CN118062602B - 一种码垛夹具及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种码垛夹具及机器人，涉及码垛机械手技术领域。本申请包括：连接座，其上固定连接有T型框架；夹爪件，包括固定安装在连接座内的转动电机，所述转动电机的输出轴上同轴连接有转动安装在T型框架内的螺杆，所述螺杆上螺纹套接有滑动安装在T型框架内的移动框，所述T型框架与连接座相背的一端为对称部，所述对称部两端均通过连杆铰接有夹持框，所述移动框上安装有用于驱动夹持框相互靠近或远离的推拉件。本申请通过在两个夹持框的相对面上安装滑轮接触框，在狭小空间内，可以利用抵触框的相互远离，使物品只与滚轮接触，将抵触摩擦转变为滚动摩擦，无需夹持框相互远离直接抽离夹持框即可使物品脱离，增加装置的适应性。

Description

一种码垛夹具及机器人

技术领域

本申请涉及码垛机械手技术领域，具体涉及一种码垛夹具及机器人。

背景技术

码垛机器人是一种用于自动化货物码垛（堆叠）的设备。码垛机器人通常配备机械臂，能够按照预先设定的规则进行堆叠，实现快速、准确地码垛工作。这些机器人在物流仓储行业中被广泛应用，可以提高工作效率、减少人力成本，并减少错误率。

现有的码垛机器人上所使用的夹具适应能力不佳，仅具有单一的夹持和放松功能，当物品堆叠在一起导致四周可活动空间较小时，码垛夹具只能将物品水平夹持到堆叠物品上，但是无法进行放松操作，严重影响了码垛效率。

因此本发明提出一种码垛夹具及机器人。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了一种码垛夹具及机器人。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种码垛夹具，包括：

连接座，其上固定连接有T型框架；

夹爪件，包括固定安装在连接座内的转动电机，所述转动电机的输出轴上同轴连接有转动安装在T型框架内的螺杆，所述螺杆上螺纹套接有滑动安装在T型框架内的移动框，所述T型框架与连接座相背的一端为对称部，所述对称部两端均通过连杆铰接有夹持框，所述移动框上安装有用于驱动夹持框相互靠近或远离的推拉件；

滑轮接触框，数量为两个且分别安装在两个夹持框上，包括固定连接在夹持框上的固定框，所述固定框内转动安装有多个沿夹持框长度方向阵列设置的滚轮，所述固定框内滑动安装有套设在多个滚轮外侧的抵触框；

伸缩推动件，安装在T型框架上且用于抵触箱子脱离夹持框；

驱动件，设置在T型框架上且用于驱动抵触框相对移动。

进一步地，所述夹持框的横截面呈直角三角形，所述夹持框的直角拐角处与连杆的一端相铰接，所述连杆的另一端铰接在对称部端部，所述夹持框的其中一个锐角端与推拉件相连接。

进一步地，所述推拉件包括铰接在移动框两端的联动杆，所述联动杆的另一端铰接有杠杆框，所述杠杆框中部铰接在对称部的端部拐角处，所述杠杆框的另一端与夹持框的锐角端相铰接。

进一步地，所述滚轮部分突出夹持框的相对面，所述滚轮上沿其圆周阵列构造有多个防滑槽，所述抵触框内构造有多个用于包裹滚轮的空腔。

进一步地，所述驱动件包括固定连接在T型框架一侧的气缸，所述气缸内滑动安装有活塞块，所述活塞块的一端固定连接有滑动贯穿气缸的推拉杆，所述T型框架上固定安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端与推拉杆相连接，所述夹持框内安装有用于同步驱动两个抵触框相对移动的气动推移件 ，所述气缸靠近电动推杆的一端与气动推移件之间通过软管相连通，所述夹持框内安装有用于驱动两个抵触框相背移动的弹簧拉动件。

进一步地，所述弹簧拉动件包括固定连接在夹持框内的安装板，所述安装板与抵触框之间连接有拉簧，两个所述抵触框的相背侧均构造有U型斜角块，所述气动推移件用于抵触U型斜角块移动。

进一步地，所述气动推移件包括固定连接在夹持框内的安装块，所述安装块上固定贯穿安装有两个气筒，两个所述气筒的其中一端滑动插设有活塞柱，两个所述活塞柱位于外侧的一端连接有与U型斜角块相抵触的n型斜角块，所述U型斜角块与n型斜角块的开口相对设置且斜面相接，所述软管连通在气筒的另一端。

进一步地，所述伸缩推动件包括活动插设在螺杆内的导杆，所述导杆端部固定连接有抵触板，所述活塞块的另一侧固定连接有滑动贯穿气缸的滑杆，所述滑杆的另一端与抵触板相连接。

一种码垛机器人，包括上述码垛夹具，还包括底座，所述底座上水平转动安装有转向座一，所述转向座一上竖直转动安装有转向座二，所述连接座竖直转动安装在转向座二上，所述转向座一与转向座二以及转向座二与连接座之间均通过电机驱动连接。

进一步地，所述转向座二包括转动安装在转向座一上的翻转座，所述翻转座上固定连接有液压推杆，所述液压推杆的输出端固定连接有安装座，所述连接座转动安装在安装座上。

本申请的有益效果如下：

本申请通过在两个夹持框的相对面上安装滑轮接触框，在夹持物品时可以利用抵触框与物品进行接触，以此来增加摩擦力，保障物品的夹持稳固性，后续码垛物品时无需夹持框相互远离，只需要抵触框相互远离即可使物品与滚轮接触，将抵触摩擦转变为滚动摩擦，然后利用伸缩推动件与机器人的运动配合来使夹爪框水平脱离码垛的物品，适用于空间狭小的码垛操作，增加装置的适应能力。

附图说明

图1是本申请立体结构图；

图2是本申请夹爪件立体结构图；

图3是本申请图2中立体结构半剖图；

图4是本申请夹持框立体结构图；

图5是本申请图4中立体结构半剖图；

图6是本申请局部立体结构图；

图7是本申请图6中立体结构局部剖视图；

图8是本申请图6中立体结构半剖图；

图9是本申请又一局部立体结构图；

附图标记：1、连接座；2、T型框架；201、对称部；3、夹爪件；301、转动电机；302、螺杆；303、移动框；304、连杆；305、夹持框；306、推拉件；3061、联动杆；3062、杠杆框；4、滑轮接触框；401、固定框；402、滚轮；4021、防滑槽；403、抵触框；4031、U型斜角块；5、伸缩推动件；501、导杆；502、抵触板；503、滑杆；6、驱动件；601、气缸；602、活塞块；603、推拉杆；604、电动推杆；605、气动推移件；6051、安装块；6052、气筒；6053、活塞柱；6054、n型斜角块；606、软管；607、弹簧拉动件；6071、安装板；6072、拉簧；7、底座；8、转向座一；9、转向座二；901、翻转座；902、液压推杆；903、安装座。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-图5所示，本申请一个实施例提出的一种码垛夹具，包括：

连接座1，其上固定连接有T型框架2；

夹爪件3，包括固定安装在连接座1内的转动电机301，转动电机301的输出轴上同轴连接有转动安装在T型框架2内的螺杆302，螺杆302上螺纹套接有滑动安装在T型框架2内的移动框303，T型框架2中部构造有滑槽，用于对移动框303的移动进行导向，T型框架2与连接座1相背的一端为对称部201，对称部201两端均通过连杆304铰接有夹持框305，移动框303上安装有用于驱动夹持框305相互靠近或远离的推拉件306，当需要对物品进行夹持时，可以利用转动电机301来带动螺杆302进行转动，以此来带动移动框303朝向转动电机301的方向进行移动，以此来通过推拉件306拉动两个夹持框305的一端进行翻转，使夹持框305的另一端相互靠近，实现对物品的夹持操作，反之，移动框303相背于转动电机301移动即可带动夹持框305相互远离，实现放松物品的操作；

滑轮接触框4，数量为两个且分别安装在两个夹持框305上，包括固定连接在夹持框305上的固定框401，固定框401内转动安装有多个沿夹持框305长度方向阵列设置的滚轮402，固定框401内滑动安装有套设在多个滚轮402外侧的抵触框403；

伸缩推动件5，安装在T型框架2上且用于抵触箱子脱离夹持框305；

驱动件6，设置在T型框架2上且用于驱动抵触框403相对移动；

需要说明的是，初始状态下，抵触框403包裹在滚轮402的外侧其相对侧与滚轮402相切设置，即对物品进行夹持时抵触框403作为主要接触面，可以与物品表面进行抵触摩擦，保障夹持的稳固性，然后需要将物品码垛放置时，如果四周空间较为狭小无法为夹持框305的翻转提供足够的空间时，可以利用驱动件6来带动夹持框305相互远离，以此来脱离对物品的接触，此时物品表面仍然与滚轮402接触，此时物品表面与滚轮402之间为滚动摩擦，夹持框305只需要水平移动即可脱离物品，在此过程中还需要利用伸缩推动件5来抵触物品，进一步避免物品随夹持框305的移动而移动，增加安全性，本装置不仅可以在常态环境下进行码放操作，还可以在狭小空间内对物品进行码放，增加了装置的适应能力，提高装置的灵活性。

如图2-图3所示，在一些实施例中，夹持框305的横截面呈直角三角形，夹持框305的直角拐角处与连杆304的一端相铰接，连杆304的另一端铰接在对称部201端部，夹持框305的其中一个锐角端与推拉件306相连接，其中夹持框305的直角边为相对面，固定框401一端与夹持框305的直角面相平齐，而夹持状态下抵触框403突出直角面设置，用于抵触物品表面增加摩擦力。

如图2-图3所示，在一些实施例中，推拉件306包括铰接在移动框303两端的联动杆3061，联动杆3061的另一端铰接有杠杆框3062，杠杆框3062中部铰接在对称部201的端部拐角处，杠杆框3062的另一端与夹持框305的锐角端相铰接，需要说明的是，杠杆框3062中间铰接点与夹持框305的铰接点之间的连线和连杆304呈平行设置，四个铰接点之间为平行四边形，而初始状态下，两个夹持框305的相对面平行设置，因此当移动框303朝向转动电机301移动时，会利用联动杆3061拉动杠杆框3062的一端进行移动，同时连杆304会随之移动，以此来带动两个夹持框305呈平行状态进行相互靠近，以便于更好的对物品进行夹持，相较于传统的翻转张开一定角度的夹爪，该结构夹持后接触面积更大，增加稳固性。

如图3-图5所示，在一些实施例中，滚轮402部分突出夹持框305的相对面，滚轮402上沿其圆周阵列构造有多个防滑槽4021，抵触框403内构造有多个用于包裹滚轮402的空腔，当抵触框403内构造有多个间隔板以形成多个用于包裹滚轮402的空腔，利用间隔板可以增加与物品之间的接触面积，以此来提高夹持稳固性，另一方面滚轮402可以与抵触框403端面相切设置，利用其上的防滑槽4021来增加抵触摩擦力，进一步增加夹持的稳固性。

如图6-图8所示，在一些实施例中，驱动件6包括固定连接在T型框架2一侧的气缸601，气缸601内滑动安装有活塞块602，活塞块602的一端固定连接有滑动贯穿气缸601的推拉杆603，T型框架2上固定安装有电动推杆604，电动推杆604的输出端与推拉杆603相连接，夹持框305内安装有用于同步驱动两个抵触框403相对移动的气动推移件605 ，气缸601靠近电动推杆604的一端与气动推移件605之间通过软管606相连通，夹持框305内安装有用于驱动两个抵触框403相背移动的弹簧拉动件607，当电动推杆604进行抽拉时会带动活塞块602朝向气缸601的一端进行移动，以此来挤压空气通过软管606进入到气动推移件605内，以便于推动两个抵触框403相互靠近，以此来推动抵触框403与物品进行接触，便于抵触夹持，而需要抵触框403脱离物品时，则可以利用电动推杆604推动活塞块602反向移动，以此来抽取气动推移件605内的气体，以此来使抵触框403失去推力，然后利用弹簧拉动件607拉动两个抵触框403进行相互远离的运动，以便于与物品脱离，而滚轮402始终保持位置不变，因此可以将物品的抵触摩擦转变为滚动摩擦，方便后续的码垛放置操作。

如图6-图8所示，在一些实施例中，弹簧拉动件607包括固定连接在夹持框305内的安装板6071，安装板6071与抵触框403之间连接有拉簧6072，两个抵触框403的相背侧均构造有U型斜角块4031，气动推移件605用于抵触U型斜角块4031移动，拉簧6072始终对抵触框403产生拉力，当气动推移件605推动U型斜角块4031时会抵消拉簧6072的拉力，从而将抵触框403推移至与滚轮402相切的位置。

如图6-图8所示，在一些实施例中，气动推移件605包括固定连接在夹持框305内的安装块6051，安装块6051上固定贯穿安装有两个气筒6052，两个气筒6052的其中一端滑动插设有活塞柱6053，两个活塞柱6053位于外侧的一端连接有与U型斜角块4031相抵触的n型斜角块6054，U型斜角块4031与n型斜角块6054的开口相对设置且斜面相接，软管606连通在气筒6052的另一端，当装置需要对物品进行夹持时，可以利用气缸601与活塞块602的移动配合将气体挤压到气筒6052内，此时气体会挤压活塞柱6053朝向外部移动，以此来带动n型斜角块6054与U型斜角块4031斜面错位接触，在逐步接触的过程中因n型斜角块6054始终保持直线移动，因此可以带动U型斜角块4031产生垂直于n型斜角块6054移动方向的移动，即带动两个抵触框403相互靠近，而当气缸601抽离气筒6052内的气体时，则可以带动n型斜角块6054逐步脱离U型斜角块4031，抵触框403会被拉簧6072自动拉取，以此来脱离物品的接触，这样设置传动结构，可以有效的减小夹持框305两侧所需要的安装空间，更加适应狭小空间的码垛操作。

如图6-图8所示，在一些实施例中，伸缩推动件5包括活动插设在螺杆302内的导杆501，起到导向作用，导杆501端部固定连接有抵触板502，活塞块602的另一侧固定连接有滑动贯穿气缸601的滑杆503，滑杆503的另一端与抵触板502相连接，伸缩推动件5可以利用活塞块602的移动来同步进行移动，需要说明的是滑杆503与气缸601之间具有缝隙，用于气体的流通，当活塞块602朝向电动推杆604的方向移动时，抵触框403会相互靠近直至与滚轮402相切设置，此时滑杆503会带动抵触板502朝向螺杆302的方向进行移动，以此来使两个夹持框305之间的空间空余出来，方便对物品进行夹持，而活塞块602反向移动时，抵触框403会相互远离，使物品被滚轮402夹持，此时抵触板502会随活塞块602的移动而远离螺杆302进行移动，以此来将物品推出夹持框305的范围，方便下料操作，无需额外的驱动力，增加装置的联动性。

如图1和图9所示，本申请实施例提出一种使用上述码垛夹具的码垛机器人，包括底座7，底座7上水平转动安装有转向座一8，转向座一8上竖直转动安装有转向座二9，连接座1竖直转动安装在转向座二9上，转向座一8与转向座二9以及转向座二9与连接座1之间均通过电机驱动连接，其中转向座一8用于控制夹持框305的水平朝向，而转向座二9和连接座1则用于控制夹持框305的竖直朝向。

如图9所示，在一些实施例中，转向座二9包括转动安装在转向座一8上的翻转座901，翻转座901上固定连接有液压推杆902，液压推杆902的输出端固定连接有安装座903，连接座1转动安装在安装座903上，当进行物品脱离操作时，需要同时利用翻转座901和安装座903的翻转以及液压推杆902的延伸，三者之间始终保持Z字形，以此来保障夹持框305的水平朝向以及平直移动，更有利于物品的码放脱离操作，并且还可以增加装置的灵活性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种码垛夹具，其特征在于，包括：

连接座（1），其上固定连接有T型框架（2）；

夹爪件（3），包括固定安装在连接座（1）内的转动电机（301），所述转动电机（301）的输出轴上同轴连接有转动安装在T型框架（2）内的螺杆（302），所述螺杆（302）上螺纹套接有滑动安装在T型框架（2）内的移动框（303），所述T型框架（2）与连接座（1）相背的一端为对称部（201），所述对称部（201）两端均通过连杆（304）铰接有夹持框（305），所述移动框（303）上安装有用于驱动夹持框（305）相互靠近或远离的推拉件（306）；

滑轮接触框（4），数量为两个且分别安装在两个夹持框（305）上，滑轮接触框（4）包括固定连接在夹持框（305）上的固定框（401），所述固定框（401）内转动安装有多个沿夹持框（305）长度方向阵列设置的滚轮（402），所述固定框（401）内滑动安装有套设在多个滚轮（402）外侧的抵触框（403）；

伸缩推动件（5），安装在T型框架（2）上且用于抵触箱子脱离夹持框（305）；

驱动件（6），设置在T型框架（2）上且用于驱动抵触框（403）相对移动；

所述驱动件（6）包括固定连接在T型框架（2）一侧的气缸（601），所述气缸（601）内滑动安装有活塞块（602），所述活塞块（602）的一端固定连接有滑动贯穿气缸（601）的推拉杆（603），所述T型框架（2）上固定安装有电动推杆（604），所述电动推杆（604）的输出端与推拉杆（603）相连接，所述夹持框（305）内安装有用于同步驱动两个抵触框（403）相对移动的气动推移件（605） ，所述气缸（601）靠近电动推杆（604）的一端与气动推移件（605）之间通过软管（606）相连通，所述夹持框（305）内安装有用于驱动两个抵触框（403）相背移动的弹簧拉动件（607）；

所述弹簧拉动件（607）包括固定连接在夹持框（305）内的安装板（6071），所述安装板（6071）与抵触框（403）之间连接有拉簧（6072），两个所述抵触框（403）的相背侧均构造有U型斜角块（4031）；

所述气动推移件（605）用于抵触U型斜角块（4031）移动，所述气动推移件（605）包括固定连接在夹持框（305）内的安装块（6051），所述安装块（6051）上固定贯穿安装有两个气筒（6052），两个所述气筒（6052）的其中一端滑动插设有活塞柱（6053），两个所述活塞柱（6053）位于外侧的一端连接有与U型斜角块（4031）相抵触的n型斜角块（6054），所述U型斜角块（4031）与n型斜角块（6054）的开口相对设置且斜面相接，所述软管（606）连通在气筒（6052）的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种码垛夹具，其特征在于，所述夹持框（305）的横截面呈直角三角形，所述夹持框（305）的直角拐角处与连杆（304）的一端相铰接，所述连杆（304）的另一端铰接在对称部（201）端部，所述夹持框（305）的其中一个锐角端与推拉件（306）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种码垛夹具，其特征在于，所述推拉件（306）包括铰接在移动框（303）两端的联动杆（3061），所述联动杆（3061）的另一端铰接有杠杆框（3062），所述杠杆框（3062）中部铰接在对称部（201）的端部拐角处，所述杠杆框（3062）的另一端与夹持框（305）的锐角端相铰接。

4.根据权利要求1所述的一种码垛夹具，其特征在于，所述滚轮（402）部分突出夹持框（305）的相对面，所述滚轮（402）上沿其圆周阵列构造有多个防滑槽（4021），所述抵触框（403）内构造有多个用于包裹滚轮（402）的空腔。

5.根据权利要求1所述的一种码垛夹具，其特征在于，所述伸缩推动件（5）包括活动插设在螺杆（302）内的导杆（501），所述导杆（501）端部固定连接有抵触板（502），所述活塞块（602）的另一侧固定连接有滑动贯穿气缸（601）的滑杆（503），所述滑杆（503）的另一端与抵触板（502）相连接。

6.一种码垛机器人，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的一种码垛夹具，还包括底座（7），所述底座（7）上水平转动安装有转向座一（8），所述转向座一（8）上竖直转动安装有转向座二（9），所述连接座（1）竖直转动安装在转向座二（9）上，所述转向座一（8）与转向座二（9）以及转向座二（9）与连接座（1)之间均通过电机驱动连接。

7.根据权利要求6所述的一种码垛机器人，其特征在于，所述转向座二（9）包括转动安装在转向座一（8）上的翻转座（901），所述翻转座（901）上固定连接有液压推杆（902），所述液压推杆（902）的输出端固定连接有安装座（903），所述连接座（1）转动安装在安装座（903）上。