牵引座专用码垛抓手的制作方法

1.本实用新型涉及机械手，特别是一种牵引座专用码垛抓手。


背景技术：

2.目前，牵引座生产厂的成品牵引座码垛存储工作一般由人工完成，工人用天车等起重机配合吊绳、夹具工装等辅助工具搬运牵引座，人工控制各项码放细节，将牵引座码放在托盘上。工人在码垛过程中需要在牵引座之间放置垫纸，防止牵引座划伤磨损。牵引座支座与盘体为铰链连接，盘体相对于支座有一定的摆动范围，支座相对于盘体的支点不是盘体重心，故牵引座正常摆放时盘体靠自重倾斜为一个斜面（重的一侧为牵引座前端，另外一侧为牵引座后端），为保证码垛的牢靠，码垛所用托盘为阶梯型托盘，牵引座码垛形式为交叉堆叠。
3.传统的码垛存在以下缺陷和不足：
4.1.传统的借助夹具工装的操作方式复杂繁琐，需要人工把控各项码垛细节，垛型码放的规范性无法得到保障；
5.2.传统夹具工装功能单一，只具备牵引座的吊装搬运功能，垫纸需人工摆放，影响生产效率；
6.3.码垛过程基本由人工控制完成，步骤繁琐，容易出现工人夹伤、碰伤等事故；
7.4.传统夹具工装定位精度差，牵引座搬运码垛过程中无法得到有效固定，吊装和码垛过程中容易出现牵引座划伤、磕碰等损伤。
8.授权公告号为cn207171394u的中国实用新型公开了一种便于搬运牵引座底板的上料机械手，该实用新型不能进行牵引座的码放。


技术实现要素：

9.本实用新型旨在解决上述技术问题，从而提供一种码放效率高的牵引座专用码垛抓手。
10.本实用新型解决其技术问题，采用的技术方案是:
11.一种牵引座专用码垛抓手，包括矩形的机架、转盘，机架水平布设，机架的上部铰接转盘，所述机架的前后两侧对称设有勾爪装置，勾爪装置包括固定勾爪组件和活动勾爪组件，固定勾爪组件包括l形的固定勾爪，固定勾爪的上端固接于机架左纵梁的外侧面；所述活动勾爪组件包括与固定勾爪相对应的活动勾爪、l形的支架、导向机构和勾爪气缸，支架置于机架右纵梁的外侧并与导向机构的外端固接，活动勾爪固接于支架的底部，导向机构的内端贯穿右纵梁并与机架内的勾爪气缸连接；所述左纵梁和支架分别设有左升降吸盘组件和右升降吸盘组件，机架内设有下压气缸组件。
12.采用上述技术方案的本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
13.实现了牵引座生产领域码垛包装过程的自动化运行，完全取代了人工操作，减少了人工成本，且码垛效果更加规范整齐，避免了生产过程中出现工伤等现象， 同时具备牵
引座和防护垫纸的抓取码放功能，减少了操作工序，提高了生产效率。
14.进一步的， 本实用新型的优化方案是：
15.所述机架为格框结构，其内设有第一内纵梁、第二内纵梁、第一内横梁和第二内横梁，第一内纵梁靠近左纵梁，第一内横梁和第二内横梁对称于机架的横向中心线，第一内横梁和第二内横梁之间设有第二内纵梁。
16.所述第一内横梁和第二内横梁的中部固接底板，底板上固接下耳座，下耳座通过铰接销与上耳座铰接，上耳座的顶端固接顶板，转盘安装在顶板上。
17.所述底板和顶板之间设有翻转气缸，翻转气缸分别与底板和顶板铰接。
18.所述导向机构包括第一导杆、第二导杆、导向套、固定板和连接板，第一导杆和第二导杆并列布设，第一导杆和第二导杆的外端与支架的竖直部固接，第一导杆和第二导杆均套装导向套，导向套贯穿右纵梁，导向套的外端与右纵梁固接，两个导向套的内端之间固接固定板，固定板的两端分别与前横梁和第一内横梁固接，第一导杆和第二导杆的内端分别与连接板连接，连接板与勾爪气缸的活塞杆连接，勾爪气缸的缸体与第一内纵梁铰接。
19.所述左升降吸盘组件包括l形的固定支架、吸盘气缸、导向轴、导套、左安装板和真空吸盘，固定支架的竖直部固接于左纵梁的外侧面，固定支架的水平部的中部安装吸盘气缸，吸盘气缸两侧的水平部对称固接导套，导套内穿设导向轴，吸盘气缸的活塞杆和导向轴均贯穿水平部并与水平部下方的左安装板固接，左安装板的两端伸出左纵梁并安装多个真空吸盘。
20.所述右升降吸盘组件的吸盘气缸、导向轴、导套和右安装板的结构与左升降吸盘组件的结构相同，吸盘气缸和导套安装在支架的水平部上，右安装板的长度小于左安装板的长度。
21.所述下压气缸组件分别位于左纵梁、前横梁和后横梁的内侧，下压气缸组件包括下压气缸和防磨压块，下压气缸的活塞杆安装圆形的防磨压块。
22.还包括探针组件，探针组件包括安装架、顶杆、防磨压头、直线轴承和传感器，倒l形的安装架固接于第二横梁与后横梁之间的第一内纵梁的外侧面，安装架的水平部安装传感器，安装架的竖直部安装直线轴承，顶杆置于直线轴承内，顶杆的下端安装圆形的防磨压头。
23.所述固定勾爪的水平部和竖直部、活动勾爪的水平部和竖直部分别设有矩形的防磨垫块。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例的立体示意图；
25.图2是本实用新型实施例的仰视立体图；
26.图3是本实用新型实施例的主视图；
27.图4是图3的俯视图；
28.图5是图3的左视图；
29.图6是图3的右视图；
30.图7是图3的仰视图；
31.图8是本实用新型实施例的牵引座抓取示意图；
32.图9是本实用新型实施例的牵引座示意图。
33.图中：机架1；左纵梁1-1；右纵梁1-2；前横梁1-3；后横梁1-4；第一内纵梁1-5；第二内纵梁1-6；第一内横梁1-7；第二内横梁1-8；底板2；下耳座3；连接销4；上耳座5；顶板6；转盘7；连接环7-1；线缆固定架7-2；翻转气缸8；下耳板8-1；上耳板8-2；铰接销8-3；固定勾爪9；防磨垫块10；活动勾爪11；支架12；螺母13；导向机构14；第一导杆14-1；第二导杆14-2；导向套14-3；固定板14-4；连接板14-5；勾爪气缸15；气缸耳座15-1；销轴15-2；左升降吸盘组件16；固定支架16-1；吸盘气缸16-2；导向轴16-3；导套16-4；左安装板16-5；真空吸盘16-6；右安装板16-7；下压气缸17；气缸支架17-1；安装架18；顶杆19；直线轴承20；牵引座21；盘体21-1。
实施方式
34.下面结合附图和实施例进一步详述本实用新型。
35.参见图1-图7，本实施例是一种牵引座专用码垛抓手，主要由机架1、转盘7、翻转气缸8、勾爪装置、左升降吸盘组件16、右升降吸盘组件、下压气缸组件和探针组件构成。机架1为矩形的格框结构，其水平布设，机架1的左纵梁1-1、右纵梁1-2、前横梁1-3和后横梁1-4构成矩形的外框，第一内纵梁1-5、第二内纵梁1-6、第一内横梁1-7和第二内横梁1-8位于外框内，第一内纵梁1-5靠近左纵梁1-1，第一内横梁1-7和第二内横梁1-8对称于机架1的横向中心线，第一内横梁1-7和第二内横梁1-8之间焊接第二内纵梁1-6。机架1的材质为碳钢矩形管。
36.机架1中心的上部设置水平的底板2，底板2分别与第一内纵梁1-5、第二内纵梁1-6、第一内横梁1-7和第二内横梁1-8焊接。底板2上焊接下耳座3，下耳座3通过连接销4与上耳座5铰接，上耳座5的顶端焊接水平的顶板6，上耳座5和顶板6构成云台座。顶板6的上方设置转盘7，转盘7呈圆筒形，其为旋转结构中管缆用转盘，其底面焊接连接环7-1，连接环7-1的下端焊接法兰，法兰通过螺栓安装在顶板6上，转盘7的上方设置线缆固定架7-2，线缆固定架7-2与转盘7配合使用。
37.底板2和顶板6之间设有倾斜的翻转气缸8，翻转气缸8的缸体一端通过铰接销8-3与上耳板8-2铰接，上耳板8-2与顶板6焊接，翻转气缸8的活塞杆一端通过铰接销8-3与下耳板8-1铰接，下耳板8-1与底板2焊接。抓手在使用时安装在机器人的机械臂上，抓手的移动由机器人来完成，转盘7为抓手与机器人连接的基础结构件。翻转气缸8的伸缩来完成抓手翻转一定角度的功能，翻转气缸8提供动力，由铰链结构限制其动作位置及自由度，以此满足码放工作中牵引座21的角度调整，能够确保牵引座21码放到位，同时避免活动勾爪11松开后与其他牵引座21或托盘台阶碰撞。
38.机架1的前后两侧对称设有勾爪装置，勾爪装置由固定勾爪组件和活动勾爪组件构成，固定勾爪组件由固定勾爪9和防磨垫块10构成，固定勾爪9为l形，其竖直部焊接在左纵梁1-1的外侧面，固定勾爪9的水平部和竖直部分别安装矩形的防磨垫块10。固定勾爪组件主要实现抓手对牵引座21的抓取及定位功能。
39.活动勾爪组件主要由活动勾爪11、支架12、导向机构14和勾爪气缸15构成，活动勾爪11置于右纵梁1-2的外侧，活动勾爪11和固定勾爪9的结构相同并相对设置，活动勾爪11的竖直部的顶端焊接在l形的支架12的水平部的底面。
40.支架12安装在导向机构14的外端，导向机构14主要由第一导杆14-1、第二导杆14-2、导向套14-3、固定板14-4和连接板14-5构成，第一导杆14-1和第二导杆14-2水平并列布设，两根导杆的外端均为阶梯轴结构，两根导杆的轴头部设有螺纹，轴头部贯穿支架12的竖直部并安装螺母13。两根导杆分别套装导向套14-3，导向套14-3贯穿右纵梁1-2，导向套14-3的外端与右纵梁1-2焊接，两个导向套14-3的内端之间焊接固定板14-4，固定板14-4的两端分别与前横梁1-3和第一内横梁1-7焊接。两根导杆的内端分别贯穿固定板14-4，两根导杆的内端为阶梯轴结构并通过紧固螺母与连接板14-5固定连接，连接板14-5的中部与勾爪气缸15的活塞杆连接，勾爪气缸15的缸体一端通过销轴15-2与气缸耳座15-1铰接，气缸耳座15-1焊接在第一内纵梁1-5的右侧面。通过勾爪气缸15伸缩来实现活动勾爪11的伸出和缩回，以此实现抓手对牵引座21抓放的主要动作。
41.左纵梁1-1的外侧设置左升降吸盘组件16，左升降吸盘组件16主要由固定支架16-1、吸盘气缸16-2、导向轴16-3、导套16-4、左安装板16-5和真空吸盘16-6构成。固定支架16-1为l形，其竖直部贴焊在左纵梁1-1外侧面的中部，固定支架16-1的水平部的中间安装竖向的吸盘气缸16-2，吸盘气缸16-2两侧的固定支架16-1的水平部对称安装导套16-4，导套16-4的下端设有凸缘部，凸缘部位于水平部的底面并与水平部通过螺栓连接。导套16-4内穿设导向轴16-3，导套16-4与导向轴16-3滑动连接，吸盘气缸16-2的活塞杆和导向轴16-3均竖向贯穿固定支架16-1的水平部，固定支架16-1的水平部的下方设置水平的安装板16-5，吸盘气缸16-2的活塞杆和两根导向轴16-3的下端均与左安装板16-5连接，安装板16-5的两端均伸出左纵梁1-1的两端，安装板16-5与左纵梁1-1平行，安装板16-5的两端分别安装两个真空吸盘16-6。
42.右纵梁1-2的外侧设有右升降吸盘组件，右升降吸盘组件安装在支架12上，右升降吸盘组件的吸盘气缸16-2、导向轴16-3、导套16-4和右安装板16-7的结构与左升降吸盘组件16的结构相同，吸盘气缸16-2和导套16-4安装在支架12的水平部上，右安装板16-7位于支架12的水平部的下方，吸盘气缸16-2的活塞杆和两根导向轴16-3的下端均与右安装板16-7连接，右安装板16-7的长度小于左安装板16-5的长度，右安装板16-7的两端分别安装真空吸盘16-6。通过真空吸盘16-6吸取和松开防护垫纸，通过吸盘气缸16-2伸缩带动真空吸盘16-6上升和下降，以此来实现防护垫纸的抓取和码放。
43.机架1内设有三组下压气缸组件，三组下压气缸组件分别位于左纵梁1-1、前横梁1-3和后横梁1-4的内侧，下压气缸组件主要由下压气缸17、气缸支架17-1和防磨垫块10构成，左纵梁1-1、前横梁1-3和后横梁1-4的内侧面分别焊接倒l形的气缸支架17-1，下压气缸17的缸体的上端安装在气缸支架17-1的水平部的底面，下压气缸17的活塞杆安装圆形的防磨垫块10。下压气缸组件主要用于码垛时抓手松开牵引座21前，压紧牵引座21的盘体21-1离重心近的一端，调整牵引座21的盘体21-1角度，使勾爪装置顺利脱离抓取点。
44.机架1内安装探针组件，探针组件主要由安装架18、顶杆19、直线轴承20防磨压头10和传感器构成，安装架18为倒l形，其焊接在第二横梁1-8与后横梁1-4之间的第一内纵梁1-5的右侧面，安装架18的水平部安装传感器，安装架18的竖直部安装直线轴承20，顶杆19置于直线轴承20内，顶杆19的下端安装圆形的防磨压头10。抓取过程中牵引座的盘体21-1和防磨压头10接触，顶起顶杆19，通过传感器检测顶杆19的位置判断抓手与牵引座21的相对位置是否准确，保证牵引座21能被抓手正常抓取，避免碰撞，同时能够及时检测在抓取牵
引座21后移动过程中牵引座21是否脱落，避免损失。
45.本实施例的工作过程是:
46.1.机器人带动抓手移动至成品牵引座供料位的上方；
47.2.机器人带动抓手缓慢下降，直至探针组件给出到位信号；
48.3.活动勾爪组件缩回勾紧牵引座21的盘体21-1的前端，并使牵引座21的后端贴紧固定勾爪9；
49.4.机器人带动抓手上移使牵引座21脱离供料位，同时下压气缸17下压，压紧牵引座21；
50.5.机器人带动抓手及牵引座21移动到防护垫纸供料位；
51.6. 左升降吸盘组件16和右吸盘组件的吸盘气缸16-2的活塞杆依次顶出使真空吸盘16-6接触防护垫纸（或右吸盘组件和左升降吸盘组件16的吸盘气缸16-2的活塞杆依次顶出使真空吸盘16-6接触防护垫纸），真空吸盘16-6吸取垫纸（先吸取垫纸一端，吸牢的一端的吸盘气缸16-2带动真空吸盘16-6提升，机器人带动抓手水平移动，未吸取垫纸的一端的真空吸盘16-6由吸盘气缸16-2带动下降吸取垫纸），吸盘气缸16-2缩回，两端的真空吸盘16-6处于高位，真空吸盘16-6吸取的的防护垫纸包裹在牵引座21下方；
52.7.机器人带动抓手移动至码垛托盘上方，并缓慢下降至放置点，此时牵引座21压紧防护垫纸与托盘（或牵引座21）接触；
53.8. 真空吸盘16-6松开防护垫纸，使防护垫纸平铺在牵引座21与托盘之间（或牵引座21与牵引座21之间）；
54.9.翻转气缸8的活塞杆顶出，使抓手带动牵引座21的盘体21-1倾斜一定角度；
55.10.活动勾爪11一端的下压气缸17缩回，固定勾爪9一端的下压气缸17保持下压状态，抓手下移一定距离，使牵引座21前端脱离活动勾爪11；
56.11.活动勾爪组件的勾爪气缸15的活塞杆顶出，活动勾爪11脱离牵引座21范围；
57.12. 固定勾爪9一端的下压气缸17缩回，牵引座21的盘体21-1靠自重前端开始向下倾斜，牵引座21的尾端脱离固定勾爪9；
58.13.机器人带动抓手平移，使固定勾爪9脱离牵引座21范围；
59.14.机器人带动抓手回归预备位。
60.本实用新型由自动化机械替代人工操作，减少了人工成本，且码垛效果更加规范整齐；牵引座专用码垛抓手同时具备牵引座和防护垫纸的抓取码放功能，减少了操作工序，提高了生产效率；完全取代了人工操作，避免了生产过程中出现工伤等现象；抓手中和牵引座接触部分采用了防磨垫块，并且抓手抓取牵引座牢靠，定位精度高，有效避免了牵引座损伤问题；实现了牵引座生产领域码垛包装过程的自动化运行。
61.以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

技术特征：
1.一种牵引座专用码垛抓手，包括矩形的机架、转盘，机架水平布设，机架的上部铰接转盘，其特征在于：所述机架的前后两侧对称设有勾爪装置，勾爪装置包括固定勾爪组件和活动勾爪组件，固定勾爪组件包括l形的固定勾爪，固定勾爪的上端固接于机架左纵梁的外侧面；所述活动勾爪组件包括与固定勾爪相对应的活动勾爪、l形的支架、导向机构和勾爪气缸，支架置于机架右纵梁的外侧并与导向机构的外端固接，活动勾爪固接于支架的底部，导向机构的内端贯穿右纵梁并与机架内的勾爪气缸连接；所述左纵梁和支架分别设有左升降吸盘组件和右升降吸盘组件，机架内设有下压气缸组件。2.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述机架为格框结构，其内设有第一内纵梁、第二内纵梁、第一内横梁和第二内横梁，第一内纵梁靠近左纵梁，第一内横梁和第二内横梁对称于机架的横向中心线，第一内横梁和第二内横梁之间设有第二内纵梁。3.根据权利要求2所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述第一内横梁和第二内横梁的中部固接底板，底板上固接下耳座，下耳座通过铰接销与上耳座铰接，上耳座的顶端固接顶板，转盘安装在顶板上。4.根据权利要求3所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述底板和顶板之间设有翻转气缸，翻转气缸分别与底板和顶板铰接。5.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述导向机构包括第一导杆、第二导杆、导向套、固定板和连接板，第一导杆和第二导杆并列布设，第一导杆和第二导杆的外端与支架的竖直部固接，第一导杆和第二导杆均套装导向套，导向套贯穿右纵梁，导向套的外端与右纵梁固接，两个导向套的内端之间固接固定板，固定板的两端分别与前横梁和第一内横梁固接，第一导杆和第二导杆的内端分别与连接板连接，连接板与勾爪气缸的活塞杆连接，勾爪气缸的缸体与第一内纵梁铰接。6.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述左升降吸盘组件包括l形的固定支架、吸盘气缸、导向轴、导套、左安装板和真空吸盘，固定支架的竖直部固接于左纵梁的外侧面，固定支架的水平部的中部安装吸盘气缸，吸盘气缸两侧的水平部对称固接导套，导套内穿设导向轴，吸盘气缸的活塞杆和导向轴均贯穿水平部并与水平部下方的左安装板固接，左安装板的两端伸出左纵梁并安装多个真空吸盘。7.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述右升降吸盘组件的吸盘气缸、导向轴、导套和右安装板的结构与左升降吸盘组件的结构相同，吸盘气缸和导套安装在支架的水平部上，右安装板的长度小于左安装板的长度。8.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述下压气缸组件分别位于左纵梁、前横梁和后横梁的内侧，下压气缸组件包括下压气缸和防磨压块，下压气缸的活塞杆安装圆形的防磨压块。9.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：还包括探针组件，探针组件包括安装架、顶杆、防磨压头、直线轴承和传感器，倒l形的安装架固接于第二横梁与后横梁之间的第一内纵梁的外侧面，安装架的水平部安装传感器，安装架的竖直部安装直线轴承，顶杆置于直线轴承内，顶杆的下端安装圆形的防磨压头。
10.根据权利要求1所述的牵引座专用码垛抓手，其特征在于：所述固定勾爪的水平部和竖直部、活动勾爪的水平部和竖直部分别设有矩形的防磨垫块。

技术总结
本实用新型涉及机械手，特别是一种牵引座专用码垛抓手。包括机架、转盘，机架的前后两侧对称设有勾爪装置，勾爪装置包括固定勾爪组件和活动勾爪组件，固定勾爪组件包括L形的固定勾爪，固定勾爪的上端固接于机架左纵梁的外侧；活动勾爪组件包括与固定勾爪相对应的活动勾爪、L形的支架、导向机构和勾爪气缸，支架置于机架右纵梁的外侧并与导向机构的外端固接，活动勾爪固接于支架的底部，导向机构的内端贯穿右纵梁并与机架内的勾爪气缸连接；左纵梁和支架分别设有左升降吸盘组件和右左升降吸盘组件，机架内设有下压气缸组件。本实用新型完全取代了人工操作，减少了人工成本，减少了操作工序，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。


技术研发人员：陈耀岐 宋大顺
受保护的技术使用者：唐山四维智能科技有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/7/23