抓取装置与驱动臂连接。
23.本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
25.图1为本技术一些实施例提供的抓取装置的结构示意图；
26.图2为本技术一些实施例提供的抓取装置另一角度的结构示意图。
27.图标：10
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固定座；20
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托盘组件；21
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托盘；210
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承托部；210a
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减重孔；211
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滑动部；22
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第一驱动件；23
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第一导轨；24
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滑块；30
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吸盘组件；31
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吸盘；32
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吸盘座；33
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轴承固定座；34
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轴承；35
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导向杆；36
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导向杆连接板；37
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第二驱动件；40
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安装板；100
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抓取装置。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.实施例
34.本技术实施例提供了一种抓取装置，请参照图1，抓取装置100包括固定座10、吸盘组件30和托盘组件20，吸盘组件30设于固定座10，吸盘组件30用于吸取货物。托盘组件20沿第一方向可移动地设于固定座10，以使托盘组件20能远离或靠近吸盘组件30，托盘组件20用于与吸盘组件30配合，以对吸盘组件30所吸取的货物进行承托稳固。
35.上述技术方案中，在抓取货物时，吸盘组件30吸取货物，在吸盘组件30、固定座10及托盘组件20的配合下，托盘组件20能够对吸盘组件30所吸取的货物进行承托稳固，将吸盘组件30所吸取的货物形成半包裹状态，起到了降低货物掉落的风险。具体的，在抓取货物时，先将托盘组件20远离吸盘组件30，便于形成供吸盘组件30吸取货物的吸取空间，然后吸盘组件30对货物进行吸取，吸盘组件30将货物吸取到位后，托盘组件20向靠近吸盘组件30的方向移动，对吸盘组件30所吸取的货物进行承托，并与吸盘组件30和固定座10配合，将货物维持在一个半包裹的状态，从而降低了货物在码垛过程易掉落的概率。
36.其中，托盘组件20与固定座10间可以是多种配合方式来实现远离或靠近，例如，托盘组件20与固定座10间可以是转动配合，也可以是滑动配合。
37.在托盘组件20与固定座10间为转动配合的情况下，通过托盘组件20与吸盘组件30的夹角发生变化，从而让托盘组件20与吸盘组件30之间形成吸取空间，便于吸盘组件30吸取货物。例如，在抓取货物时，让托盘组件20与固定座10发生相对转动，让托盘组件20远离吸盘组件30，可以使得托盘组件20与固定座10相互平行，这样便于吸盘组件30对货物进行
吸取，吸盘组件30对货物吸取完成后，将托盘组件20向靠近吸盘组件30的一侧转动，让托盘组件20靠近货物，可以使得托盘组件20与固定座10相互垂直，通过托盘组件20对货物进行承托，从而降低了货物在码垛过程易掉落的概率。
38.在一些实施例中，在托盘组件20与固定座10间为滑动配合的情况下，托盘组件20包括托盘21和第一驱动机构，托盘21用于对吸盘组件30所吸取的货物进行承托，托盘21与固定座10滑动配合。第一驱动机构用于驱动托盘21在固定座10上沿第一方向滑动。
39.通过托盘21对吸盘组件30所吸取的货物进行承托，保证了货物在码垛过程的稳定性，同时通过托盘21与固定座10滑动配合，在第一驱动机构的驱动作用下，从而使得托盘21靠近或远离吸盘组件30，从而形成货物的吸取空间，并且通过滑动配合使得托盘21的运动过程更加稳定，提高了码垛过程的整体稳定性。
40.在一些实施例中，请结合图1和图2，第一驱动机构包括第一导轨23和第一驱动件22，第一导轨23设于固定座10，并沿第一方向延伸设置，托盘21与第一导轨23滑动配合。第一驱动件22与固定座10连接，第一驱动件22的驱动端与托盘21连接，以用于驱动托盘21在第一导轨23沿第一方向滑动。
41.通过在固定座10上设置第一导轨23，托盘21通过第一导轨23与固定座10滑动配合，使得托盘21在固定座10上的滑动过程更加稳定。
42.其中，第一驱动件22可以是驱动气缸、液压油缸等驱动设备。
43.在第一驱动件22为驱动气缸的情况下，第一驱动件22安装于固定座10上，第一驱动件22的输出端与托盘21连接。图1示例性的示出了第一驱动件22为驱动气缸的情形。
44.托盘21的形状可以是l形，可以是t形等。
45.在一些实施例中，托盘21包括承托部210和滑动部211，承托部210和滑动部211相互连接形成l形。承托部210用于承托货物，滑动部211与第一驱动件22的驱动端连接并与第一导轨23滑动配合。
46.通过承托部210给货物提高承托作用，通过滑动部211与固定座10之间滑动连接，托盘21的结构整体呈l形，使得托盘21所占用的空间相对较小，更利于抓取装置100中托盘21的布局。
47.在一些实施例中，托盘21的滑动部211上设有滑块24，托盘21通过滑块24与第一导轨23滑动配合。
48.在一些实施例中，承托部210设有多个减重孔210a。
49.通过在托盘21上设置多个减重孔210a，减重孔210a可以有效降低托盘21的整体重量，从而减小第一驱动件22的负载，降低了能耗，同时也提高了托盘21在运动过程的整体稳定性。
50.其中，托盘21的材质可以是金属、塑料等材质。
51.在托盘21材质为金属的情况下，托盘21的材质可以是铁、铜、铝等材质。
52.减重孔210a可以是多种形状，譬如，圆形、方形或长条形等形状。图1示例性的示出了减重孔210a为长条形孔且减重孔210a为三个的情形。
53.在托盘21与固定座10间为滑动配合的情况下，固定座10与吸盘组件30之间的所呈角度可以是直角，也可以是钝角。
54.在一些实施例中，固定座10与吸盘组件30之间的所呈夹角为钝角。
55.固定座10与吸盘组件30之间的所呈夹角为钝角，从而使得托盘21在固定座10上进行滑动时，托盘21在水平方向和竖直方向均可以更靠近或远离吸盘组件30，更易形成供吸盘组件30吸取货物的吸取空间，在吸盘组件30吸取货物时，降低了托盘21自身所占空间对吸盘组件30的干扰。
56.在固定座10与吸盘组件30之间的所呈夹角为直角的情况下，为了避免吸盘组件30在吸取货物时，托盘组件20对货物产生的干扰，因此吸盘组件30也可以相对于固定座10移动。鉴于此，吸盘组件30可以包括吸盘座32、吸盘31和第二驱动机构，吸盘31安装于吸盘座32，吸盘31用于在供气时吸住货物。第二驱动机构用于驱动吸盘座32沿第二方向移动，以使吸盘31能远离或靠近固定座10，第二方向垂直于第一方向。
57.吸盘31与托盘21均可以相对固定座10运动，而且两者的运动方向相互垂直，这样在吸盘31对货物进行吸取时，吸盘31可以向远离托盘21的方向运动，便于形成供吸盘31吸取货物的吸取空间，降低了吸盘31在吸取货物时托盘21对货物产生的干扰，从而使得吸盘31能够更加灵活的对货物进行吸取，提高了码垛效率。
58.具体的，在抓取货物时，第二驱动机构驱动吸盘31向远离固定座10的方向运动，便于抓取货物，而第一驱动机构驱动托盘21向靠近吸盘31方向运动，将托盘21收缩，保证抓取装置100在安全位置以便于下一步作业。然后吸盘31吸取到货物并慢速上升一定高度时，托盘21向远离吸盘31的方向运动，便于吸盘31将所吸取的货物收回，随后吸盘31向靠近托盘21的方向缩回，此时货物位于托盘21的上方，然后托盘21向靠近吸盘31方向运动，并对货物进行承托，吸盘31与托盘21配合将货物抱紧，避免货物出现掉落的现象。
59.吸盘31可以是市面上的常用吸盘31，例如，可以是真空海绵吸盘31。
60.在一些实施例中，第二驱动机构包括第二导轨和第二驱动件37，第二导轨与固定座10连接，并沿第二方向延伸设置，吸盘座32与第二导轨滑动配合。第二驱动件37的驱动端与吸盘座32连接，用于驱动吸盘座32在第二导轨沿第二方向移动。
61.通过在固定座10上设置的第二导轨，吸盘座32通过第二导轨与固定座10滑动配合，使得吸盘31在固定座10上的滑动过程更加稳定。
62.第二导轨可以是多种结构，例如，第二导轨可以是滑轨，也可以是导向杆35。
63.在第二导轨为导向杆35的情况下，吸盘座32上设有轴承固定座33，轴承固定座33安装有直线轴承34，吸盘座32通过直线轴承34与导向杆35滑动配合，从而实现吸盘31与固定座10之间的靠近或远离。导向杆35远离固定座10的一端安装有导向杆连接板36，第二驱动件37可以安装于吸盘座32上，第二驱动件37的输出端可以与导向杆连接板36连接。或者，第二驱动件37可以安装于导向杆连接板36上，第二驱动件37的输出端与吸盘座32连接。
64.在一些实施例中，第二导轨可以包括多根导向杆35，譬如，第二导轨包括两根导向杆35，图1示例性的示出了导向杆35为两根的情形。
65.第二驱动件37可以是驱动气缸、液压油缸等驱动设备，本实施例中，第二驱动件37为驱动气缸。
66.在一些实施例中，吸盘组件30的吸盘31的数量设为多个，多个吸盘31并排设置于吸盘座32。
67.通过吸盘座32上设置有多个吸盘31，有效提高了吸盘对货物的吸取能力，即使其中一个吸盘31出现机械故障的情况下，也能通过其它吸盘31对货物进行吸取，有效保证了
货物码垛过程的正常运行，提高了货物在码垛过程的稳定性。
68.示例性的，吸盘座32上设有三个吸盘31，三个吸盘31在吸盘座32上等间距间隔设置。图1示例性的示出了吸盘31为三个的情形。
69.在一些实施例中，托盘21与吸盘31平行设置。
70.通过托盘21与吸盘31平行设置，从而使得货物与托盘21与吸盘31的接触面相互平行，对货物的承托效果更好，同时也适用于各种种类的货物抓取，譬如箱体货物，扩大了对货物抓取的范围。
71.在一些实施例中，吸盘座32上设有安装板40，安装板40用于与机器人的驱动臂连接。
72.第二方面，本技术还实施例提供了一种码垛机器人，码垛机器人包括机器人以及前述的抓取装置100，机器人具有驱动臂，抓取装置100与驱动臂连接。
73.通过抓取装置100与码垛机器人的驱动臂连接，从而使得抓取装置100与码垛机器人合为一体。在吸盘组件30也能相对于固定座10运动的情况下，对码垛机器人的运行过程进行说明：
74.首先码垛机器人移动至待抓取货物上方的抓取位置处，随后利用第二驱动件37驱动吸盘31向远离固定座10的方向运动，伸出吸盘31，便于抓取货物，并利用第一驱动件22驱动托盘21向靠近吸盘31方向运动，让托盘21处于缩回状态，保证抓取装置100在安全位置以便于下一步作业。然后打开吸盘31吸住货物慢速上升至一定高度，通过第一驱动件22驱动托盘21向远离吸盘31的方向运动，便于形成供吸盘31缩回的空间，随后吸盘31向靠近托盘21的方向缩回，吸盘31将货物缩回至托盘21的上方后，然后托盘21向靠近吸盘31方向运动，并对货物进行承托，吸盘31与托盘21配合将货物抱紧，避免了码垛机器人在运动过程中货物出现掉落的现象。然后机器人按照规划路径运动至码垛位置，抓取装置100按逆序动作回到安全位置然后放下货物，码垛完成后移动至待机位置等待下一次的货物抓取。
75.在第一驱动件22和第二驱动件37为驱动气缸的情况下，第一驱动件22和第二驱动件37受三位五通常闭型气缸电磁阀分别控制，在机器人搬运货物过程中如有发生气压不稳以及突然断电等特殊情况下，可以保证第一驱动件22和第二驱动件37在当前工作状态下短时间内不会松开，防止箱体掉落受损。
76.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
77.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。