一种箱型抓手及其码垛机器人的制作方法

1.本发明涉及箱型抓手技术领域，具体为一种箱型抓手及其码垛机器人。


背景技术：

2.在仓储、物流等领域，越来越多的工作已经由智能化设备所替代，码垛机器人的发明，更是大大减轻人工劳动力、降低仓储成本，其快捷、精准、高效等优点受到相关企业的喜爱和支持，为了使码垛机器人根据工作环境发挥最大能效，许多不同结构的夹具被设计和开发出来，目前箱体夹具包括以下几类且均存在一定的缺陷：
3.1、侧边夹持式：通过两侧设置的机械夹板相互靠近从而将其间的箱体进行夹持，但该种夹持方式容易造成质量较大的箱型物体滑落损伤等风险；
4.2、吸盘吸附式：通过在顶部或侧边设置若干吸盘，通过吸盘对箱型物件进行夹持，但该种夹持方式同样难以承载质量较大的部件，且对于表面粗糙的纸质箱体，其吸盘的吸附作用存在一定的风险，且与侧边夹持式同样存在局部压力过大从而对箱体造成损伤等问题；
5.3、托爪承托式：通过托爪从下方塞入箱型物料底部，通过承托的方式将物料进行转移，该种转移方式虽然能够承载质量较大的箱型物料，但其托爪通常为固定式设置，该种设置造成了机械爪在码垛过程中需要移动较大的形成才能对箱型物料进行释放，进而无法完成密集型码垛操作；
6.现有技术中公开号为“cn214166589u”的一种用于箱体抓取的柔性抓手，涉及箱体抓手技术领域，解决了现有箱体抓手易将箱体挤压变形，导致箱体内货物损坏的技术问题，包括平板，所述平板上壁面活动连接有一对移动块，一对所述移动块两端均转动连接有一对上转套，所述平板两侧均开设有一对平台开口，一对所述上转套贯穿于一对所述平台开口，一对所述上转套贯穿端均插装有下转杆，所述下转杆底部一侧固接有叉齿，所述平板中心处开设有安装孔，所述安装孔内固接有气缸，所述气缸伸缩端固接有纸箱吸盘，上述装置通过纸箱吸盘先将纸箱吸起后，通过将叉齿转动至箱体下方，从而实现从下方托起箱体，减少了对箱体的挤压，保证了箱体内部货物的安全。
7.上述装置及现有技术的集成化夹持装置，虽然通过负压、夹持和承托等结合方式尽量减小上述夹具存在的问题，但并未完全解决承载重量与码垛密集型的相关矛盾，因此本发明的目的在于设计一种能够承托质量较大的箱型部件，且箱型抓手活动范围较小，便于进行密集型堆垛的箱型抓手及其码垛机器人。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种箱型抓手及其码垛机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种箱型抓手，包括连接架，所述连接架固定安装在机械臂上，所述连接架两侧同
步伸缩式设置有牵引侧板和收卷侧板，所述牵引侧板上部左右两侧设置有绳索收卷盒，所述绳索收卷盒内通过绳索电机活动设置有一对收卷盘，两侧的所述收卷盘内缠绕有牵引绳索，所述收卷侧板上部外侧设置有承托卷板收卷盒，所述承托卷板收卷盒内通过收卷电机活动设置有收卷辊，所述收卷辊上缠绕有承托卷板,所述承托卷板远离承托卷板收卷盒一端与牵引绳索远离绳索收卷盒一端通过连接条相连接，所述牵引侧板和收卷侧板内部分别开设有供牵引绳索或承托卷板穿设的通道；
11.所述牵引侧板的竖直方向还开设有压紧杆伸缩槽，所述压紧杆伸缩槽内伸缩式设置有压紧杆，所述压紧杆底部固定安装有压紧条，所述压紧条活动设置于牵引侧板底部开设的压紧槽内，所述压紧条与承托卷板活动抵靠，所述牵引侧板侧边开设有操动压紧杆升降的压紧气缸；
12.所述收卷辊的辊轴上还固定安装有锁止齿轮，所述锁止齿轮延伸至承托卷板收卷盒外部与锁止爪活动啮合，所述锁止爪固定安装在锁止电机的驱动轴上。
13.优选的，所述连接架内部活动设置有伸缩转盘，所述伸缩转盘固定连接在伸缩电机的驱动轴上，所述伸缩电机固定安装在连接架上部，所述连接架左右两侧活动插设有伸缩连杆，左右两侧的伸缩连杆沿伸缩转盘的轴心呈中心对称且分别固定连接在牵引侧板或收卷侧板上。
14.优选的，所述连接架两侧还开设有滑杆槽，所述滑杆槽内活动插设有伸缩滑杆，所述伸缩滑杆分别固定安装在牵引侧板或收卷侧板内侧。
15.优选的，所述收卷侧板内侧还固定安装有润滑油添加盒，所述润滑油添加盒底部与收卷侧板内开设的承托卷板的伸缩通道连通，所述润滑油添加盒内添加的润滑剂用以对承托卷板上表面一侧进行润滑，所述润滑油添加盒内还设置有将润滑剂泵入承托卷板表面的添加机构。
16.优选的，将润滑剂泵入承托卷板表面的所述添加机构包括泵气活塞缸，所述泵气活塞缸底部与润滑油添加盒内开设的润滑剂舱连通，所述泵气活塞缸底部设置有单向进气阀，所述泵气活塞缸侧边还开设有与外接环境连通的单向泵气阀，所述泵气活塞缸内活动安装有泵气活塞，所述泵气活塞通过泵气连杆活动安装在凸轮轴上，所述凸轮轴一端固定安装有从动带轮，所述从动带轮通过轮带与主动带轮连接，所述主动带轮固定安装在收卷辊的辊轴上。
17.优选的，所述牵引侧板内侧还设置有限位侧板，所述限位侧板固定连接在限位气缸的伸缩臂上。
18.一种码垛机器人，包括用于对箱型物料进行承载的抓手，该承载抓手采用上述的箱型抓手。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明通过承托卷板对箱型物料进行承载，在夹持转运过程中无需对箱型物料进行夹持或吸附，进而降低了箱型物料的夹持损伤风险，同时利用承托卷板对物料的承载方式使其能够进行大质量物料的承载；
21.2、本发明通过将承托卷板收卷放卷的方式完成承托板的嵌入，相较于现有技术中的固定式机械爪式底部承托方式，物料在码垛过程中，牵引侧板和收卷侧板无需向两侧进行移动，从而使得物料在码垛过程中不会因为伸缩而与周围物料发生碰撞，进而提高了物
料的码垛密度；
22.3、本发发明相较于固定式机械爪而言厚度均匀且薄，在承托过程中对箱体底部造成的损伤较小，且承托卷板表面在工作过程中通过涂抹润滑剂的方式，进一步降低了摩擦系数，进一步减少箱型物料与承托卷板之间的摩擦系数。
23.本发明通过承托卷板对箱型物料进行承载，在夹持转运过程中无需对箱型物料进行夹持或吸附，相较于现有技术中的固定式机械爪式底部承托方式，物料在码垛过程中，使得物料在码垛过程中不会因为伸缩而与周围物料发生碰撞，进而提高了物料的码垛密度。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构立体示意图；
25.图2为本发明的牵引绳索与承托卷板连接结构示意图；
26.图3为本发明的箱体抓取过程示意图；
27.图4为本发明的连接架内部结构剖视示意图；
28.图5为本发明的润滑油添加盒与收卷侧板内部连通结构示意图；
29.图6为本发明的a区域放大结构示意图；
30.图7为本发明的b区域放大结构示意图；
31.图8为本发明的c区域放大结构示意图；
32.图9为本发明将润滑剂泵入承托卷板表面的添加机构示意图。
33.图中：1连接架、2机械臂、3牵引侧板、4收卷侧板、5绳索收卷盒、6收卷盘、7牵引绳索、8承托卷板收卷盒、9收卷辊、10承托卷板、11连接条、12压紧杆伸缩槽、13压紧杆、14压紧条、15压紧槽、16压紧气缸、17锁止齿轮、18锁止爪、19伸缩转盘、20伸缩电机、21伸缩连杆、22滑杆槽、23伸缩滑杆、24润滑油添加盒、25泵气活塞缸、26单向进气阀、27单向泵气阀、28泵气活塞、29泵气连杆、30凸轮轴、31从动带轮、32主动带轮、33限位侧板、34限位气缸。
具体实施方式
34.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。
35.实施例：
36.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
37.实施例一：
38.一种箱型抓手，包括连接架1，连接架1固定安装在机械臂2上，连接架1两侧同步伸缩式设置有牵引侧板3和收卷侧板4，牵引侧板3上部左右两侧设置有绳索收卷盒5，绳索收卷盒5内通过绳索电机活动设置有一对收卷盘6，两侧的收卷盘6内缠绕有牵引绳索7，收卷侧板4上部外侧设置有承托卷板收卷盒8，承托卷板收卷盒8内通过收卷电机活动设置有收卷辊9，收卷辊9上缠绕有承托卷板10,承托卷板10远离承托卷板收卷盒8一端与牵引绳索7远离绳索收卷盒5一端通过连接条11相连接，牵引侧板3和收卷侧板4内部分别开设有供牵引绳索7或承托卷板10穿设的通道；
39.牵引侧板3的竖直方向还开设有压紧杆伸缩槽12，压紧杆伸缩槽12内伸缩式设置有压紧杆13，压紧杆13底部固定安装有压紧条14，压紧条14活动设置于牵引侧板3底部开设的压紧槽15内，压紧条14与承托卷板10活动抵靠，牵引侧板3侧边开设有操动压紧杆13升降的压紧气缸16；
40.收卷辊9的辊轴上还固定安装有锁止齿轮17，锁止齿轮17延伸至承托卷板收卷盒8外部与锁止爪18活动啮合，锁止爪18固定安装在锁止电机的驱动轴上。
41.在该实施例中，机械臂2通过与连接架1固定，从而通过机械臂2的移动带动连接架1及相关部件的移动，牵引侧板3和收卷侧板4通过伸缩方式安装在连接架1两侧，当需要对不同尺寸的箱型物料进行夹持时，通过调节牵引侧板3和收卷侧板4通过伸缩从而调节牵引侧板3与收卷侧板4之间的距离，进而能够实现对不同尺寸的物料进行适配夹持，通过绳索电机的旋转带动收卷盘6正反向旋转，从而完成牵引绳索7的收放卷操作，同理，通过收卷电机的正反向旋转带动承托卷板10的正反向旋转，其中收卷电机和绳索电机的转动方向一致，且保证牵引绳索7与承托卷板10处于紧绷状态；
42.当牵引绳索7牵引承托卷板10进入压紧槽15内时，通过压紧气缸16的下降带动压紧杆13下降进而带动压紧条14与承托卷板10紧密抵靠，从而限制承托卷板10的移动，在此过程中，锁止爪18在锁止电机的驱动下与锁止齿轮17抵靠限制其发生旋转，从而将收卷辊9进行限位，此时通过承托卷板10的承载进而将箱型物料进行承托转移，相较于夹持或吸附式方式，降低了滑落的风险且避免了局部夹持或吸附对箱型物料表面造成损伤，该实施例中，压紧气缸16、绳索电机、收卷电机和锁止电机均通过安装在牵引侧板3或收卷侧板4内部的plc芯片控制其工作。
43.实施例二：
44.在该实施例中，连接架1内部活动设置有伸缩转盘19，伸缩转盘19固定连接在伸缩电机20的驱动轴上，伸缩电机20固定安装在连接架1上部，连接架1左右两侧活动插设有伸缩连杆21，左右两侧的伸缩连杆21沿伸缩转盘19的轴心呈中心对称且分别固定连接在牵引侧板3或收卷侧板4上，伸缩电机20旋转带动伸缩转盘19旋转，伸缩转盘19旋转带动两侧的伸缩连杆21同步伸缩，进而通过伸缩连杆21的同步伸缩带动牵引侧板3或收卷侧板4同步伸缩，进而对不同尺寸的箱型物料进行良好的适配。
45.实施例三：
46.在该实施例中，连接架1两侧还开设有滑杆槽22，滑杆槽22内活动插设有伸缩滑杆23，伸缩滑杆23分别固定安装在牵引侧板3或收卷侧板4内侧，通过滑杆槽22与伸缩滑杆23的配合，使得牵引侧板3与收卷侧板4的伸缩更加稳定。
47.实施例四：
48.在该实施例中，收卷侧板4内侧还固定安装有润滑油添加盒24，润滑油添加盒24底部与收卷侧板4内开设的承托卷板10的伸缩通道连通，润滑油添加盒24内添加的润滑剂用以对承托卷板10上表面一侧进行润滑，润滑油添加盒24内还设置有将润滑剂泵入承托卷板10表面的添加机构，通过润滑油添加盒24的设置，从而在承托卷板10收放卷过程中进行润滑剂的涂抹，进而降低承托卷板10与箱型物料底部的摩擦系数，减低对物料造成损伤的同时更方便进行承托卷板10的伸缩放置。
49.实施例五：
50.在该实施例中，将润滑剂泵入承托卷板10表面的添加机构包括泵气活塞缸25，泵气活塞缸25底部与润滑油添加盒24内开设的润滑剂舱连通，泵气活塞缸25底部设置有单向进气阀26，泵气活塞缸25侧边还开设有与外接环境连通的单向泵气阀27，泵气活塞缸25内活动安装有泵气活塞28，泵气活塞28通过泵气连杆29活动安装在凸轮轴30上，凸轮轴30一端固定安装有从动带轮31，从动带轮31通过轮带与主动带轮32连接，主动带轮32固定安装在收卷辊9的辊轴上，通过主动带轮32的旋转带动从动带轮31转动，从动带轮31转动带动凸轮轴30旋转，通过凸轮轴30旋转带动泵气连杆29升降，泵气连杆29升降使得泵气活塞28在泵气活塞缸25内运动，通过单向泵气阀27和单向进气阀26的设置，使得气体进能通过单向泵气阀27进入泵气活塞缸25内部，并通过单向进气阀26进入润滑油添加盒24内部，通过此种方式不断向润滑油添加盒24内泵气，由于润滑油添加盒24内部压力增大，进而将内部存放的润滑剂泵出，泵出的润滑剂通过收卷侧板4开设的通孔进入承托卷板10伸缩通道内，进而对承托卷板10表面进行涂抹，在搬运过程中，润滑油添加盒24内部的润滑剂舱保持密封状态，从而使得添加机构能够正常工作。
51.实施例六：
52.在该实施例中，牵引侧板3内侧还设置有限位侧板33，限位侧板33固定连接在限位气缸34的伸缩臂上，通过限位气缸34的工作带动伸缩臂移动进而使得限位侧板33向收卷侧板4一侧进行移动，进而在搬运过程中对箱型物料进行限位，防止其发生颠覆跌落等风险。
53.一种码垛机器人，包括用于对箱型物料进行承载的抓手，该承载抓手采用上述的箱型抓手。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。