便于搬运工件的夹具及码垛机器人及其操作方法技术

本发明专利技术公开便于搬运工件的夹具及码垛机器人及其操作方法，该夹具包括机架框以及抓料夹，抓料夹包括压板机构以及一对叉管机构，叉管机构包括叉管，叉管的内端与机架框转动连接，叉管的外端设有球台，压板机构设在叉管的上方，且叉管的上方连接有竖直状布置的挡板；机架框的上端设有安装块，安装块内设有供机械臂嵌入在内的安装槽，安装槽内设有用于锁紧机械臂的锁紧机构。通过每一叉管的外端采用球台，球台的圆球形状与包装袋接触，避免叉管尖端接触包装袋而刺破，同时挡板、叉管、压板机构形成了对包装袋整形的框体，搬运工件方便；设置的锁紧机构提高机械臂与夹具连接的稳固性，防止夹具的松动导致搬运工件的不顺畅，进一步提高搬运工件的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人的
，尤其是便于搬运工件的夹具及包括该夹具的码垛机器人以及码垛机器人的操作方法。
技术介绍
码垛机器人广泛应用于化工、饮料、食品加工等领域，根据纸箱、包装袋、灌装、盒装、瓶装等不同形状成品包装进行码垛，码垛机器人利用末端执行机构载运成品包装物来完成码垛过程。现有的码垛机器人包括末端执行机构以及机械臂，现有的末端执行机构一般采用抓手抓取成品包装物，对于包装袋的货物，抓手的末端尖刺而容易刺破包装袋，抓取包装袋后进行整形时，包装袋表面不平整，导致搬运过程容易破损，搬运不便，且机器人整体结构复杂，占地面积大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供便于搬运工件的夹具及码垛机器人及其操作方法，旨在解决现有技术中，码垛机器人的夹具容易刺破包装袋，搬运不便，且整个机器人的结构复杂，占地面积大的问题。本专利技术是这样实现的，便于搬运工件的夹具，包括机架框以及抓料夹，所述抓料夹包括可纵向来回移动的压板机构以及一对相对布置的叉管机构，所述叉管机构包括若干个间隔布置且可夹紧和松开的叉管，所述叉管的内端与所述机架框转动连接，所述叉管的外端设有球台，所述压板机构设在所述叉管的上方，且所述叉管的上方连接有竖直状布置的挡板；所述机架框的上端设有安装块，所述安装块内设有供机械臂嵌入在内的安装槽，所述安装槽内设有用于锁紧机械臂的锁紧机构。进一步地，所述锁紧机构包括两个相对布置的拨动杆以及连接在所述拨动杆的下端的挤压块，所述拨动杆的上端延伸到所述安装块的上方，形成操作部，且所述拨动杆的下端与所述安装槽的侧壁之间设有驱动所述拨动杆朝所述安装槽的中心移动复位的复位弹簧。进一步地，所述机架框包括一对平行的导轨及一对支板，一对所述导轨的上方通过螺母和垫片固定有手腕固定板，所述安装块固定在所述手腕固定板的上端，所述导轨上设有凹槽，一对所述支板设置在一对所述导轨的下表面的两端，并滑动安装于所述导轨的凹槽内。进一步地，所述叉管机构包括连接杆、旋转轴及一对轴承架，所述叉管的内端通过直角弯头利用螺母和垫片固定于所述连接杆，所述挡板与所述连接杆之间通过螺栓连接固定；一对所述轴承架通过螺栓固定于所述连接杆，所述轴承架通过轴承与所述旋转轴连接，所述支板通过螺栓固定有一对气缸，所述气缸的活塞杆通过曲柄与所述旋转轴连接；所述轴承架的外缘设有凸台，所述凸台抵靠有竖直的减震螺栓，所述减震螺栓通过螺母连接于所述支板。进一步地，所述压板机构包括导杆气缸，所述导杆气缸通过螺栓固定于所述手腕固定板，所述导杆气缸的导杆垂直连接于所述压板，所述压板平行设置于所述叉管及所述导轨之间，所述压板均布有四个槽形的透气孔。本专利技术还提供了码垛机器人，包括上述的便于搬运工件的夹具、绕竖直方向旋转的底座、沿竖直方向摆动的大臂平行四边形机构、手臂平行四边形机构、驱动所述手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动且保持手腕的水平姿态的手腕平行四边形机构、三角连杆以及绕竖直方向旋转的手腕；所述大臂平行四边形机构的下端以及所述手腕平行四边形机构的下端分别与所述底座连接，所述手腕平行四边形机构的上端与所述三角连杆连接，所述手臂平行四边形机构的上端与所述大臂平行四边形机构的上端连接，所述手腕连接在所述手臂平行四边形机构的下端，且所述手腕的两端设有嵌入槽，所述操作部的内侧设有当手腕与夹具连接时嵌入在所述嵌入槽内的凸块，所述操作部的外侧设有手拉块。进一步地，所述转座设有转座，所述大臂平行四边形机构的下端以及所述手腕平行四边形机构的下端分别与所述转座连接。进一步地，所述大臂平行四边形机构包括依次连接的大臂、定位连杆、连杆及小臂肘；所述手腕平行四边形机构包括依次连接的所述大臂、转座块、后拉杆棒及后腰杆；所述三角连杆包括首尾连接的前腰杆、后腰杆及底杆，所述大臂的上端连接在所述前腰杆与所述后腰杆的连接处，所述后拉杆棒连接在所述后腰杆与所述底杆的连接处；所述手臂平行四边形机构包括依次连接的小臂、前腰杆、前拉杆棒及小臂连接杆，所述小臂肘与所述小臂连接，所述小臂连接杆与所述手腕连接。进一步地，所述连杆通过第一连接件与所述小臂肘连接，所述第一连接件包括连杆轴，所述连杆轴穿过连杆、小臂肘，所述连杆轴依次套设有一旋转油封和二圆锥滚子轴承，靠近所述圆锥滚子轴承一端通过关节盖密封，一所述旋转油封与所述小臂肘的内腔密封连接，二所述圆锥滚子轴承的外圈安装于小臂肘的内腔，所述连杆轴的一端通过第一螺钉固定，另一端通过穿过关节盖的第二螺钉固定。本专利技术还提供了码垛机器人的操作方法，具体步骤如下：步骤1.点击码垛机器人的开启按钮，转座转动，带动大臂平行四边形机构、手腕平行四边形机构、三角连杆、手臂平行四边形机构以及夹具转动到工件所处的方向上；步骤2. 大臂平行四边形机构驱动手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动、手腕平行四边形机构驱动手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动，三角连杆与大臂的转动，且保持手腕的水平姿态直至夹具位于工件的上方；步骤3. 手腕绕竖直方向旋转，带动夹具绕竖直方向转动至夹具的叉管与工件的位置对齐；步骤4. 大臂平行四边形机构驱动手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动、手腕平行四边形机构驱动手臂平行四边形机沿竖直方向摆动，三角连杆与大臂的转动，且保持手腕的水平姿态，将夹具下降至工件处；步骤5. 气缸的活塞杆驱动曲柄而带动旋转轴旋转，从而带动轴承架摆动，进而使得叉管抓取包装袋，同时驱动包装袋的两侧通过挡板压紧，导杆气缸驱动压板压紧包装袋的顶面，完成夹取工件；步骤6.大臂平行四边形机构驱动手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动、手腕平行四边形机构驱动手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动，三角连杆与大臂的转动，且保持手腕的水平姿态，将工件移至卸料位置；步骤7. 气缸的活塞杆驱动曲柄而带动旋转轴旋转，从而带动轴承架摆动，进而使得叉管松开包装袋，同时驱动包装袋的两侧的挡板松开，导杆气缸驱动压板上升，完成整个卸料过程。与现有技术相比，本专利技术提供的便于搬运工件的夹具，通过设置对称的叉管机构采用平行排列的叉管，且每一叉管的外端采用球台，球台的圆球形状与包装袋接触，避免了叉管尖端接触包装袋而刺破，同时挡板、叉管、压板机构形成了对包装袋整形的框体，包装袋的两侧通过挡板压紧，包装袋的顶面通过压板压紧，包装袋的底面通过平行排列的叉管托住，从而达到较好的包装袋整形效果，搬运工件方便；另外设置的锁紧机构提高机械臂与夹具连接的稳固性，防止夹具的松动导致搬运工件的不顺畅，进一步提高搬运工件的效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的便于搬运工件的夹具的立体结构示意图（去除安装块）；图2是本专利技术实施例提供的便于搬运工件的夹具的主视结构示意图（去除安装块）；图3是本专利技术实施例提供的便于搬运工件的夹具的俯视结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的便于搬运工件的夹具的左视结构示意图（去除安装块）；图5是本专利技术实施例提供的码垛机器人的主视结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的连杆与小臂肘连接处的剖视示意图；图7是本专利技术实施例提供的后杆棒与后腰杆连接处的剖视示意图；图8是本专利技术实施例提供的安装块的剖切结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以本文档来自技高网...

【技术保护点】
便于搬运工件的夹具，其特征在于，包括机架框以及抓料夹，所述抓料夹包括可纵向来回移动的压板机构以及一对相对布置的叉管机构，所述叉管机构包括若干个间隔布置且可夹紧和松开的叉管，所述叉管的内端与所述机架框转动连接，所述叉管的外端设有球台，所述压板机构设在所述叉管的上方，且所述叉管的上方连接有竖直状布置的挡板；所述机架框的上端设有安装块，所述安装块内设有供机械臂嵌入在内的安装槽，所述安装槽内设有用于锁紧机械臂的锁紧机构。

【技术特征摘要】
1.便于搬运工件的夹具，其特征在于，包括机架框以及抓料夹，所述抓料夹包括可纵向来回移动的压板机构以及一对相对布置的叉管机构，所述叉管机构包括若干个间隔布置且可夹紧和松开的叉管，所述叉管的内端与所述机架框转动连接，所述叉管的外端设有球台，所述压板机构设在所述叉管的上方，且所述叉管的上方连接有竖直状布置的挡板；所述机架框的上端设有安装块，所述安装块内设有供机械臂嵌入在内的安装槽，所述安装槽内设有用于锁紧机械臂的锁紧机构。2.如权利要求1所述的便于搬运工件的夹具，其特征在于，所述锁紧机构包括两个相对布置的拨动杆以及连接在所述拨动杆的下端的挤压块，所述拨动杆的上端延伸到所述安装块的上方，形成操作部，且所述拨动杆的下端与所述安装槽的侧壁之间设有驱动所述拨动杆朝所述安装槽的中心移动复位的复位弹簧。3.如权利要求2所述的便于搬运工件的夹具，其特征在于，所述机架框包括一对平行的导轨及一对支板，一对所述导轨的上方通过螺母和垫片固定有手腕固定板，所述安装块固定在所述手腕固定板的上端，所述导轨上设有凹槽，一对所述支板设置在一对所述导轨的下表面的两端，并滑动安装于所述导轨的凹槽内。4.如权利要求3所述的便于搬运工件的夹具，其特征在于，所述叉管机构包括连接杆、旋转轴及一对轴承架，所述叉管的内端通过直角弯头利用螺母和垫片固定于所述连接杆，所述挡板与所述连接杆之间通过螺栓连接固定；一对所述轴承架通过螺栓固定于所述连接杆，所述轴承架通过轴承与所述旋转轴连接，所述支板通过螺栓固定有一对气缸，所述气缸的活塞杆通过曲柄与所述旋转轴连接；所述轴承架的外缘设有凸台，所述凸台抵靠有竖直的减震螺栓，所述减震螺栓通过螺母连接于所述支板。5.如权利要求4所述的便于搬运工件的夹具，其特征在于，所述压板机构包括导杆气缸，所述导杆气缸通过螺栓固定于所述手腕固定板，所述导杆气缸的导杆垂直连接于所述压板，所述压板平行设置于所述叉管及所述导轨之间，所述压板均布有四个槽形的透气孔。6.码垛机器人，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的便于搬运工件的夹具、绕竖直方向旋转的底座、沿竖直方向摆动的大臂平行四边形机构、手臂平行四边形机构、驱动所述手臂平行四边形机构沿竖直方向摆动且保持手腕的水平姿态的手腕平行四边形机构、三角连杆以及绕竖直方向旋转的手腕；所述大臂平行四边形机构的下端以及所述手腕平行四边形机构的下端分别与所述底座连接，所述手腕平行四边形机构的上端与所述三角连杆连接，所述手臂平行四边形机构的上端与所述大臂平行四边形机构的上端连接，所述手腕连接在所述手臂平行四边形机构的下端，且所述手腕的两端设有嵌入槽，所述操作部的内侧设有当手腕与夹具连接时...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚伟雄，徐昕，张洪磊，胡光民，
申请(专利权)人：广东伊雪松机器人设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44