本發(fā)明專利技術(shù)采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手，由氣缸驅(qū)動的增力機(jī)構(gòu)夾持周轉(zhuǎn)箱的手掌，以及雙導(dǎo)桿薄氣缸的導(dǎo)桿承載、厚連桿伸展為水平狀態(tài)從而提升周轉(zhuǎn)箱的手指組成。本發(fā)明專利技術(shù)機(jī)械手除了水平或垂直地夾持瓦楞紙箱、塑料周轉(zhuǎn)箱的功能之外，又可以借助兩側(cè)長把手、采用非夾持方式水平或垂直地提升塑料周轉(zhuǎn)箱；尤其是伸展方式垂直提升時碼垛機(jī)械手不需要箱體外側(cè)作用空間，可以保持箱體四個側(cè)面同時無縫隙地貼緊其他箱體。本發(fā)明專利技術(shù)具有空間利用率高、安全性高、能耗低等優(yōu)點，屬于運輸包裝、物流輸送裝備和機(jī)器人領(lǐng)域。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手
本專利技術(shù)采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手，由氣缸驅(qū)動的增力機(jī)構(gòu)夾持周轉(zhuǎn)箱的手掌，以及雙導(dǎo)桿薄氣缸的導(dǎo)桿承載、厚連桿伸展為水平狀態(tài)從而提升周轉(zhuǎn)箱的手指組成。本專利技術(shù)機(jī)械手除了水平或垂直地夾持瓦楞紙箱、塑料周轉(zhuǎn)箱的功能之外，又可以借助兩側(cè)長把手、采用非夾持方式水平或垂直地提升塑料周轉(zhuǎn)箱；尤其是伸展方式垂直提升時碼垛機(jī)械手不需要箱體外側(cè)作用空間，可以保持箱體四個側(cè)面同時無縫隙地貼緊其他箱體。本專利技術(shù)具有空間利用率高、安全性高、能耗低等優(yōu)點，屬于運輸包裝、物流輸送裝備和機(jī)器人領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
集裝箱改變世界，客戶需要“門到門”貨物運輸服務(wù)，集裝箱為海陸空聯(lián)運的無縫銜接提供了堅實基礎(chǔ)，集裝箱是現(xiàn)代物流的基石。集裝箱運輸在我國國際、國內(nèi)貿(mào)易中的占比分別超過60％和20％。盡管自重幾噸的集裝箱在運輸過程中消耗了大量能源，但集裝箱的裝卸運輸效率、安全性、倉儲性和標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點，反而降低了運輸成本。運輸包裝，又稱外包裝，以瓦楞紙箱為主，是為了盡可能降低運輸流通過程中對產(chǎn)品造成的損壞，保障產(chǎn)品安全，方便儲運裝卸，加快交接點驗為主要目的包裝。運輸包裝不是影響產(chǎn)品的品質(zhì)性能和銷售包裝裝潢的內(nèi)包裝(如紙盒、塑料袋、玻璃瓶、塑料瓶等)。電商配貨后再包裝的海量的小尺寸瓦楞紙箱、緩沖材料(隔震氣泡膜、緩沖氣囊)的用量劇增，是隨電商模式而新產(chǎn)生的二次運輸包裝問題，是運輸包裝模式發(fā)生了巨大的變化。目前，無論是企業(yè)內(nèi)部的、還是企業(yè)外部的周轉(zhuǎn)箱，都是整體的塑料面、塑料殼體的組合。隨著市銷產(chǎn)品個性定制、產(chǎn)品小批量化的發(fā)展勢頭不斷壯大，為降低瓦楞紙箱想消耗，為實現(xiàn)貨品從生產(chǎn)商、電商到消費者的快速物流，需要具有信息化功能的周轉(zhuǎn)箱。國內(nèi)各大電商中，有部分公司僅僅在小件貨品完成外包裝后，將小瓦楞紙箱和塑料包裝袋按照目的地裝入塑料周轉(zhuǎn)箱，便于運輸與裝卸，但這種周轉(zhuǎn)箱沒有帶RFID電子標(biāo)簽。其他電商公司和快遞公司是將外包裝好的貨物，按照目的地裝入蛇皮袋。專利申請(專利名：帶雙傳感RFID和高強(qiáng)緩沖墊的斜插式金屬蓋底運轉(zhuǎn)箱，申請?zhí)枺篊N201710095662.5)既結(jié)合了瓦楞紙箱的特性，又結(jié)合周轉(zhuǎn)箱的特點；提出了采用垂直安裝兩個RFID模塊的方式，增加讀取可靠性和追蹤定位精度；采用高強(qiáng)緩沖墊，將周轉(zhuǎn)箱轉(zhuǎn)變具有瓦楞紙箱的運輸包裝特性；采用箱體口部兩側(cè)采用鋁合金型材，將RFID模塊放置在鋁合金型材內(nèi)。關(guān)鍵是上述鋁合金型材既可以作為手工搬運的長把手，又可以作為層疊空箱之間的支撐(不同于其他周轉(zhuǎn)箱，空箱層疊時靠箱體斜側(cè)面接觸支撐，層疊的空箱分離難)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對箱體兩側(cè)裝配的鋁型材或L形橫截面長把手，通過鋁型材或L形橫截面長把手垂直方向開槽方式，給出了碼垛機(jī)械手手指插入的空間；本專利技術(shù)碼垛機(jī)械手除了水平或垂直地夾持瓦楞紙箱、塑料周轉(zhuǎn)箱的功能之外，又可以借助兩側(cè)鋁型材或L形橫截面長把手、采用非夾持方式水平或垂直地提升塑料周轉(zhuǎn)箱；尤其是伸展方式垂直提升時不需要箱體外側(cè)作用空間，可以保持箱體四個側(cè)面同時無縫隙地貼緊其他箱體。本專利技術(shù)碼垛機(jī)械手由氣缸驅(qū)動的增力機(jī)構(gòu)夾持周轉(zhuǎn)箱的手掌，以及雙導(dǎo)桿薄氣缸的導(dǎo)桿承載、厚連桿伸展為水平狀態(tài)從而提升周轉(zhuǎn)箱的手指組成。其手指的Z形指板零件的側(cè)面接觸、提升周轉(zhuǎn)箱，Z形指板零件的平面粘貼的橡膠墊接觸、夾持周轉(zhuǎn)箱。本專利技術(shù)的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的：如附圖1-7所示，本專利技術(shù)采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手，由框架1、導(dǎo)軌支座2、直線軸承3、抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌4、夾緊氣缸5、U形鉸鏈座6、大頭連桿7、大耐磨墊圈8、大連桿9、鉸鏈軸座10和手指部件11組成。其中，手指部件11由Z形指板1a、雙導(dǎo)桿薄氣缸2a、并聯(lián)雙鉸鏈支座3a、厚連桿4a、撐桿5a、彎撐桿6a、小耐磨墊圈7a、L形鉸鏈座8a、橡膠墊9a組成。如附圖1-7所示，本專利技術(shù)采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手中，中間鏤空的框架1作為基礎(chǔ)件、與機(jī)器人連接，兩個導(dǎo)軌支座2安裝在框架1上，夾緊氣缸5也安裝在框架1上；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌4安裝在兩個導(dǎo)軌支座2上，抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌4的兩端銑出平面，兩個導(dǎo)軌支座2上分別用螺釘壓在平面上，以限制抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌4轉(zhuǎn)動；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌4穿過兩個直線軸承3，使直線軸承3只能直線移動、不能轉(zhuǎn)動；夾緊氣缸5的活塞桿螺紋連接U形鉸鏈座6、并用螺母鎖緊，U形鉸鏈座6同時與大頭連桿7和大連桿9鉸鏈連接，大連桿9在大頭連桿7的中間，大頭連桿7與U形鉸鏈座6的上下接觸處各有一個大耐磨墊圈8；如附圖7所示，大頭連桿7和大連桿9的另一端分別與鉸鏈軸座10鉸鏈連接，兩個鉸鏈軸座10上端各有一個緊固螺母，限制大頭連桿7和大連桿9軸向移動、且保證大頭連桿7和大連桿9轉(zhuǎn)動的軸向間隙，兩個鉸鏈軸座10各自固定在手指部件11的Z形指板1a零件上；兩個直線軸承3上各自裝有一個手指部件11，直線軸承3與手指部件11的Z形指板1a零件靠螺釘緊固，兩個手指部件11結(jié)構(gòu)相同、對稱安裝。如附圖2-7所示，本專利技術(shù)采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手中，Z形指板1a內(nèi)側(cè)面上粘貼有緩沖的橡膠墊9a，雙導(dǎo)桿薄氣缸2a靠四個螺釘固定在Z形指板1a外側(cè)面上，兩導(dǎo)桿的行程終端均有兩個并緊的限位螺母，雙導(dǎo)桿薄氣缸2a的兩導(dǎo)桿和活塞桿均固定在氣缸推板上；并聯(lián)雙鉸鏈支座3a安裝在氣缸推板上，兩個厚連桿4a的一端分別與并聯(lián)雙鉸鏈支座3a各自鉸鏈座鉸鏈連接，兩個厚連桿4a的另一端分別與撐桿5a、彎撐桿6a鉸鏈連接；撐桿5a、彎撐桿6a的另一端安裝在同一個鉸鏈支座上，L形鉸鏈座8a和Z形指板1a構(gòu)成這個鉸鏈支座，在L形鉸鏈座8a和Z形指板1a上的孔與這個鉸鏈軸銷兩端過盈配合、共同支撐的這個鉸鏈軸銷；撐桿5a與L形鉸鏈座8a之間、彎撐桿6a與Z形指板1a各有一個小耐磨墊圈7a。本專利技術(shù)與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：①伸展機(jī)構(gòu)手指垂直提升的安全性：如附圖14-15所示，裝滿貨物的周轉(zhuǎn)箱上下層層碼垛時，手指垂直伸進(jìn)鋁型材或L形橫截面長把手中間槽內(nèi)，整個手指橫截面均在槽口的范圍內(nèi)，不會干涉到緊密靠緊的其他周轉(zhuǎn)箱；靠雙導(dǎo)桿薄氣缸2a驅(qū)動，連桿機(jī)構(gòu)中的兩個厚連桿4a在活塞行程末端成水平狀，起吊鉤作用；機(jī)械手向上提升時，從鋁型材或L形橫截面長把手中間，水平狀的兩個厚連桿4a接觸鋁型材或L形橫截面長把手下面，兩導(dǎo)桿的行程終端有兩個并緊的限位螺母，靠每個氣缸的兩導(dǎo)桿承受箱體重量；因此，提升過程中箱體沒有受夾緊力，且雙導(dǎo)桿薄氣缸2a沒有通壓縮空氣、不提供驅(qū)動力，機(jī)械手也不會從箱體上脫開，安全可靠；箱體之間可以緊靠，機(jī)械手不需要操作空間，裝載時空間利用率高。②增力機(jī)構(gòu)手掌的節(jié)能性：如附圖18-19所示，裝滿貨物的周轉(zhuǎn)箱上下層層碼垛時，尤其是斜插的層疊空箱分離時，夾緊氣缸5驅(qū)動連桿增力機(jī)構(gòu)，夾緊氣缸5的缸徑小、驅(qū)動力小；且手指的Z形指板1a夾持在鋁型材或L形橫截面長把手的外側(cè)垂直面上，對箱體的損傷小。③手指水平提升的便捷性：如附圖16-17所示，手指除了可以水平或垂直夾緊之外，機(jī)器人將機(jī)械手的手指水平地伸在鋁型材或L形橫截面長把手的下面，機(jī)械手內(nèi)部沒有運動，也不需要夾持驅(qū)動，就可以由機(jī)器人向上提升箱體，將箱體碼垛或放置在貨架上。④氣動連桿機(jī)構(gòu)的敏捷性：不僅采用氣動驅(qū)動反應(yīng)迅速，而且通過連桿機(jī)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手，其特征是：中間鏤空的框架(1)作為基礎(chǔ)件、與機(jī)器人連接，兩個導(dǎo)軌支座(2)安裝在框架(1)上，夾緊氣缸(5)也安裝在框架(1)上；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)安裝在兩個導(dǎo)軌支座(2)上，抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)的兩端銑出平面，兩個導(dǎo)軌支座(2)上分別用螺釘壓在平面上，以限制抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)轉(zhuǎn)動；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)穿過兩個直線軸承(3)，使直線軸承(3)只能直線移動、不能轉(zhuǎn)動；夾緊氣缸(5)的活塞桿螺紋連接U形鉸鏈座(6)、并用螺母鎖緊，U形鉸鏈座(6)同時與大頭連桿(7)和大連桿(9)鉸鏈連接，大連桿(9)在大頭連桿(7)的中間，大頭連桿(7)與U形鉸鏈座(6)的上下接觸處各有一個大耐磨墊圈(8)；大頭連桿(7)和大連桿(9)的另一端分別與鉸鏈軸座(10)鉸鏈連接，兩個鉸鏈軸座(10)上端各有一個緊固螺母，限制大頭連桿(7)和大連桿(9)軸向移動、且保證大頭連桿(7)和大連桿(9)轉(zhuǎn)動的軸向間隙，兩個鉸鏈軸座(10)各自固定在手指部件(11)的Z形指板(1a)零件上；兩個直線軸承(3)上各自裝有一個手指部件(11)，直線軸承(3)與手指部件(11)的Z形指板(1a)零件靠螺釘緊固，兩個手指部件(11)結(jié)構(gòu)相同、對稱安裝；在手指部件(11)的結(jié)構(gòu)中，Z形指板(1a)內(nèi)側(cè)面上粘貼有緩沖的橡膠墊(9a)，雙導(dǎo)桿薄氣缸(2a)靠四個螺釘固定在Z形指板(1a)外側(cè)面上，兩導(dǎo)桿的行程終端均有兩個并緊的限位螺母，雙導(dǎo)桿薄氣缸(2a)的兩導(dǎo)桿和活塞桿均固定在氣缸推板上；并聯(lián)雙鉸鏈支座(3a)安裝在氣缸推板上，兩個厚連桿(4a)的一端分別與并聯(lián)雙鉸鏈支座(3a)各自鉸鏈座鉸鏈連接，兩個厚連桿(4a)的另一端分別與撐桿(5a)、彎撐桿(6a)鉸鏈連接；撐桿(5a)、彎撐桿(6a)的另一端安裝在同一個鉸鏈支座上，L形鉸鏈座(8a)和Z形指板(1a)構(gòu)成這個鉸鏈支座，在L形鉸鏈座(8a)和Z形指板(1a)上的孔與這個鉸鏈軸銷兩端過盈配合、共同支撐的這個鉸鏈軸銷；撐桿(5a)與L形鉸鏈座(8a)之間、彎撐桿(6a)與Z形指板(1a)各有一個小耐磨墊圈(7a)。...
【技術(shù)特征摘要】
1.采用連桿機(jī)構(gòu)既可伸展又可開合的碼垛機(jī)械手，其特征是：中間鏤空的框架(1)作為基礎(chǔ)件、與機(jī)器人連接，兩個導(dǎo)軌支座(2)安裝在框架(1)上，夾緊氣缸(5)也安裝在框架(1)上；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)安裝在兩個導(dǎo)軌支座(2)上，抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)的兩端銑出平面，兩個導(dǎo)軌支座(2)上分別用螺釘壓在平面上，以限制抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)轉(zhuǎn)動；抗轉(zhuǎn)矩直線導(dǎo)軌(4)穿過兩個直線軸承(3)，使直線軸承(3)只能直線移動、不能轉(zhuǎn)動；夾緊氣缸(5)的活塞桿螺紋連接U形鉸鏈座(6)、并用螺母鎖緊，U形鉸鏈座(6)同時與大頭連桿(7)和大連桿(9)鉸鏈連接，大連桿(9)在大頭連桿(7)的中間，大頭連桿(7)與U形鉸鏈座(6)的上下接觸處各有一個大耐磨墊圈(8)；大頭連桿(7)和大連桿(9)的另一端分別與鉸鏈軸座(10)鉸鏈連接，兩個鉸鏈軸座(10)上端各有一個緊固螺母，限制大頭連桿(7)和大連桿(9)軸向移動、且保證大頭連桿(7)和大連桿(9)轉(zhuǎn)動的軸向間隙，兩個鉸鏈軸座(10)各自固定在手指部件(11)的Z形指板(1a)零件上；兩個直線軸承(3)上各自裝有一個手指部件(11)，直線軸承(3)與手指部件(11)的Z形指板(1a)零件靠螺釘緊固，兩個手指部件(11)結(jié)構(gòu)相同、對稱安裝；在手指部件(11)的結(jié)構(gòu)中，Z形指板(1a)內(nèi)側(cè)面上粘貼有緩沖的橡膠墊(9a)，雙導(dǎo)桿薄氣缸(2a)靠四個螺釘固定在Z形指板(1a)外側(cè)面上，兩導(dǎo)桿的行程終端均有兩個并緊的限位螺母，雙導(dǎo)桿薄氣缸(2a)的兩導(dǎo)桿和活塞桿均固定在氣缸推板上；并聯(lián)雙鉸鏈支座(3a)安裝在氣缸推板上，兩個厚連桿(4a)的一端分別與并聯(lián)雙鉸鏈支座(3a)各自鉸鏈座鉸鏈連接，兩個厚連桿(4a)的另一端分別與撐桿(5a)、彎撐桿(6a)鉸鏈連接；撐桿(5a)、彎撐桿(6a)的另一端安裝在同一個鉸鏈支座上，L形鉸鏈座(8a)和Z形指板(1a)構(gòu)成這個鉸鏈支座，在L形鉸鏈座(8a)和Z形指板(1a)上的孔與這個鉸鏈軸銷兩端過盈配合、共同支撐的這個鉸鏈軸銷；撐桿(5a)與L形鉸鏈座(8a)之間、彎撐桿(6a)與Z形指板(1a)各有一個小耐磨墊圈(7a)。2.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：章軍，呂兵，
申請(專利權(quán))人：江南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32
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