周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手及搬運(yùn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及產(chǎn)品包裝箱的貯運(yùn)周轉(zhuǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手及搬運(yùn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在果蔬采摘后的商品化處理中，自動(dòng)生產(chǎn)線日益普及，而且逐漸開始應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)，例如機(jī)器視覺分選等技術(shù)。但是，在果蔬的后道包裝工序中，包括裝箱、碼垛、卸垛和搬運(yùn)等，目前還是大量采用人工輔助的方式。
[0003]果蔬的包裝方式中，目前主要是采用塑料周轉(zhuǎn)箱和紙箱兩種，兩者所占的分量最多。果蔬裝箱后，必須要進(jìn)行碼垛，形成一定數(shù)量的立方體組合，如此才能方便搬運(yùn)、裝車、儲(chǔ)存。傳統(tǒng)的碼垛作業(yè)，需要人工叉車輔助，現(xiàn)在可以采用工業(yè)機(jī)器人，使碼垛效果更理想。
[0004]至于卸垛，同樣是一項(xiàng)繁瑣的勞動(dòng)，目前也以人工為主，從整齊堆疊的包裝箱組合體中，一箱一箱把產(chǎn)品取下搬離。
[0005]采用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行卸垛是一個(gè)可選項(xiàng)，但必須針對(duì)不同的包裝箱配套合適的機(jī)械手。按目前已有的技術(shù)，可以采用真空吸附式機(jī)械手實(shí)現(xiàn)紙箱產(chǎn)品的卸垛，但對(duì)于塑料周轉(zhuǎn)箱，還沒有合適的機(jī)械手可選用。因?yàn)橹苻D(zhuǎn)箱碼垛之后，形成一個(gè)組合立方體，相互緊靠，間隙微小(如圖1?3所示)，普通的夾持式機(jī)械手根本難以插入抓取。同樣的狀況下，紙箱可采用真空吸附提取，但不適用于帶有孔眼和面蓋的塑料周轉(zhuǎn)箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手，該機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確穩(wěn)定地抓取面層的獨(dú)立箱體，并快速搬離垛堆，從而實(shí)現(xiàn)塑料周轉(zhuǎn)箱卸垛的自動(dòng)化，有效提高生產(chǎn)效率。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述機(jī)械手實(shí)現(xiàn)的周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手，包括基座、插入底托機(jī)構(gòu)、側(cè)提機(jī)構(gòu)和壓合鉤邊機(jī)構(gòu)，插入底托機(jī)構(gòu)、側(cè)提機(jī)構(gòu)和壓合鉤邊機(jī)構(gòu)分別設(shè)于基座上；搬運(yùn)周轉(zhuǎn)箱時(shí)，側(cè)提機(jī)構(gòu)嵌于周轉(zhuǎn)箱上部邊沿的一側(cè)，插入底托機(jī)構(gòu)承托周轉(zhuǎn)箱的底部，壓合鉤邊機(jī)構(gòu)勾住周轉(zhuǎn)箱上部邊沿的另一側(cè)。
[0009]所述插入底托機(jī)構(gòu)包括托架、托架擺動(dòng)組件、底托板和底托板升降組件，托架設(shè)于基座的一側(cè)并與基座相垂直設(shè)置，托架上部設(shè)置托架擺動(dòng)組件，托架下部設(shè)置底托板和底托板升降組件，托架擺動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)托架在豎直面內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)，底托板升降組件驅(qū)動(dòng)底托板進(jìn)行上下移動(dòng)。
[0010]所述托架擺動(dòng)組件包括第一氣缸、第一直線導(dǎo)軌和第一導(dǎo)桿，第一氣缸固定于基座頂面，第一氣缸的末端與托架上部的中心處鉸接，第一氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第一導(dǎo)桿，托架上部的兩端分別與相應(yīng)的第一導(dǎo)桿連接，各第一導(dǎo)桿分別設(shè)于相應(yīng)的第一直線導(dǎo)軌內(nèi)；
[0011]所述底托板升降組件包括第二氣缸、第一直線軸承和第二導(dǎo)桿，底托板設(shè)于托架下方，托架下部的中心處設(shè)置第二氣缸，第二氣缸的末端與底托板的中部連接，第二氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第二導(dǎo)桿，底托板的兩端分別與相應(yīng)的第二導(dǎo)桿連接，各第二導(dǎo)桿上端分別設(shè)置第一直線軸承。
[0012]所述托架為門框型結(jié)構(gòu)，包括上橫梁、下橫梁和兩個(gè)側(cè)桿，上橫梁與下橫梁之間通過兩個(gè)側(cè)桿固定連接，托架擺動(dòng)組件與上橫梁連接，底托板升降組件設(shè)于下橫梁上，底托板設(shè)于下橫梁下方；
[0013]所述底托板為叉狀結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)固定橫桿和若干個(gè)叉桿，固定橫桿頂部與底托板升降組件連接，若干個(gè)叉桿分別與固定橫桿連接，且并排分布于固定橫桿的同與側(cè)面上。
[0014]所述側(cè)提機(jī)構(gòu)包括第一支架、支板、側(cè)提板、提鉤、提鉤縱向移動(dòng)組件和提鉤橫向移動(dòng)組件，第一支架上部與基座固定連接，第一支架下部設(shè)置提鉤縱向移動(dòng)組件，支板、側(cè)提板、提鉤和提鉤橫向移動(dòng)組件均設(shè)于第一支架下方，支板頂部與提鉤縱向移動(dòng)組件連接，提鉤橫向移動(dòng)組件固定于支板上，側(cè)提板一側(cè)與提鉤橫向移動(dòng)組件連接，側(cè)提板另一側(cè)分布有多個(gè)提鉤，提鉤數(shù)量可根據(jù)周轉(zhuǎn)箱的實(shí)際尺寸及重量進(jìn)行設(shè)置。其中，提鉤縱向移動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)支板、側(cè)提板、提鉤和提鉤橫向移動(dòng)組件整體進(jìn)彳丁上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)提鉤所處的尚度；提鉤橫向移動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)側(cè)提板和提鉤進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)提鉤所處的水平位置。
[0015]所述提鉤縱向移動(dòng)組件包括第三氣缸、第三導(dǎo)桿和第二直線軸承，第三氣缸固定于第一支架下部的中心處，第三氣缸的末端與支板頂部的中心處連接，第三氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第三導(dǎo)桿，支板頂部的兩端分別與相應(yīng)第三導(dǎo)桿的下端連接，各第三導(dǎo)桿的上端分別設(shè)置第二直線軸承；
[0016]提鉤橫向移動(dòng)組件包括第四氣缸、第四導(dǎo)桿和第三直線軸承，側(cè)提板平行設(shè)于支板的一側(cè)，第四氣缸固定于支板的中部，第四氣缸的末端與側(cè)提板的中部連接，第四氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第四導(dǎo)桿，第四導(dǎo)桿的一端通過第三直線軸承與支板連接，第四導(dǎo)桿另一端與側(cè)提板連接。
[0017]所述壓合鉤邊機(jī)構(gòu)包括第二支架、聯(lián)接組件、壓板、壓板縱向移動(dòng)組件、鉤邊板、邊鉤和邊鉤橫向移動(dòng)組件，第二支架上部與基座固定連接，第二支架下部設(shè)置壓板縱向移動(dòng)組件，壓板縱向移動(dòng)組件通過聯(lián)接組件與壓板連接，鉤邊橫向移動(dòng)組件設(shè)于壓板頂面，鉤邊板與壓板相互垂直設(shè)置，鉤邊板一側(cè)與鉤邊橫向移動(dòng)組件相連接，鉤邊板另一側(cè)分布有多個(gè)邊鉤。其中，壓板縱向移動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)聯(lián)接組件、壓板、鉤邊板、邊鉤和邊鉤橫向移動(dòng)組件整體進(jìn)行上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)壓板和邊鉤所處的高度；邊鉤橫向移動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)鉤邊板和邊鉤進(jìn)行橫向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)邊鉤的水平位置。
[0018]所述聯(lián)接組件包括聯(lián)接塊和聯(lián)接架，聯(lián)接架為框架式結(jié)構(gòu)，聯(lián)接架底部與壓板頂面固定連接，聯(lián)接架頂部的兩側(cè)分別設(shè)置聯(lián)接塊，邊鉤橫向移動(dòng)組件位于聯(lián)接架內(nèi)；
[0019]壓板縱向移動(dòng)組件包括第五氣缸、第五導(dǎo)桿和第四直線軸承，第五氣缸固定于第二支架下部的中心處，第五氣缸的末端與聯(lián)接架頂部的中心處連接，第五氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第五導(dǎo)桿，第五導(dǎo)桿的下端與聯(lián)接塊連接，第五導(dǎo)桿的上端設(shè)置第四直線軸承；
[0020]邊鉤橫向移動(dòng)組件包括第六氣缸、第六導(dǎo)桿和第二直線導(dǎo)軌，第六氣缸固定于壓板的頂面，第六氣缸的末端與鉤邊板的中部連接，第六氣缸兩側(cè)分別設(shè)置第六導(dǎo)桿，各第六導(dǎo)桿的末端分別與鉤邊板的兩端連接，各第六導(dǎo)桿分別設(shè)于相應(yīng)的第二直線導(dǎo)軌內(nèi)。
[0021]所述基座為長方形的框架式結(jié)構(gòu)，基座頂部通過聯(lián)接座外接機(jī)器人手腕；插入底托機(jī)構(gòu)中的托架擺動(dòng)組件設(shè)于基座頂部，插入底托機(jī)構(gòu)中的托架、底托板和底托板升降組件均設(shè)于基座的下方，側(cè)提機(jī)構(gòu)和壓合鉤邊機(jī)構(gòu)也設(shè)于基座的下方。
[0022]本發(fā)明通過上述機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)一種周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)方法，具體為:由外接的機(jī)器人手腕帶動(dòng)整個(gè)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)至待搬運(yùn)的周轉(zhuǎn)箱處；先通過側(cè)提機(jī)構(gòu)將周轉(zhuǎn)箱的一側(cè)抬高，使周轉(zhuǎn)箱底部出現(xiàn)傾斜空隙；然后插入底托機(jī)構(gòu)插入傾斜空隙中，承托于周轉(zhuǎn)箱底部；再通過壓合鉤邊機(jī)構(gòu)勾住周轉(zhuǎn)箱上與側(cè)提機(jī)構(gòu)相對(duì)的一側(cè)，同時(shí)壓緊周轉(zhuǎn)箱的頂面；此時(shí)周轉(zhuǎn)箱的上下左右四面被固定，再通過機(jī)器人手腕運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱的搬運(yùn)。
[0023]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0024]本側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手及搬運(yùn)方法是針對(duì)通用周轉(zhuǎn)箱的特點(diǎn)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，將該機(jī)械手配套通用的工業(yè)機(jī)器人，可以從垛堆的面層中穩(wěn)定抓取每個(gè)周轉(zhuǎn)箱，并搬離至指定地方，從而實(shí)現(xiàn)塑料周轉(zhuǎn)箱卸垛的自動(dòng)化，代替現(xiàn)有的人工搬運(yùn)方式，有效提高生產(chǎn)效率。
[0025]本側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手針對(duì)果蔬包裝搬運(yùn)的卸垛工作而設(shè)計(jì)，不但克服了傳統(tǒng)人工輔助方式低效率高勞動(dòng)強(qiáng)度的缺陷，而且徹底解決了塑料周轉(zhuǎn)箱采用機(jī)器人卸垛的難題。該機(jī)械手的裝置結(jié)構(gòu)精簡而緊湊，可調(diào)性強(qiáng)，可適用多種規(guī)格的塑料周轉(zhuǎn)箱。
[0026]本側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手通過設(shè)置插入底托機(jī)構(gòu)、側(cè)提機(jī)構(gòu)和壓合鉤邊機(jī)構(gòu)，在搬運(yùn)時(shí)對(duì)周轉(zhuǎn)箱上部相對(duì)的兩側(cè)進(jìn)行夾緊，通過承托住其底部，可保證搬運(yùn)動(dòng)作的運(yùn)行穩(wěn)定，有效避免周轉(zhuǎn)箱掉落等現(xiàn)象，機(jī)械手運(yùn)行可靠、抓取準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0027]圖1為周轉(zhuǎn)箱碼垛后的狀態(tài)示意圖。
[0028]圖2為圖1的A方向視圖。
[0029]圖3為圖1的B方向視圖。
[0030]圖4為本側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5為圖4的C方向視圖(基座下方的其他部件未示出)。
[0032]圖6為圖4中D方向上插入底托機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖7為圖6中D方向上側(cè)提機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖8為圖6中E方向上提鉤及側(cè)提板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖9為圖6中D方向上壓合鉤邊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖10為本側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手搬運(yùn)周轉(zhuǎn)箱的工作過程示意圖。
[0037]其中，各標(biāo)號(hào)所表示的部件為:1_基座，2-聯(lián)接座，3-第一氣缸，4-第一直線導(dǎo)軌，5-第一導(dǎo)桿，6-托架，7-第二氣缸，8-第一直線軸承，9-第二導(dǎo)桿，10-底托板，11-第三氣缸，12-第二直線軸承，13-第一支架，14-第三導(dǎo)桿，15-支板，16-第四導(dǎo)桿，17-第四氣缸，18-第三直線軸承，19-側(cè)提板，20-提鉤，21-第五導(dǎo)桿，22-第五氣缸，23-第四直線軸承，24-第二支架，25-聯(lián)接塊，26-聯(lián)接架，27-壓板，28-第六氣缸，29-第二直線導(dǎo)軌，30-第六導(dǎo)桿，31-鉤邊板，32-邊鉤，33-周轉(zhuǎn)箱。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0039]實(shí)施例
[0040]本實(shí)施例一種周轉(zhuǎn)箱用的側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手，如圖4?9所示，該側(cè)提底托式搬運(yùn)機(jī)械手的主體由三大部分組成，分別是插入底托機(jī)構(gòu)、側(cè)提機(jī)構(gòu)和壓合鉤邊機(jī)構(gòu)。所有零部件均以基座為基礎(chǔ)進(jìn)行裝配，基座為長方形框架結(jié)構(gòu)，其頂部為聯(lián)接座，機(jī)械手整體通過聯(lián)接座外接機(jī)器人手腕。其中，各組成部分的具體結(jié)構(gòu)包如下:
[0041](1)插入底托機(jī)構(gòu):
[0042]插入底托機(jī)構(gòu)主要由第一氣缸、第一直線導(dǎo)軌、第一導(dǎo)桿、托架、第二氣缸、第一直線軸承、第二導(dǎo)桿、底托板等組成。
[0043]第一氣缸安裝在基座上表面的中間位置，其兩側(cè)分別安裝一套第一直線導(dǎo)軌，平行布置。第一氣缸的活塞軸端部與托架