CN117602368A - 一种瓦楞纸板分拣机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓦楞纸板分拣机器人，包括，卡爪基罩，一端具有连接卡柱，另一端具有开口朝下的安装罩口；卡爪盘，设置于卡爪机罩的内部，卡爪盘靠近安装罩口的端面上设置有多个可向卡爪盘的中心靠拢的卡爪，卡爪与卡爪盘之间具有间距，用于将瓦楞纸板夹持在间距之中。本发明通过在卡爪盘的下端面设置有多个可向卡爪盘的中心进行径向移动的卡爪，且卡爪的上侧与卡爪盘的下侧之间具有间距，将瓦楞纸板置于各个卡爪之上并受到卡爪盘的下侧的限制，从而可以对瓦楞纸板进行有效夹持，避免出现现有的通过转动打开机械臂的方式而造成对瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

Description

一种瓦楞纸板分拣机器人

技术领域

本发明属于智能自动化设备技术领域，具体来说，涉及一种瓦楞纸板分拣机器人。

背景技术

瓦楞纸板作为最重要、应用最广的包装材料，在运输过程能够起到缓冲外界冲击的作用，因此能够在运输过程中保护包装内的产品，同时，具有质量轻、成本低、易加工、便于储存等优点。

现有的包装厂家为了提高对于瓦楞纸板的分拣动作的效率，降低人工的作业强度，已经逐步发展通过机械手来进行瓦楞纸板的分拣作业。现有的机械手基本采用控制转动机械手来实现调整的夹持范围大小。对于夹持瓦楞纸板，由于机械手摆动收拢动作会下压瓦楞纸板的棱边，使得瓦楞纸板遭受挤压甚至损坏。

成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明提供一种瓦楞纸板分拣机器人，通过在卡爪盘的下端面设置有多个可向卡爪盘的中心进行径向移动的卡爪，且卡爪的上侧与卡爪盘的下侧之间具有间距，将瓦楞纸板置于各个卡爪之上并受到卡爪盘的下侧的限制，从而可以对瓦楞纸板进行有效夹持，避免出现现有的通过转动打开机械臂的方式而造成对瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种瓦楞纸板分拣机器人，包括，

卡爪基罩，一端具有连接卡柱，另一端具有开口朝下的安装罩口；

卡爪盘，设置于卡爪机罩的内部，卡爪盘靠近安装罩口的端面上设置有多个可向卡爪盘的中心靠拢的卡爪，卡爪与卡爪盘之间具有间距，用于将瓦楞纸板夹持在间距之中。

进一步地，卡爪盘靠近安装罩口的端面上设置有多个安装滑槽，自靠近卡爪盘的中心向外径向延伸至卡爪盘的周壁上；

安装滑槽内设置有与其匹配的安装滑块，卡爪与安装滑块连接。

进一步地，多个安装滑槽之间的间隔相等，且安装滑槽成对设置于卡爪盘上。

进一步地，安装滑块远离安装滑槽的侧壁上设置有卡爪滑槽，卡爪滑槽延伸至安装滑块的两侧；

卡爪滑槽中滑动连接有与其匹配的卡爪。

进一步地，卡爪包括自上而下依次设置的第一卡部、第二卡部以及第三卡部，

其中，第一卡部和第二卡部靠近卡爪盘中心的一侧齐平，第三卡部靠近卡爪盘中心的一侧凸出于第一卡部和/或第二卡部设置。

进一步地，第一卡部、第二卡部以及第三卡部距离卡爪盘的中心的距离延伸距离逐渐减小，形成台阶状。

进一步地，第三卡部与第二卡部之间设置有驱动结构，用于调节两者之间的间距；驱动结构至少包括微动直线电机，设置于第二卡部之中，其中微动直线电机的输出轴与第三卡部相连接。

进一步地，第二卡部与第三卡部之间还设置有过渡块，过渡块靠近第二卡部的一侧与微动直线电机的输出轴连接，过渡块的另一侧通过伸缩组件与第三卡部相连接。

进一步地，伸缩组件包括，

伸缩套管，与过渡块的侧壁连接；

伸缩杆，一端通过弹簧与伸缩套管的内壁相连接，另一端与第三卡部相连接。

进一步地，伸缩杆远离伸缩套管的一端设置有球形轴头，第三卡部的侧壁上设置有与球形轴头相匹配的球形槽；

优选的，球形轴头在球形槽内转动的偏角小于等于15°。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过在卡爪盘的下端面设置有多个可向卡爪盘的中心进行径向移动的卡爪，且卡爪的上侧与卡爪盘的下侧之间具有间距，将瓦楞纸板置于各个卡爪之上并受到卡爪盘的下侧的限制，从而可以对瓦楞纸板进行有效夹持，避免出现现有的通过转动打开机械臂的方式而造成对瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

2、本发明通过设置各个安装滑槽之间的间隔相等，且安装滑槽成对设置于卡爪盘上，在卡爪盘下端设置的安装滑槽成对配置，可以在控制相对移动的两个卡爪移动的距离。使得在对正常方形的瓦楞纸板的夹持力是相等的，同时更加优化各个电磁阀的电路设计。

3、本发明通过设置第一卡部和第二卡部在靠近卡爪盘中心的一侧齐平，而第三卡部向靠近卡爪盘的中心的一侧继续延伸至凸出第一卡部和第二卡部，从而通过凸出的部分可以对瓦楞纸板进行支撑，并配合卡爪盘的下端，从而可以对瓦楞纸板的上下侧以及侧楞均进行限位，保证瓦楞纸板被夹持不会出现脱落、挤压等情况。

4、本发明通过设置第一卡部、第二卡部以及第三卡部远离卡爪盘的中心的一侧逐渐靠近其中心设置，从而在竖直方向上形成台阶状，在特殊的瓦楞纸板的生产过程中，通过第一卡部或者第二卡部或者第三卡部的远离卡爪盘的中心的一侧抵住瓦楞纸板的中间孔洞侧壁，同样可以实现对该种类型的瓦楞纸板的分拣夹持作业。

5、本发明通过设置伸缩杆远离伸缩套管的一端设置有球形轴头，第三卡部的侧壁上设置有与球形轴头相匹配的球形槽，且转动偏角小于等于15°，则可以根据实际的夹持瓦楞纸板的过程中，使得第三卡部发生偏转，进一步避免与瓦楞纸板进行硬接触，而造成瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本发明实施例中的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例中的侧视结构示意图；

图3为本发明实施例中的卡爪盘的结构示意图；

图4为本发明实施例中的卡爪的结构示意图；

图5为本发明实施例中的卡爪的局部***结构示意图；

图中主要元件说明：

1、底座；11、第一连接臂；12、第二连接臂；13、第三连接臂；14、第一辅助臂；15、第二辅助臂；16、第三辅助臂；17、支撑臂；2、卡爪基罩；21、连接卡柱；3、卡爪盘；31、安装滑槽；32、安装滑块；41、伸缩套管；42、伸缩杆；5、卡爪；51、第一卡部；52、第二卡部；522、微动直线电机；53、第三卡部；54、过渡块。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，包括底座1，底座1上设置有可绕其轴线转动的转动座，转动座上设置有平衡缸以及平衡块，保证整个分拣机器人的稳定性。

还包括第一连接臂11、第二连接臂12以及第三连接臂13，各个连接臂之间依次铰接。在转动座上设置有支撑臂17，支撑臂17的上端设置有支叉，将第二连接臂12夹设其中、并转动连接。在转动座的侧壁上对称设置有两驱动电机，驱动轴与支撑臂17进行连接，通过驱动支撑臂17转动，从而在第一连接臂11、第二连接臂12的转动过程中实现第三连接臂13的上下移动。当然，还包括在第一连接臂11、第二连接臂12以及第三连接臂13旁侧设置的辅助臂，分别为第一辅助臂14、第二辅助臂15、以及第三辅助臂16，各个辅助臂依次铰接。其中，第二辅助臂15与第二连接臂12铰接，第三辅助臂16与第三连接臂13铰接。通过各个辅助臂与各个连接臂之间的铰接关系，实现整个机械手复杂的移动与转动作业。具体的转动控制为本领域的公知技术，在此不做过多赘述。另外，第三连接臂13设置有可沿着竖向轴线转动的转动卡块。

还包括，

卡爪基罩2，一端具有连接卡柱21，另一端具有开口朝下的安装罩口；

卡爪盘3，设置于卡爪5机罩的内部，卡爪盘3靠近安装罩口的端面上设置有多个可向卡爪盘3的中心靠拢的卡爪5，卡爪5与卡爪盘3之间具有间距，用于将瓦楞纸板夹持在间距之中。

本发明中，通过在转动卡块上设置有可卡接卡爪5机罩的转动卡口，从而可以控制卡爪5机罩沿着竖直轴线进行转动。卡爪基罩2的顶部设置有具有弹性卡扣的连接卡柱21，通过连接卡柱21与转动卡块中的转动卡口进行卡接，从而实现对卡爪基罩2的安装。另外，卡爪基罩2的内部设置有向内凹陷的安装罩口，通过安装罩口可以将卡爪盘3固定在其中。

具体的，卡爪盘3的下端面设置有多个可向卡爪盘3的中心进行径向移动的卡爪5，且卡爪5的上侧与卡爪盘3的下侧之间具有间距。则在实际对瓦楞纸板进行分拣夹持时，通过各个连接臂以及辅助臂的协同作业，使得卡爪基罩2的中心对准瓦楞纸板的中心，并向下逐渐移动并将瓦楞纸板罩入卡爪基罩2内部，然后通过控制卡爪盘3中的多个卡爪5向其中心移动，从而配合着卡爪5与卡爪盘3之间的间距，使得瓦楞纸板置于各个卡爪5之上并受到卡爪盘3的下侧的限制，从而可以对瓦楞纸板进行有效夹持，避免出现现有的通过转动打开机械臂的方式而造成对瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

进一步地，卡爪盘3靠近安装罩口的端面上设置有多个安装滑槽31，自靠近卡爪盘3的中心向外径向延伸至卡爪盘3的周壁上；

安装滑槽31内设置有与其匹配的安装滑块32，卡爪5与安装滑块32连接。

本发明中，卡爪盘3的下端端面上设置有多个径向延伸的安装滑槽31，安装滑槽31的一端一直延伸至卡爪盘3的外周壁上。安装滑槽31为工字型滑槽，则与其配合设置的安装滑块32则为工字型滑块，使得滑动更加稳定。各个卡爪5与对应的安装滑块32进行连接，从而通过控制工字型滑块的移动来实现卡爪5向卡爪盘3的中心移动。具体的，在安装滑槽31中设置有微型直线气缸，通过电磁阀控制微型直线气缸的进出气方向。与此同时，通过将微型直线气缸的活塞杆与安装滑块32进行连接，从而可以根据瓦楞纸板的大小进行卡爪5伸向卡爪盘3的中心的距离，进而进行精确的夹持作业。

具体的，各个微型直线气缸所连接的电磁阀可以串联形成一个回路，从而可以对瓦楞纸板是正方形的情况下，统一控制卡爪5的移动距离。当然，各个微型直线气缸所连接的电磁阀也可以并联单独形成回路，则根据瓦楞纸板各个侧边的长短适应性对用于夹持的卡爪5的移动距离进行单独控制。

进一步地，多个安装滑槽31之间的间隔相等，且安装滑槽31成对设置于卡爪盘3上。

本发明中，在卡爪盘3下端设置的安装滑槽31成对配置，可以在控制相对移动的两个卡爪5移动的距离。使得在对正常方形的瓦楞纸板的夹持力是相等的，同时更加优化各个电磁阀的电路设计。由于卡爪盘3的下端设置有多对安装滑槽31，则可以根据瓦楞纸板的形状适应性装配安装滑块32，使得该机械人对瓦楞纸板的分拣作业适应范围更加广泛。

进一步地，安装滑块32远离安装滑槽31的侧壁上设置有卡爪5滑槽，卡爪5滑槽延伸至安装滑块32的两侧；

卡爪5滑槽中滑动连接有与其匹配的卡爪5。

本发明中，安装滑块32靠近安装罩口的一侧设置有沿着卡爪盘3的径向方向延伸的卡爪5滑槽。其中，卡爪5滑槽在安装滑块32的径向方向的两侧延伸至端面，形成开口。卡爪5滑槽采用T字形滑槽，则卡爪5设置为与其相匹配的T字形滑块。在卡爪5滑槽的槽底侧壁上设置有多个螺钉孔，多个螺钉孔等间距设置。卡爪5的侧壁上同样设置有螺钉孔。通过将卡爪5与卡爪5滑槽中的螺钉孔对其，并通过锁紧螺钉进行固定，从而可以将卡爪5快速装配至卡爪5滑槽中。

进一步地，卡爪5包括自上而下依次设置的第一卡部51、第二卡部52以及第三卡部53，

其中，第一卡部51和第二卡部52靠近卡爪盘3中心的一侧齐平，第三卡部53靠近卡爪盘3中心的一侧凸出于第一卡部51和/或第二卡部52设置。

本发明中，卡爪5通过第一卡部51、第二卡部52以及第三卡部53相互连接而成。而具体的连接方式有多种，可以是螺纹连接、粘接或者焊接等。其中第一卡部51和第二卡部52在靠近卡爪盘3中心的一侧齐平，而第三卡部53向靠近卡爪盘3的中心的一侧继续延伸至凸出第一卡部51和第二卡部52，从而通过凸出的部分可以对瓦楞纸板进行支撑，并配合卡爪盘3的下端，从而可以对瓦楞纸板的上下侧以及侧楞均进行限位，保证瓦楞纸板被夹持不会出现脱落、挤压等情况。

进一步地，第一卡部51、第二卡部52以及第三卡部53距离卡爪盘3的中心的距离延伸距离逐渐减小，形成台阶状。

本发明中，第一卡部51、第二卡部52以及第三卡部53远离卡爪盘3的中心的一侧逐渐靠近其中心设置，从而在竖直方向上形成台阶状。由于在特殊的瓦楞纸板的生产过程中，其中中间具有孔洞的类型，通过上述的从外向内夹持的方式，可能瓦楞纸板会发生变形。则通过第一卡部51或者第二卡部52或者第三卡部53的远离卡爪盘3的中心的一侧抵住瓦楞纸板的中间孔洞侧壁，同样可以实现对该种类型的瓦楞纸板的分拣夹持作业。

进一步地，第三卡部53与第二卡部52之间设置有驱动结构，用于调节两者之间的间距；驱动结构至少包括微动直线电机522，设置于第二卡部52之中，其中微动直线电机522的输出轴与第三卡部53相连接。

本发明中，第三卡部53相对于第二卡部52可竖向活动，其中通过微动直线电机522进行第三卡部53的竖向高度的调节。具体的，微动直线电机522嵌设于第二卡部52之中，其输出轴与第三卡部53进行连接，从而在为了适应不同厚度、或者多个数量堆叠成的瓦楞纸板时，依旧可以通过调节第三卡部53相对于卡爪盘3之间的间距，来保证夹持作业的正常进行。

进一步地，第二卡部52与第三卡部53之间还设置有过渡块54，过渡块54靠近第二卡部52的一侧与微动直线电机522的输出轴连接，过渡块54的另一侧通过伸缩组件与第三卡部53相连接。

本发明中，第二卡部52和第三卡部53之间设置有过渡块54，一端与微动直线电机522的输出轴连接，另一端通过可上下伸缩的伸缩组件将第三卡部53进行连接。在通过卡爪5以及卡爪盘3对瓦楞纸板进行限位时，难免出现厚度调节不够精确的情况，通过伸缩组件的伸缩性，可以解决因为瓦楞纸板厚度而调节不精的问题。

进一步地，伸缩组件包括，

伸缩套管41，与过渡块54的侧壁连接；

伸缩杆42，一端通过弹簧与伸缩套管41的内壁相连接，另一端与第三卡部53相连接。

本发明中，伸缩组件中的伸缩杆42滑动插设于伸缩套管41之中，伸缩杆42的端头通过弹簧与伸缩套管41的内壁相连接，从而整个伸缩组件具有复位性。在卡爪5夹持瓦楞纸板时，若出现瓦楞纸板相对较厚的情况时，则伸缩组件会被撑开距离，从而可以保证瓦楞纸板不会被挤压变形，另外弹簧的伸缩性能，进一步保证在限位瓦楞纸板时的安全性。

进一步地，伸缩杆42远离伸缩套管41的一端设置有球形轴头，第三卡部53的侧壁上设置有与球形轴头相匹配的球形槽；

优选的，球形轴头在球形槽内转动的偏角小于等于15°。

本发明中，伸缩杆42的一端固定连接有球形轴头，球形轴头通过螺纹连接的方式固定于伸缩杆42上。即伸缩杆42的外周设置有外螺纹，而球形轴头设置有与伸缩杆42的外螺纹相匹配的螺纹孔。在第三卡部53的侧壁上设置有球形槽，将球形轴头与球形槽进行配合，从而可以实现第三卡部53相对于第二卡部52的转动的自由度。

具体的，通过设置伸缩杆42的杆径与球形槽的槽口口径大小，使得球形轴头仅仅只能相对于球形槽做小于15°的偏转，则可以根据实际的夹持瓦楞纸板的过程中，使得第三卡部53发生偏转，进一步避免与瓦楞纸板进行硬接触，而造成瓦楞纸板的挤压甚至损坏等情况。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围。

Claims (10)

1.一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：包括，

卡爪基罩，一端具有连接卡柱，另一端具有开口朝下的安装罩口；

卡爪盘，设置于卡爪机罩的内部，卡爪盘靠近安装罩口的端面上设置有多个可向卡爪盘的中心靠拢的卡爪，卡爪与卡爪盘之间具有间距，用于将瓦楞纸板夹持在间距之中。

2.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：卡爪盘靠近安装罩口的端面上设置有多个安装滑槽，自靠近卡爪盘的中心向外径向延伸至卡爪盘的周壁上；

安装滑槽内设置有与其匹配的安装滑块，卡爪与安装滑块连接。

3.根据权利要求2所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：多个安装滑槽之间的间隔相等，且安装滑槽成对设置于卡爪盘上。

4.根据权利要求3所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：安装滑块远离安装滑槽的侧壁上设置有卡爪滑槽，卡爪滑槽延伸至安装滑块的两侧；

卡爪滑槽中滑动连接有与其匹配的卡爪。

5.根据权利要求4所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：卡爪包括自上而下依次设置的第一卡部、第二卡部以及第三卡部，

其中，第一卡部和第二卡部靠近卡爪盘中心的一侧齐平，第三卡部靠近卡爪盘中心的一侧凸出于第一卡部和/或第二卡部设置。

6.根据权利要求5所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：第一卡部、第二卡部以及第三卡部距离卡爪盘的中心的距离延伸距离逐渐减小，形成台阶状。

7.根据权利要求6所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：第三卡部与第二卡部之间设置有驱动结构，用于调节两者之间的间距；驱动结构至少包括微动直线电机，设置于第二卡部之中，其中微动直线电机的输出轴与第三卡部相连接。

8.根据权利要求7所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：第二卡部与第三卡部之间还设置有过渡块，过渡块靠近第二卡部的一侧与微动直线电机的输出轴连接，过渡块的另一侧通过伸缩组件与第三卡部相连接。

9.根据权利要求8所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：伸缩组件包括，

伸缩套管，与过渡块的侧壁连接；

伸缩杆，一端通过弹簧与伸缩套管的内壁相连接，另一端与第三卡部相连接。

10.根据权利要求9所述的一种瓦楞纸板分拣机器人，其特征在于：伸缩杆远离伸缩套管的一端设置有球形轴头，第三卡部的侧壁上设置有与球形轴头相匹配的球形槽；

优选的，球形轴头在球形槽内转动的偏角小于等于15°。