CN109733877A - 一种可变换尺寸的多功能机械手及自动包装集成装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变换尺寸的多功能机械手及自动包装集成装箱装置，其包括异面垂直布置的横向直线导轨和纵向直线导轨，横向直线导轨上滑动配合连接有N个横移活动块，纵向直线导轨上滑动配合连接有有M个纵移活动块，每个横移活动块上设置有1个沿纵向布置的纵长孔，每个纵移活动块上设置1个有沿横向布置的横长孔，N个纵长孔和M个横长孔形成N*M个异面交汇处，每个异面交汇处安装有竖直布置的取料机构。本发明结构简单、使用方便，可以根据原包装和现包装的不同尺寸进行自动尺寸变换，满足零件集成包装的要求。

Description

一种可变换尺寸的多功能机械手及自动包装集成装箱装置

技术领域

本发明涉及一种在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手机构，属于工业产品零件的若干数量的零件的整体同步移动摆放、整体同步放置到包装箱的在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手，属于工业产品生产线、农副产品包装的技术领域，尤其涉及一种在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手机构。

背景技术

随着科技的不断发展，机械手已被广泛的应用于工业产品生产线、农副产品包装的自动化生产线，其可以快速的实现各种零部件及单个/箱农副产品的送料、加工和卸料，但是当针对多个小型零部件(如各种形式阵列式的机械零件)及多个农副产品(如禽蛋)的移放时，传统的机械手往往力不从心，故只能依靠人工操作，这种方式效率低且移送过程中机械零件会产生从而碰撞影响产品质量、蛋类产品的破损率高，如果配备多台机械手协同工作，生产线的工作范围是不允许的。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手的方法和机构，其不仅能够结构简单，而且能根据原包装和现包装的不同尺寸进行自动(在设定尺寸范围内)尺寸变换，满足零件或其它产品的集成包装要求。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手机构，其包括异面垂直布置的横向直线导轨和纵向直线导轨，横向直线导轨上滑动配合连接有N个横移活动块，纵向直线导轨上滑动配合连接有有M个纵移活动块，每个横移活动块上设置有1个沿纵向布置的纵长孔，每个纵移活动块上设置1个有沿横向布置的横长孔，N个纵长孔和M个横长孔形成N*M个异面交汇处，每个异面交汇处安装有竖直布置的取料机构。

在本发明的一种优选实施方案中，相邻的两个横移活动块通过沿横向布置的限位机构连接，位于两端的横移活动块通过沿横向布置的横移驱动油缸连接，位于两端的横移活动块中的一个横移活动块与横向直线导轨固接。

在本发明的一种优选实施方案中，相邻的两个纵移活动块通过沿纵向布置的限位机构连接，位于两端的纵移活动块通过沿纵向布置的纵移驱动油缸连接，位于两端的纵移活动块中的一个纵移活动块与纵向直线导轨固接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述限位机构包括固定块、活动块、螺杆和螺母，所述螺母与所述螺杆螺纹连接，所述固定块与所述螺杆螺纹连接且通过所述螺母限位，所述活动块滑动套装于所述螺杆上且通过所述固定块和所述螺杆限位。

在本发明的一种优选实施方案中，所述取料机构包括竖直导杆、压簧、限位螺母和抓料结构，所述竖直导杆穿过所述横长孔和所述纵长孔通过所述限位螺母固定，所述竖直导杆上套装有所述压簧，所述竖直导杆的下端固接有所述抓料结构。

在本发明的一种优选实施方案中，所述抓料结构为真空吸盘抓手、电磁吸盘抓手或者机械式抓手。

本发明还公开了一种自动包装集成装箱装置，包括机架，所述机架上设置有沿纵向布置的纵移输送机构，所述纵移输送机构上设置有沿竖直方向布置的升降输送机构，其特征在于：所述升降输送机构上连接有前述的多功能机械手。

在本发明的一种优选实施方案中，所述纵移输送机构包括纵移导轨、纵移滑块和驱动丝杠，所述纵移导轨和所述丝杠的螺杆平行布置，所述纵移滑块一端与所述纵移导轨滑动配合连接、另一端与所述丝杠的螺母固接，所述纵移滑块上固接有所述升降输送机构。

在本发明的一种优选实施方案中，所述升降输送机构包括升降滑块、升降导轨和升降气缸，所述升降滑块与所述纵移输送机构固接，所述升降导轨一端与所述升降滑块滑动配合连接、另一端与所述升降气缸的活塞杆固接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述升降导轨的下端固接有多功能机械手的横向直线导轨和纵向直线导轨。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、制造使用方便，其能够将若干产品整体从一个一定尺寸的初级工位转移到另一个不同尺寸的包装箱里面，并能根据产品的初级放置位置尺寸与包装箱放置尺寸不同而在抓取零件后改变其适合于包装箱尺寸放入包装箱里面，从而有效地提高了螺栓等小体积零部件及蛋类等农副产品的高效移送和定位，提高了机械手的工作效率；本发明通过横长孔和纵长孔的协同工作从而实现了安装于横长孔和纵长孔交汇处的取料机构位置的快速调整，从而实现了产品的整体移送和定位；进一步的，本发明公开了横长孔和纵长孔的具体设计方案，其通过直线导轨配合限位机构和。横移驱动油缸方便快捷地实现了机械手尺寸的调节，其结构紧凑、易于加工装配；进一步的，本发明公开了限位机构的设计方案，其包括固定块、活动块、螺杆和螺母，该方案不仅结构简单，而且可以根据不同包装箱尺寸的大小实时调整固定块和活动块之间的最大间距，从而提高了本发明机械手的通用性；进一步的，本发明还公开了一种取料机构，其包括竖直导杆、压簧、限位螺母和抓料结构，该种结构的可以有效地减小机械手抓料时施加于产品上沿竖直方向的压力；进一步的，本发明的抓料结构根据产品的不同可以选用真空吸盘抓手或者电磁吸盘抓手或者机械式抓手，从而提高了本发明的通用性；进一步的，本发明还公开了一种自动包装集成装箱装置，其通过纵移输送机构、升降输送机构配合多功能机械手实现了各种产品的整体夹取和移送，极大的提高了产品包装效率。

附图说明

图1是本发明实施例一种自动包装集成装箱装置的主视图；

图2是本发明实施例一种自动包装集成装箱装置的左视图；

图3是本发明实施例一种自动包装集成装箱装置的俯视图；

图4是本发明实施例一种可变换尺寸的多功能机械手的主视图；

图5是本发明实施例一种可变换尺寸的多功能机械手的仰视图；

图6是本发明实施例一种可变换尺寸的多功能机械手中限位机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由说明书附图所示的一种自动包装集成装箱装置可知，其是将产品在输送线上由集成机械手(按包装箱面积容量)将产品整体转移到包装箱里面的装箱装置，其能够根据产品的初级放置位置尺寸与包装箱放置尺寸不同而在抓取零件后改变其适合于包装箱尺寸放入包装箱里面。

自动包装集成装箱装置的工作原理是：装箱装置的多功能机械手将零件输送机机架1上的零件放置盘2内的多个产品3抓住提起后沿输送线轴向移动至横向输送机架4上的包装箱5内，包装箱5内设置有多个阵列布置的用于容纳产品3的包装箱内格6，包装箱5的底部设置有产品保护沫7，多功能机械手第一步开始由安装在两侧的气缸推动机械手安装滑板改变机械手轴向尺寸距离(设计了一定尺寸调节范围)，完成后开始由安装在横向移动机构两侧的气缸推动机械手安装滑板改变机械手轴向尺寸距离(设计了一定尺寸调节范围)，完成后进入包装箱位置放下产品在包装箱里面，集成机械手提起回到原点继续下一环节。

自动包装集成装箱装置主要包括：2个沿纵向平行间隔布置的机架8，机架8呈门状，两个机架8之间设置有纵移输送机构，纵移输送机构包括2个纵移导轨11、4个纵移滑块12和1个驱动丝杠47，两个机架8的上端均通过紧固螺丝9固定连接有2个间隔布置的导轨安装座10，每个导轨安装座10的中心轴线沿纵向布置，2个纵移导轨11安装于导轨安装座10上，丝杠47的螺杆沿纵向平行布置于纵移导轨11上方，丝杠47的螺杆通过伺服电机45驱动旋转，伺服电机45通过动力安装座44固接于机架8的上端，伺服电机45的输出端通过联轴器46连接丝杠47，每个纵移导轨11上滑动配合连接有2个纵移滑块12，每个纵移滑块12一端与纵移导轨11滑动配合连接、另一端与丝杠47的螺母固接，纵移滑块12上固接有升降输送机构。

升降输送机构包括安装在纵移滑块12上的连接块40，连接块40上连接安装有沿竖直方向布置的升降滑块13，升降滑块13上套装有升降导轨14，升降导轨14的上端固接有升降气缸牵引块15，连接块40上安装有气缸拉耳41，气缸拉耳41上安装有升降气缸42，升降气缸42连接牵引块15从而带动升降导轨14上下移动，升降导轨14的下端固接有多功能机械手，该多功能机械手也是解决本发明提出的技术问题的核心技术方案。

多功能机械手包括安装在垂直升降导轨14下端的连接块16，连接块16的下端安装有纵向导轨安装座17和横向导轨安装座53，纵向导轨安装座17上连接有纵向直线导轨18，纵向直线导轨18上滑动配合连接有M个纵移活动块20，每个纵移活动块20上设置1个有沿横向布置的横长孔20.1，相邻的两个纵移活动块20通过沿纵向布置的限位机构连接，端部的两个纵移活动块20通过沿纵向布置的纵移驱动油缸24连接，横向导轨安装座53连接有横向直线导轨22，横向直线导轨22上滑动配合连接N个横移活动块27，每个横移活动块27上设置有1个沿纵向布置的纵长孔27.1，相邻的两个横移活动块27通过沿横向布置的限位机构连接，端部的两个横移活动块27通过沿横向布置的横移驱动油缸29连接，限位机构包括固定块48、活动块49、螺杆50和螺母51，螺母51与螺杆50螺纹连接，固定块48与螺杆50螺纹连接且通过螺母51限位，活动块49滑动套装于螺杆50上且通过固定块48和螺杆50限位，N个水平布置的纵长孔27.1和M个水平布置的横长孔20.1，纵长孔27.1相互平行布置，横长孔20.1相互平行布置，纵长孔27.1和横长孔20.1异面垂直布置，相邻两个纵长孔27.1之间的间距可调，相邻两个横长孔20.1之间的间距可调，N个纵长孔27.1和M个横长孔20.1形成N*M个异面交汇处，每个异面交汇处安装有竖直布置的取料机构52，取料机构52包括竖直导杆52.1、压簧52.2、限位螺母52.3和抓料结构52.4，竖直导杆52.1穿过纵长孔27.1和横长孔20.1通过限位螺母52.3固定，竖直导杆52.1上套装有压簧52.2，竖直导杆52.1的下端固接有抓料结构52.4，抓料结构52.4为真空吸盘抓手或者电磁吸盘抓手或者机械式抓手。

本发明处于初始取料位置时，纵移驱动油缸24和横移驱动油缸29的活塞杆端未伸出时，相邻2个纵移活动块20之间相互接触、相邻2个横移活动块27之间相互接触，当发明移动至结束落料位置时，纵移驱动油缸24和横移驱动油缸29的活塞杆端伸出时，相邻2个纵移活动块20之间保持一定的间距、相邻2个横移活动块27之间保持一定的间距。进一步的，本发明的纵移活动块20之间的间距、横移活动块27之间的间距可以通过限位机构的螺栓提前调整。

应当理解的是，以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在运动中可变换尺寸的多功能集成机械手机构，其特征在于：包括异面垂直布置的横向直线导轨(22)和纵向直线导轨(18)，横向直线导轨(22)上滑动配合连接有N个横移活动块(27)，纵向直线导轨(18)上滑动配合连接有有M个纵移活动块(20)，每个横移活动块(27)上设置有1个沿纵向布置的纵长孔(27.1)，每个纵移活动块(20)上设置1个有沿横向布置的横长孔(20.1)，N个纵长孔(27.1)和M个横长孔(20.1)形成N*M个异面交汇处，每个异面交汇处安装有竖直布置的取料机构(52)。

2.根据权利要求1所述的可变换尺寸的多功能机械手，其特征在于：相邻的两个横移活动块(27)通过沿横向布置的限位机构连接，位于两端的横移活动块(27)通过沿横向布置的横移驱动油缸(29)连接，位于两端的横移活动块(27)中的一个横移活动块(27)与横向直线导轨(22)固接。

3.根据权利要求1所述的可变换尺寸的多功能机械手，其特征在于：相邻的两个纵移活动块(20)通过沿纵向布置的限位机构连接，位于两端的纵移活动块(20)通过沿纵向布置的纵移驱动油缸(24)连接，位于两端的纵移活动块(20)中的一个纵移活动块(20)与纵向直线导轨(18)固接。

4.根据权利要求2或3所述的可变换尺寸的多功能机械手，其特征在于：所述限位机构包括固定块(48)、活动块(49)、螺杆(50)和螺母(51)，所述螺母(51)与所述螺杆(50)螺纹连接，所述固定块(48)与所述螺杆(50)螺纹连接且通过所述螺母(51)限位，所述活动块(49)滑动套装于所述螺杆(50)上且通过所述固定块(48)和所述螺杆(50)限位。

5.根据权利要求1所述的可变换尺寸的多功能机械手，其特征在于：所述取料机构(52)包括竖直导杆(52.1)、压簧(52.2)、限位螺母(52.3)和抓料结构(52.4)，所述竖直导杆(52.1)穿过所述纵长孔(27.1)和所述横长孔(20.1)通过所述限位螺母(52.3)固定，所述竖直导杆(52.1)上套装有所述压簧(52.2)，所述竖直导杆(52.1)的下端固接有所述抓料结构(52.4)。

6.根据权利要求5所述的可变换尺寸的多功能机械手，其特征在于：所述抓料结构(52.4)为真空吸盘抓手或者电磁吸盘抓手或者机械式抓手。

7.一种自动包装集成装箱装置，包括机架(8)，所述机架(8)上设置有沿纵向布置的纵移输送机构，所述纵移输送机构上设置有沿竖直方向布置的升降输送机构，其特征在于：所述升降输送机构上连接有如权利要求1-6任意一项权利要求所述的多功能机械手。

8.根据权利要求7所述的自动包装集成装箱装置，其特征在于：所述纵移输送机构包括纵移导轨(11)、纵移滑块(12)和驱动丝杠(47)，所述纵移导轨(11)和所述丝杠(47)的螺杆平行布置，所述纵移滑块(12)一端与所述纵移导轨(11)滑动配合连接、另一端与所述丝杠(47)的螺母固接，所述纵移滑块(12)上固接有所述升降输送机构。

9.根据权利要求2所述的自动包装集成装箱装置，其特征在于：所述升降输送机构包括升降滑块(13)、升降导轨(14)和升降气缸(42)，所述升降滑块(13)与所述纵移输送机构固接，所述升降导轨(14)一端与所述升降滑块(13)滑动配合连接、另一端与所述升降气缸(42)的活塞杆固接。

10.根据权利要求9所述的自动包装集成装箱装置，其特征在于：所述升降导轨(14)的下端固接有多功能机械手的横向直线导轨(22)和纵向直线导轨(18)。