一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手的制作方法

1.本实用新型涉及自动化灌装设备领域，具体涉及一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手。


背景技术：

2.灌装自动化流水线中不可避免要对胶桶进行周转，还要对胶桶的顶盖进行开合。在流水线上一般对每个胶桶进行逐个周转，当胶桶灌装完毕后，往往对多个胶桶一起周转，然后进行包装。多个胶桶一般是放于周转托盘上，周转托盘的周转一般是借助叉车。这就使得一个机械手难以对胶桶、周转托盘都进行周转。这就需要多设置一个机械手、叉车，设备成本较高。有时当灌装流水线空间较为紧张时，也缺乏布局另一个机械手、叉车的空间。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的问题在于提供一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，借助一个机械手实现对单个、多个胶桶周转，也可移动周转托盘。丰富了夹持功能，相应减少了添置机械手的成本。专用性好且两种夹持机构互不干涉。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，包括：胶桶抓取机构，顶板上布置有若干个胶桶抓取机构，每个胶桶抓取机构包括若干个绕铅垂线呈环形阵列的钩爪件，同一胶桶抓取机构的钩爪件顶部活动连接有具备升降自由度的输出杆；托盘抓取机构，顶板呈镜像对称布置有两个斜向动力件，每个斜向动力件连接有两个平行的外夹爪，外夹爪的底部具备与周转托盘接触的内钩部，内钩部所在高度低于钩爪件所在高度；四个内钩部依次的连线构成矩形；顶板上表面的中部连接有机械手。
6.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案借助一个机械手，但是可以对单个胶桶进行周转，也可以对多个胶桶进行同步周转，也可以对空的周转托盘进行周转。丰富了夹持功能，相应也减少了添置机械手的成本。
7.胶桶抓取机构对胶桶的外壁圆周面进行夹持。托盘抓取机构则是对周转托盘的底部边沿实现夹持，两种夹持机构相互不干涉。同时还共用了一块顶板，由于周转托盘尺寸必然相对大，所以两个托盘抓取机构分得相对开，而大面积的顶板正好布局多个胶桶抓取机构。
8.两个抓取机构都是将直线动力通过连杆变为摆动夹持动作，但各自的专用性更好。
9.作为本实用新型的进一步改进，若干个胶桶抓取机构在顶板上呈单排布置，两个托盘抓取机构之间的连线与胶桶抓取机构的排布方向平行，顶板的长度方向与胶桶抓取机构的排布方向平行。
10.采用上述技术方案的有益效果是：单排布置能尽量拉开两个托盘抓取机构之间的
距离。实际作业时周转托盘的同一侧是与一个托盘抓取机构接触的。
11.作为本实用新型的更进一步改进，斜向动力件为斜向布置的直线气缸，直线气缸的缸体与顶板的上表面实现轴连接，两个直线气缸各自前伸方向相互之间的夹角为钝角。
12.采用上述技术方案的有益效果是：斜向布置的直线气缸为外夹爪的开合提供动力。
13.作为本实用新型的又进一步改进，顶板自身边沿固定有一圈型材，型材上固定有轴承座，轴承座内穿有下水平杆，下水平杆的端头与外夹爪固定，外夹爪绕下水平杆自身轴线摆动。
14.采用上述技术方案的有益效果是：型材强化了顶板的结构强度，同时也方便轴承座的固定。外夹爪本质也是杠杆结构。
15.作为本实用新型的又进一步改进，同一托盘抓取机构的两个外夹爪顶部之间还固定有上水平杆，上水平杆与下水平杆相互平行，直线气缸与上水平杆连接。
16.采用上述技术方案的有益效果是：由于同一托盘抓取机构的两个外夹爪相隔相对远，所以利用上水平杆、下水平杆相连，保证同步性，提升结构稳定性。
17.作为本实用新型的又进一步改进，外夹爪从下水平杆往上的部位为上板件，外夹爪从下水平杆往下的部位为下板件，上板件与下板件之间呈钝角一体相连。
18.采用上述技术方案的有益效果是：使得外夹爪在极限张开位置时不至于太接近水平形态。
19.作为本实用新型的又进一步改进，外夹爪沿平行于下水平杆轴线的厚度值小于外夹爪沿垂直于下水平杆轴线的宽度值。
20.采用上述技术方案的有益效果是：强化了外夹爪沿夹持方向的抗弯能力。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
22.图1是本实用新型一种实施方式的主视图；
23.图2是本实用新型一种实施方式的立体图；
24.图3是本实用新型一种实施方式的a处局部放大图；
25.图4是本实用新型一种实施方式的立体图；
26.图5是本实用新型一种实施方式的b处局部放大图；
27.图6是本实用新型一种实施方式的应用示意图；
28.图7是本实用新型一种实施方式的应用示意图。
29.1-顶板；2-竖向气缸；3-输出杆；4-吸盘；5-上圆盘；6-下圆盘；7-销轴；8-轴承；9-钩爪件；9a-水平段；9b-竖向段；9c-倒钩段；10-胶桶；11-周转托盘；12-机械手；13-直线气缸；14-型材；15-轴承座；16-上水平杆；17-下水平杆；18-外夹爪；18a-内钩部。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：
31.为了达到本实用新型的目的，一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，包括：胶桶抓取机构，顶板1上布置有若干个胶桶抓取机构，每个胶桶抓取机构包括若干个绕铅垂线呈环形阵列的钩爪件9，同一胶桶抓取机构的钩爪件9顶部活动连接有具备升降自由度的输出杆3；托盘抓取机构，顶板1呈镜像对称布置有两个斜向动力件，每个斜向动力件连接有两个平行的外夹爪18，外夹爪18的底部具备与周转托盘11接触的内钩部18a，内钩部18a所在高度低于钩爪件9所在高度；四个内钩部18a依次的连线构成矩形；顶板1上表面的中部连接有机械手12。
32.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案借助一个机械手，但是可以对单个胶桶进行周转，也可以对多个胶桶进行同步周转，也可以对空的周转托盘进行周转。丰富了夹持功能，相应也减少了添置机械手的成本。胶桶抓取机构对胶桶的外壁圆周面进行夹持。托盘抓取机构则是对周转托盘的底部边沿实现夹持，两种夹持机构相互不干涉。同时还共用了一块顶板，由于周转托盘尺寸必然相对大，所以两个托盘抓取机构分得相对开，而大面积的顶板正好布局多个胶桶抓取机构。两个抓取机构都是将直线动力通过连杆变为摆动夹持动作，但各自的专用性更好。
33.在本实用新型的另一些实施方式中，如图4所示，若干个胶桶抓取机构在顶板上呈单排布置，两个托盘抓取机构之间的连线与胶桶抓取机构的排布方向平行，顶板1的长度方向与胶桶抓取机构的排布方向平行。
34.采用上述技术方案的有益效果是：单排布置能尽量拉开两个托盘抓取机构之间的距离。实际作业时周转托盘的同一侧是与一个托盘抓取机构接触的。
35.在本实用新型的另一些实施方式中，斜向动力件为斜向布置的直线气缸13，直线气缸13的缸体与顶板1的上表面实现轴连接，如图1所示，两个直线气缸13各自前伸方向相互之间的夹角为钝角。
36.采用上述技术方案的有益效果是：斜向布置的直线气缸为外夹爪的开合提供动力。
37.在本实用新型的另一些实施方式中，顶板1自身边沿固定有一圈型材14，型材14上固定有轴承座15，轴承座15内穿有下水平杆17，下水平杆17的端头与外夹爪18固定，外夹爪18绕下水平杆17自身轴线摆动。
38.采用上述技术方案的有益效果是：型材强化了顶板的结构强度，同时也方便轴承座的固定。外夹爪本质也是杠杆结构。
39.在本实用新型的另一些实施方式中，同一托盘抓取机构的两个外夹爪18顶部之间还固定有上水平杆16，上水平杆16与下水平杆17相互平行，直线气缸13与上水平杆16连接。
40.采用上述技术方案的有益效果是：由于同一托盘抓取机构的两个外夹爪相隔相对远，所以利用上水平杆、下水平杆相连，保证同步性，提升结构稳定性。
41.在本实用新型的另一些实施方式中，外夹爪18从下水平杆17往上的部位为上板件，外夹爪18从下水平杆往下的部位为下板件，上板件与下板件之间呈钝角一体相连。
42.采用上述技术方案的有益效果是：使得外夹爪在极限张开位置时不至于太接近水平形态。
43.在本实用新型的另一些实施方式中，外夹爪18沿平行于下水平杆17轴线的厚度值小于外夹爪18沿垂直于下水平杆17轴线的宽度值。
44.采用上述技术方案的有益效果是：强化了外夹爪沿夹持方向的抗弯能力。
45.在本实用新型的另一些实施方式中，胶桶抓取机构包括开合盖机构，包括与顶盖顶面接触的吸盘4，吸盘4顶面连接有竖向的输出杆3，输出杆3由直线动力件驱动，输出杆4具备竖向升降自由度；周转机构，若干个钩爪件9绕吸盘4自身轴线呈环形阵列，钩爪件9的底部具备相向延伸的倒钩段9c，倒钩段9c卡住胶桶10的外壁；钩爪件9c的中部连接有空间位置固定的销轴7；输出杆3上固定有上圆盘5、下圆盘6，钩爪件9背离倒钩段9c的一端连接有轴承8，轴承8位于上圆盘5与下圆盘6之间，轴承8自身轴线与输出杆3自身轴线相互垂直。
46.采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案集成度高，可以同时实现对胶桶的夹持与放松，也可以实现对胶桶顶盖的的开合。两种关联运动，步调一致，同时仅依靠一个动力件，结构紧凑、设备成本低。当输出杆下移时吸盘也下移，此时钩爪件呈张开的形式。当输出杆上移时吸盘也上移，并拔出顶盖，打开胶桶，同时此时钩爪件之间相互靠近，能牢牢夹住胶桶外壁。此机构能实现胶桶快速打开与限位，便于后续灌装的进行。更巧妙的地方在于上圆盘、下圆盘与轴承的接触，上圆盘、下圆盘仅会限制轴承的竖向高度，对其他自由度并不限制，所以此机构关节灵活度较高。轴承可以适应性径向微微移动。另外，上圆盘与下圆盘之间可以容纳数量不定的轴承，即可以适应多种数量的倒钩段，便于调整改进。
47.在本实用新型的另一些实施方式中，每个钩爪件9连有两个轴承8，轴承8位于钩爪件9两侧。
48.采用上述技术方案的有益效果是：随着钩爪件运动，轴承会适应性转动，摩擦阻力小，对称布置的轴承对钩爪件力的传递也比较对称。
49.在本实用新型的另一些实施方式中，上圆盘5、下圆盘6均水平布置，上圆盘5与下圆盘6之间的竖向间距等于轴承8的外径，上圆盘5与下圆盘6的竖向投影相互重合，所有轴承8均位于上圆盘5竖直向下的投影内。
50.采用上述技术方案的有益效果是：钩爪件张与合过程中不存在明显旷量，无论钩爪件处在何种角度，上圆盘、下圆盘都能对轴承进行施力。
51.在本实用新型的另一些实施方式中，直线动力件为竖向气缸2，竖向气缸2的缸体固定有顶板1，输出杆3穿过顶板1。
52.采用上述技术方案的有益效果是：顶板为竖向气缸提供了稳定的固定位置。
53.在本实用新型的另一些实施方式中，销轴8与顶板1的下表面固定，钩爪件9的数量为四。
54.采用上述技术方案的有益效果是：悬吊的销轴与顶板相对位置关系是固定的，销轴让钩爪件变为杠杆结构。
55.在本实用新型的另一些实施方式中，钩爪件9包括依次一体相连的水平段9a、竖向段9b、倒钩段9c，销轴7与竖向段9b、倒钩段9c的交界处相连。
56.采用上述技术方案的有益效果是：弯折的钩爪件便于水平段的端头相互靠近。
57.为了方便表现细节，只有图6和图7显示了机械手12。图6是演示对胶桶10的抓取。图7是演示对周转托盘11的抓取。
58.外夹爪18的粗度大于钩爪件9的粗度。
59.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于，包括：胶桶抓取机构，顶板上布置有若干个胶桶抓取机构，每个胶桶抓取机构包括若干个绕铅垂线呈环形阵列的钩爪件，同一胶桶抓取机构的钩爪件顶部活动连接有具备升降自由度的输出杆；托盘抓取机构，所述顶板呈镜像对称布置有两个斜向动力件，每个斜向动力件连接有两个平行的外夹爪，所述外夹爪的底部具备与周转托盘接触的内钩部，所述内钩部所在高度低于钩爪件所在高度；四个内钩部依次的连线构成矩形；所述顶板上表面的中部连接有机械手。2.根据权利要求1所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：若干个胶桶抓取机构在顶板上呈单排布置，两个托盘抓取机构之间的连线与胶桶抓取机构的排布方向平行，所述顶板的长度方向与胶桶抓取机构的排布方向平行。3.根据权利要求1所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：所述斜向动力件为斜向布置的直线气缸，所述直线气缸的缸体与顶板的上表面实现轴连接，两个直线气缸各自前伸方向相互之间的夹角为钝角。4.根据权利要求3所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：所述顶板自身边沿固定有一圈型材，所述型材上固定有轴承座，所述轴承座内穿有下水平杆，所述下水平杆的端头与外夹爪固定，所述外夹爪绕下水平杆自身轴线摆动。5.根据权利要求4所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：同一托盘抓取机构的两个外夹爪顶部之间还固定有上水平杆，所述上水平杆与下水平杆相互平行，所述直线气缸与上水平杆连接。6.根据权利要求4所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：所述外夹爪从下水平杆往上的部位为上板件，所述外夹爪从下水平杆往下的部位为下板件，所述上板件与下板件之间呈钝角一体相连。7.根据权利要求4所述的灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，其特征在于：所述外夹爪沿平行于下水平杆轴线的厚度值小于外夹爪沿垂直于下水平杆轴线的宽度值。

技术总结
本实用新型公开了一种灌装流水线上带多种夹持周转功能的机械手，包括胶桶抓取机构，顶板上布置有若干个胶桶抓取机构，每个胶桶抓取机构包括若干个环形阵列的钩爪件，同一胶桶抓取机构的钩爪件顶部活动连接有具备升降自由度的输出杆；托盘抓取机构，顶板呈镜像对称布置有两个斜向动力件，每个斜向动力件连接有两个平行的外夹爪，外夹爪的底部具备与周转托盘接触的内钩部，内钩部所在高度低于钩爪件所在高度；四个内钩部依次的连线构成矩形；顶板上表面连接有机械手。采用此实用新型借助一个机械手实现对单个、多个胶桶周转，也可移动周转托盘。丰富了夹持功能，相应减少了添置机械手的成本。专用性好且两种夹持机构互不干涉。手的成本。专用性好且两种夹持机构互不干涉。手的成本。专用性好且两种夹持机构互不干涉。


技术研发人员：王全军 王玉
受保护的技术使用者：联枭智能科技（江苏）有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/16