專利名稱：一種能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物流設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步屬于箱形物品拆碼垛機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單，可對箱形物品進(jìn)行垛層拆分，箱體翻轉(zhuǎn)、搬運，并確保整垛貨物轉(zhuǎn)運安全、擺放規(guī)整的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置。
背景技術(shù)：
機械抓取裝置，俗稱“機械手”是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操作的自動裝置。特別適合于高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中使用，以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中代替人完成作業(yè)，因此得到日益廣泛的應(yīng)用。貨物箱體儲存疊放碼垛后，需要機械手按照貨物加工工藝要求將箱體整理成型，然后輸送到相應(yīng)的工位，在這過程中，機械手對箱體進(jìn)行夾抱、兜底、擋蓋、翻轉(zhuǎn)等作業(yè)，以來實現(xiàn)貨物的堆疊擺放。這些貨物可以是有規(guī)則形狀適宜碼垛的貨物，即裝滿貨物或沒有裝貨的包裝紙箱或塑箱等?，F(xiàn)有技術(shù)機械手在翻轉(zhuǎn)、夾抱、搬運時，工作周期長，尤其翻轉(zhuǎn)時動作效率不高。因貨物翻轉(zhuǎn)達(dá)不到要求，需要人工校正，不僅費工費時，勞動強度大，而且貨物成型不規(guī)整，延長機器人搬運時間。此外，在貨物搬運過程中若突然出現(xiàn)斷電、斷氣等情況時，機械手失電即無法保證貨物以及設(shè)備的安全。為此，研制開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、動作輕便快捷、不僅可以對貨物進(jìn)行拆垛，更具有自動檢測與識別，以及抱閘鎖死功能，確保貨物全時安全，可適用于貨物的拆垛、翻轉(zhuǎn)、搬運的裝置顯得非常重要，是克服現(xiàn)有技術(shù)不足的有效方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、動作輕便快捷、安全性好的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置。本發(fā)明的目的是 這樣實現(xiàn)的，包括機架、機械抓取運動副和檢測控制系統(tǒng)，所述的機架設(shè)置機械手，所述的機械手與機械抓取運動副工作配合，且兩者分別與控制系統(tǒng)工作配合。本發(fā)明采取機械手左右抱持與兜底復(fù)合保護(hù)結(jié)構(gòu)，使得機械手能夠平移、升降、翻轉(zhuǎn)自如，確保箱形物品平移、升降更快、更平穩(wěn)、定位精度更高；而且抓取裝置具有夾持箱形物品到位檢測、氣動壓力檢測等功能，保證了抓取的可靠性，設(shè)置了運動中自動對正功能，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和擺放位置的精確性。如果在運動過程中出現(xiàn)斷電、斷氣等突發(fā)的不安全狀況，氣缸及減速電機具有抱閘鎖死功能，保證煙包不會掉落，保證了設(shè)備的安全性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，工位到位檢測及機械手升降安全限位保護(hù)，確保工作穩(wěn)定可靠，是一種高效且具有廣泛適應(yīng)性的物流轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)示意圖；圖2為圖1之A區(qū)放大不意 圖3為圖1之B區(qū)放大示意 圖4為圖1之俯視不意 圖5為本發(fā)明機械手局部結(jié)構(gòu)之工作狀態(tài)立體視 圖6為本發(fā)明機械手局部結(jié)構(gòu)之工作狀態(tài)示意 圖7為圖6之左視不意 圖8為圖6之右視不意 圖中:1_機架，2-Y向平移軌道，3- X向平移軌道，4- Z向縱移驅(qū)動裝置，5- X向平移驅(qū)動裝置，6- Y向平移驅(qū)動裝置，7- Z向縱移軌道，8-貨物箱體，9-連接板，10-機械手支架，11-左右夾抱動力缸，12-運動板，13-連接桿，14-升降動力缸，15-翻轉(zhuǎn)電機，16-夾臂轉(zhuǎn)向動力缸，17-翻轉(zhuǎn)軸承，18-夾臂，19-夾抱移動軌道，20-夾板，21-升降導(dǎo)軌，22-固定板，23-滑塊，24-鎖緊控制裝置，25-升降固定塊。
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖廣圖6所示，本發(fā)明包括機架1、機械抓取運動副和檢測控制系統(tǒng)，所述的機架I設(shè)置機械手，所述的機械手與機械抓取運動副工作配合，且兩者分別與控制系統(tǒng)工作配合。所述的機械手包 括左右夾抱裝置、兜底壓緊裝置和翻轉(zhuǎn)裝置。所述的左右夾抱裝置包括夾板20、連接桿13、運動板12和左右夾抱動力缸11，所述的運動板12通過滑塊23設(shè)置于夾抱移動軌道19，所述的左右夾抱動力缸11設(shè)置于連接板9,所述的左右夾抱動力缸11如端與運動板12連接,所述的連接桿13 —端固定于運動板12上，連接桿13另一端設(shè)置翻轉(zhuǎn)軸承17，所述的夾板20與翻轉(zhuǎn)軸承17 —端緊固連接。所述的兜底壓緊裝置包括夾臂18、固定板22、升降動力缸14、升降導(dǎo)軌21和夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16，所述的升降導(dǎo)軌21上下Z向平行設(shè)置于夾板20側(cè)邊，所述的固定板22設(shè)置于升降導(dǎo)軌21上，所述的升降動力缸14設(shè)置于夾板20上，升降動力缸14前端設(shè)置于固定板22上，所述的夾臂18固定于夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16上，所述的夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16通過升降固定塊25設(shè)置于固定板22上。所述的翻轉(zhuǎn)裝置包括翻轉(zhuǎn)軸承17和翻轉(zhuǎn)電機15，所述的翻轉(zhuǎn)軸承17垂直設(shè)置于連接桿13靠近夾板20 —端，翻轉(zhuǎn)軸承17 —端與夾板20連接緊固，翻轉(zhuǎn)軸承17另一端與翻轉(zhuǎn)電機15聯(lián)接。所述的翻轉(zhuǎn)裝置一側(cè)設(shè)置翻轉(zhuǎn)電機15，所述的翻轉(zhuǎn)裝置另一側(cè)的翻轉(zhuǎn)軸承17上設(shè)置鎖緊控制裝置24。所述的夾臂18的翻轉(zhuǎn)角度為±360°，所述的升降動力缸14為緩沖式動力缸，所述的翻轉(zhuǎn)電機15為調(diào)速電機。所述的機架I為龍門式結(jié)構(gòu)，其采用膨脹式連接緊固件與地面聯(lián)接，所述的機架I設(shè)置機械手移動軌道和驅(qū)動裝置。所述的機架I上設(shè)置機械手水平運動的X向平移軌道3、Y向平移軌道2以及升降運動的Z向縱移軌道7。所述的X向平移軌道3和Y向平移軌道2均采用齒輪齒條驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)。所述的機械手設(shè)置于機械手支架10，所述的機械手支架10通過連接板9連接緊固于機械手上下Z向縱移軌道7，所述的機械手支架10靠近箱體8 一側(cè)設(shè)置夾抱移動軌道19。所述的機械手包括兩組相同的抓取裝置。每一組抓取裝置或分別夾抱一個貨物，或兩組抓取裝置同時夾抱貨物，也可單獨夾抱貨物。每一組抓取裝置還分別設(shè)有一組夾抱與兜底機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)相同，其位置分別在上蓋和底板處，夾臂可翻轉(zhuǎn)±360°。本發(fā)明為用于貨物拆垛、翻轉(zhuǎn)、搬運的機器手裝置，下面以煙箱轉(zhuǎn)移為例，進(jìn)一步說明本發(fā)明工作原理和工作過程:
本發(fā)明采取機械手左右抱持與兜底復(fù)合保護(hù)結(jié)構(gòu)，使得機械手能夠平移、升降、翻轉(zhuǎn)自如，確保煙包平移、升降更快、更平穩(wěn)、定位精度更高；而且抓取裝置具有夾持煙包到位檢測、氣動壓力檢測等功能，保證了抓取的可靠性，設(shè)置了運動中自動對正功能，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和擺放位置的精確性。整垛箱形貨物輸送到位后，需要用機械手送往下一工位，并用圖像識別系統(tǒng)檢測所拆貨物的捆扎帶是否達(dá)到合格，如合格，將其抓取至貨物正常擺放位置，如不合格，將其抓取至貨物打帶輸送位置，機械手在搬運貨物過程中對貨物進(jìn)行檢測，檢測所拆煙箱擺放是否倒置；如倒置，將其翻轉(zhuǎn)。兩組抓取裝置通過動力缸翻轉(zhuǎn)，通過動力缸夾緊和擋蓋、兜底裝置，實現(xiàn)煙箱在輸送及翻轉(zhuǎn)過程中，使貨物的底部及上蓋很好的封閉，使貨物不會滑出，保證貨物的完整無損。本發(fā)明的工作過程:
拆垛作業(yè):貨物拆垛時，升降動力缸14和左右夾抱動力缸11張開，其中控制夾臂18的夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16收攏，使夾臂18抬起放入貨物垛層中；左右夾抱動力缸11收攏，左右夾抱動力缸11驅(qū)動運動板12相向運動，同時帶動連接桿13和夾板20 —起相向運動,夾板20夾緊貨物箱體8 ;機械手沿水平Y(jié)向移動軌道2平移，貨物箱體8脫離垛層；控制夾臂18的夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16打開，一夾臂18翻轉(zhuǎn)于貨物箱體8底部，另一夾臂18翻轉(zhuǎn)于貨物箱體8頂部，此時升降動力缸14收攏，兩夾臂18夾抱貨物箱體8，為貨物箱體8翻轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備。翻轉(zhuǎn)作業(yè):機械手通過水平運動與升降移動到達(dá)圖像識別檢測系統(tǒng)檢測位，經(jīng)圖像識別檢測系統(tǒng)的識別判斷，識別判斷貨物箱體8上的捆扎帶是否需要打帶，且捆扎帶是否打帶合格，如合格，將其移送貨物正常擺放位；如不合格，將其移送至貨物打帶輸送位置；還要檢測所拆貨物箱體8擺放是否倒置，如倒置，將其翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)前，夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16張開，翻轉(zhuǎn)電機15驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸，使夾板20和貨物箱體8沿夾臂18方向翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)完成后，夾臂轉(zhuǎn)向動力缸16收攏，兩夾臂18上下對應(yīng)兜底夾持貨物箱體8。 搬運作業(yè):機械手通過手水平X向移動軌道3平移，以及上下Z向移動軌道7升降，夾臂18翻轉(zhuǎn)、左右夾抱動力缸11張開，夾板20松開，將貨物箱體8移送到相應(yīng)工位，完成貨物的搬運擺放作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，包括機架(I)、機械抓取運動副和檢測控制系統(tǒng)，其特征是:所述的機架(I)設(shè)置機械手，所述的機械手與機械抓取運動副工作配合，且兩者分別與控制系統(tǒng)工作配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機械手包括左右夾抱裝置、兜底壓緊裝置和翻轉(zhuǎn)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的左右夾抱裝置包括夾板(20)、連接桿(13)、運動板(12)和左右夾抱動力缸(11)，所述的運動板(12)通過滑塊(23)設(shè)置于夾抱移動軌道(19)，所述的左右夾抱動力缸(11)設(shè)置于連接板(9)，所述的左右夾抱動力缸(11)前端與運動板(12)連接，所述的連接桿(13)—端固定于運動板(12)上，連接桿(13)另一端設(shè)置翻轉(zhuǎn)軸承(17)，所述的夾板(20)與翻轉(zhuǎn)軸承(17) —端緊固連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的兜底壓緊裝置包括夾臂(18)、固定板(22)、升降動力缸(14)、升降導(dǎo)軌(21)和夾臂轉(zhuǎn)向動力缸(16)，所述的升降導(dǎo)軌(21)上下Z向平行設(shè)置于夾板(20)側(cè)邊，所述的固定板(22)設(shè)置于升降導(dǎo)軌(21)上，所述的升降動力缸(14)設(shè)置于夾板(20)上，升降動力缸(14)前端設(shè)置于固定板(22)上，所述的夾臂(18)固定于夾臂轉(zhuǎn)向動力缸(16)上，所述的夾臂轉(zhuǎn)向動力缸(16)通過升降固定塊(25)設(shè)置于固定板(22)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的翻轉(zhuǎn)裝置包括翻轉(zhuǎn)軸承(17)和翻轉(zhuǎn)電機(15)，所述的翻轉(zhuǎn)軸承(17)垂直設(shè)置于連接桿(13)靠近夾板(20)—端，翻轉(zhuǎn)軸承(17)—端與夾板(20)連接緊固，翻轉(zhuǎn)軸承(17)另一端與翻轉(zhuǎn)電機(15)聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求 5所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的翻轉(zhuǎn)裝置一側(cè)設(shè)置翻轉(zhuǎn)電機(15)，所述的翻轉(zhuǎn)裝置另一側(cè)的翻轉(zhuǎn)軸承(17)上設(shè)置鎖緊控制裝置(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的夾臂(18)的翻轉(zhuǎn)角度為±360°，所述的升降動力缸(14)為緩沖式動力缸，所述的翻轉(zhuǎn)電機(15)為調(diào)速電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機架(I)為龍門式結(jié)構(gòu)，其采用膨脹式連接緊固件與地面聯(lián)接，所述的機架(I)設(shè)置機械手移動軌道和驅(qū)動裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機架(I)上設(shè)置機械手水平運動的X向平移軌道(3)、Y向平移軌道(2)以及升降運動的Z向縱移軌道(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機械手設(shè)置于機械手支架(10)，所述的機械手支架(10)通過連接板(9)連接緊固于機械手上下Z向移動軌道(7)，所述的機械手支架(10)靠近箱體(8) —側(cè)設(shè)置夾抱移動軌道(19)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠自動拆垛與翻轉(zhuǎn)的多功能機械抓取搬運裝置，包括機架、機械手運動副和檢測控制系統(tǒng)，所述的機架設(shè)置機械手，所述的機械手與機械抓取運動副工作配合，且兩者分別與控制系統(tǒng)工作配合。本發(fā)明采取機械手左右抱持與兜底復(fù)合保護(hù)結(jié)構(gòu)，使得機械手能夠平移、升降、翻轉(zhuǎn)自如，確保箱形物品平移、升降更快、更平穩(wěn)、定位精度更高；到位、氣壓自動檢測功能保證了抓取的可靠性和位置的精確性。具有斷電斷氣自動抱閘鎖死功能，確保貨物轉(zhuǎn)運的安全性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，工位到位檢測及機械手升降安全限位保護(hù)，確保工作穩(wěn)定可靠，是一種高效且具有廣泛適應(yīng)性的物流轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。
文檔編號B65G59/02GK103213852SQ201310147379
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者楊灝泉, 楊文濤 申請人:云南眾誠士德柔性自動化設(shè)備有限公司