專利名稱：一種能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于物流設備技術領域，進一步屬于箱形物品拆碼垛機械設備技術領域，具體涉及一種結構簡單，可對箱形物品進行垛層拆分，箱體翻轉、搬運，并確保整垛貨物轉運安全、擺放規整的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置。
背景技術：
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、放射性等惡劣環境中使用，以及笨重、單調、頻繁的操作中代替人完成作業，因此得到日益廣泛的應用。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，然后輸送到相應的工位，在這過程中，機械手對箱體進行夾抱、兜底、擋蓋、翻轉等作業，以來實現貨物的堆疊擺放。這些貨物可以是有規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有技術機械手在翻轉、夾抱、搬運時，工作周期長，尤其翻轉時動作效率不高。因貨物翻轉達不到要求，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斷電、斷氣等情況時，機械手失電即無法保證貨物以及設備的安全。為此，研制開發一種結構簡單、占地面積小、動作輕便快捷、不僅可以對貨物進行拆垛，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、搬運的裝置顯得非常重要，是克服現有技術不足的有效方式。

發明內容
本發明的目的在于提供一種結構簡單、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的多功能機械抓取搬運裝置。本發明的目的是 這樣實現的，包括機架、機械抓取運動副和檢測控制系統，所述的機架設置機械手，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工作配合。本發明采取機械手左右抱持與兜底復合保護結構，使得機械手能夠平移、升降、翻轉自如，確保箱形物品平移、升降更快、更平穩、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，設置了運動中自動對正功能，大大提高了系統的可靠性和擺放位置的精確性。如果在運動過程中出現斷電、斷氣等突發的不安全狀況，氣缸及減速電機具有抱閘鎖死功能，保證煙包不會掉落，保證了設備的安全性。本發明結構簡單，操作簡便，工位到位檢測及機械手升降安全限位保護，確保工作穩定可靠，是一種高效且具有廣泛適應性的物流轉移系統。


圖1為本發明整體結構工作狀態示意圖；圖2為圖1之A區放大不意 圖3為圖1之B區放大示意 圖4為圖1之俯視不意 圖5為本發明機械手局部結構之工作狀態立體視 圖6為本發明機械手局部結構之工作狀態示意 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向縱移驅動裝置，5- X向平移驅動裝置，6- Y向平移驅動裝置，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-翻轉電機，16-夾臂轉向動力缸，17-翻轉軸承，18-夾臂，19-夾抱移動軌道，20-夾板，21-升降導軌，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 下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。如圖廣圖6所示，本發明包括機架1、機械抓取運動副和檢測控制系統，所述的機架I設置機械手，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設置于夾抱移動軌道19，所述的左右夾抱動力缸11設置于連接板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另一端設置翻轉軸承17，所述的夾板20與翻轉軸承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、升降導軌21和夾臂轉向動力缸16，所述的升降導軌21上下Z向平行設置于夾板20側邊，所述的固定板22設置于升降導軌21上，所述的升降動力缸14設置于夾板20上，升降動力缸14前端設置于固定板22上，所述的夾臂18固定于夾臂轉向動力缸16上，所述的夾臂轉向動力缸16通過升降固定塊25設置于固定板22上。所述的翻轉裝置包括翻轉軸承17和翻轉電機15，所述的翻轉軸承17垂直設置于連接桿13靠近夾板20 —端，翻轉軸承17 —端與夾板20連接緊固，翻轉軸承17另一端與翻轉電機15聯接。所述的翻轉裝置一側設置翻轉電機15，所述的翻轉裝置另一側的翻轉軸承17上設置鎖緊控制裝置24。所述的夾臂18的翻轉角度為±360°，所述的升降動力缸14為緩沖式動力缸，所述的翻轉電機15為調速電機。所述的機架I為龍門式結構，其采用膨脹式連接緊固件與地面聯接，所述的機架I設置機械手移動軌道和驅動裝置。所述的機架I上設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均采用齒輪齒條驅動單元結構。所述的機械手設置于機械手支架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 一側設置夾抱移動軌道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有一組夾抱與兜底機構，其結構相同，其位置分別在上蓋和底板處，夾臂可翻轉±360°。本發明為用于貨物拆垛、翻轉、搬運的機器手裝置，下面以煙箱轉移為例，進一步說明本發明工作原理和工作過程:
本發明采取機械手左右抱持與兜底復合保護結構，使得機械手能夠平移、升降、翻轉自如，確保煙包平移、升降更快、更平穩、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，設置了運動中自動對正功能，大大提高了系統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，并用圖像識別系統檢測所拆貨物的捆扎帶是否達到合格，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行檢測，檢測所拆煙箱擺放是否倒置；如倒置，將其翻轉。兩組抓取裝置通過動力缸翻轉，通過動力缸夾緊和擋蓋、兜底裝置，實現煙箱在輸送及翻轉過程中，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。本發明的工作過程:
拆垛作業: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的夾臂轉向動力缸16打開，一夾臂18翻轉于貨物箱體8底部，另一夾臂18翻轉于貨物箱體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翻轉做準備。翻轉作業:機械手通過水平運動與升降移動到達圖像識別檢測系統檢測位，經圖像識別檢測系統的識別判斷，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。翻轉前，夾臂轉向動力缸16張開，翻轉電機15驅動翻轉軸，使夾板20和貨物箱體8沿夾臂18方向翻轉，翻轉完成后，夾臂轉向動力缸16收攏，兩夾臂18上下對應兜底夾持貨物箱體8。 搬運作業: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、左右夾抱動力缸11張開，夾板20松開，將貨物箱體8移送到相應工位，完成貨物的搬運擺放作業。
權利要求
1.一種能夠自動拆垛與翻轉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，其特征是:所述的機架(I)設置機械手，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工作配合。
2.根據權利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉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裝置。
3.根據權利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉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)設置于夾抱移動軌道(19)，所述的左右夾抱動力缸(11)設置于連接板(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)另一端設置翻轉軸承(17)，所述的夾板(20)與翻轉軸承(17) —端緊固連接。
4.根據權利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉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)、升降導軌(21)和夾臂轉向動力缸(16)，所述的升降導軌(21)上下Z向平行設置于夾板(20)側邊，所述的固定板(22)設置于升降導軌(21)上，所述的升降動力缸(14)設置于夾板(20)上，升降動力缸(14)前端設置于固定板(22)上，所述的夾臂(18)固定于夾臂轉向動力缸(16)上，所述的夾臂轉向動力缸(16)通過升降固定塊(25)設置于固定板(22)上。
5.根據權利要求2所述的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的翻轉裝置包括翻轉軸承(17)和翻轉電機(15)，所述的翻轉軸承(17)垂直設置于連接桿(13)靠近夾板(20)—端，翻轉軸承(17)—端與夾板(20)連接緊固，翻轉軸承(17)另一端與翻轉電機(15)聯接。
6.根據權利要求 5所述的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的翻轉裝置一側設置翻轉電機(15)，所述的翻轉裝置另一側的翻轉軸承(17)上設置鎖緊控制裝置(24)。
7.根據權利要求4所述的能夠自動拆垛與翻轉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，所述的翻轉電機(15)為調速電機。
8.根據權利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機架(I)為龍門式結構，其采用膨脹式連接緊固件與地面聯接，所述的機架(I)設置機械手移動軌道和驅動裝置。
9.根據權利要求8所述的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機架(I)上設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.根據權利要求1所述的能夠自動拆垛與翻轉的多功能機械抓取搬運裝置，其特征是:所述的機械手設置于機械手支架(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) —側設置夾抱移動軌道(19)。
全文摘要
本發明提供了一種能夠自動拆垛與翻轉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，所述的機架設置機械手，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工作配合。本發明采取機械手左右抱持與兜底復合保護結構，使得機械手能夠平移、升降、翻轉自如，確保箱形物品平移、升降更快、更平穩、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，確保貨物轉運的安全性。本發明結構簡單，操作簡便，工位到位檢測及機械手升降安全限位保護，確保工作穩定可靠，是一種高效且具有廣泛適應性的物流轉移系統。
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 優先權日2013年4月25日
發明者楊灝泉, 楊文濤 申請人:云南眾誠士德柔性自動化設備有限公司