專利名稱：一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于物流工程技術領域，尤其是涉及一種適合多尺寸箱體夾取 使用的柔性抓取系統(tǒng)。
背景技術：
目前配送中心中采用箱體形式進行商品包裝越來越普遍，但是受到運輸以 及商品自身物理化學等屬性的限制，箱體外尺寸并未完全標準化，使得物流作 業(yè)自動化不易完成，特別是箱式貨物的抓取作業(yè)，往往需要不斷地調整抓取系 統(tǒng)，目前一般的抓取系統(tǒng)大多是針對某具體箱式貨物進行設計，作業(yè)對象固 定，不適合在配送中心內抓取多種箱式貨物；同時對于箱式貨物的定位有嚴格 的要求，抓取系統(tǒng)無法調整箱式貨物防止位置，往往出現貨物不能被夾取的問 題，需要人工進行箱式貨物的位置調整，降低了工作效率。 發(fā)明內容
本實用新型的目的就在于解決配送中心內箱式貨物尺寸不統(tǒng)一所造成的作 業(yè)難題，并能夠輔助解決箱式貨物存放位置不標準所帶來的貨物取放難題，采 用了新型的柔性抓取思想設計。
本實用新型的冃的是通過以下技術方案實現的
本實用新型的一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，包括控制裝置、抓取機構運 動執(zhí)行裝置和抓取機構，其特征在于，所述的抓取機構包括夾取鉗、雙旋絲杠、 直線軸、伺服減速電機和基礎安裝板，所述的夾取鉗的二個夾取鉗臂夾取多尺 寸箱體，每個夾取鉗臂包括開合板、升降氣缸、過渡架、夾緊氣缸、擺動板、 夾緊座板、轉軸和夾板，開合板上開有兩個開孔， 一個開孔安裝有直線軸承， 另一個開孔內壁加工有螺紋，升降氣缸的缸體固定安裝在開合板上并且其活塞 與地面垂直，過渡架的上端固定安裝在升降氣缸的活塞的端部，夾緊氣缸固定安裝在過渡架的中部并且其活塞與地面平行，擺動板上端通過關節(jié)接頭與夾緊 氣缸的活塞端部轉動連接并基本垂直于地面，過渡架的的下端固定安裝夾緊座 板，擺動板的中部通過轉軸與夾緊座板的一端轉動連接，擺動板的下部安裝夾 板；所述的雙旋絲杠與地面平行，其兩端至中心分別加工有螺旋方向相反的螺 紋，二個夾取鉗臂的開合板分別通過帶有螺紋的開孔安裝在雙旋絲杠上，開孔 上的螺紋與雙旋絲杠上的螺紋相配合；所述的直線軸與雙旋絲杠平行，二個夾 取鉗臂的開合板分別通過直線軸承安裝在直線軸上；所述的伺服減速電機安裝 在雙旋絲杠的一端，通過聯(lián)軸器與雙旋絲杠連接，帶動雙旋絲杠旋轉；雙旋絲 杠通過絲杠固定座、直線軸通過直線軸座和伺服減速電機通過電機座分別固定 安裝在所述的基礎安裝板上。
本實用新型的柔性抓取系統(tǒng)的夾板上還可安裝有壓力傳感器，夾板夾取箱 體的一面可貼有橡膠片。
本實用新型可以實現抓取對象的位置調整，具有垂直和水平兩個方向的自 由度，抓取對象的幾何尺寸和重量可以調整，結構緊湊，是一種適合多尺寸箱 體夾取使用的柔性抓取系統(tǒng)。

圖1為柔性抓取系統(tǒng)主視圖2為柔性抓取系統(tǒng)后視圖3為柔性抓取系統(tǒng)側視圖。
具體實施方式

以下結合附圖具體說明本實用新型的結構和工作過程。本實用新型中所述 箱體為長方形紙質箱體，多尺寸是指在對大夾取范圍之內的箱體尺寸可以變化， 本系統(tǒng)的最大夾取范圍可以在本實用新型介紹的原理指導下通過更改具體的零 件幾何參數進行調整。
如圖1、 2、 3所示，本實用新型的一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，包括控 制裝置、抓取機構運動執(zhí)行裝置和抓取機構，其特征在于，所述的抓取機構包 括夾取鉗、雙旋絲杠12、直線軸19、伺服減速電機16和基礎安裝板11，所述的夾取鉗的二個夾取鉗臂夾取多尺寸箱體，每個夾取鉗臂包括開合板10、升降
氣缸9、過渡架8、夾緊氣缸7、擺動板5、夾緊座板2、轉軸3和夾板1，開合 板10上開有兩個開孔， 一個開孔安裝有直線軸承17，另一個開孔內壁加工有螺 紋，升降氣缸9的缸體固定安裝在開合板上并且其活塞與地面垂直，過渡架8 的上端固定安裝在升降氣缸9的活塞的端部，夾緊氣缸7固定安裝在過渡架8 的中部并且其活塞與地面平行，基本垂直于地面的擺動板5上端通過關節(jié)接頭6 與夾緊氣缸7的活塞的端部轉動連接，過渡架的8的下端固定安裝夾緊座板2， 擺動板5的中部通過轉軸3與夾緊座板2的一端轉動連接，擺動板5的下部安 裝夾板l;所述的雙旋絲杠12與地面平行，其兩端至中心分別加工有螺旋方向 相反的螺紋，二個夾取鉗臂的開合板10分別通過帶有螺紋的開孔安裝在雙旋絲 杠12上，開孔上的螺紋與雙旋絲杠12上的螺紋相配合；所述的直線軸19與雙 旋絲杠12平行，二個夾取鉗臂的開合板10分別通過帶有直線軸承17的開孔安 裝在直線軸19上；所述的伺服減速電機16安裝在雙旋絲杠12的一端，帶動雙 旋絲杠12旋轉；雙旋絲杠12通過絲杠固定座13、直線軸19通過直線軸座18 和伺服減速電機16通過電機座15分別固定安裝在所述的基礎安裝板11上。
基礎安裝板11是柔性抓取系統(tǒng)抓取機構部件的安裝基準，固定在抓取機構 運動執(zhí)行裝置上，伺服減速電機16安裝在基礎安裝板11 一側，并通過電機座 15安裝在基礎安裝板11下表面上。伺服減速電機16的動力通過聯(lián)軸器14傳遞 給雙旋絲杠12，升降氣缸9通過開合板10與雙旋絲杠12連接，雙旋絲杠12發(fā) 生旋轉運動時可以帶動升降氣缸9實現水平運動，升降氣缸9共有兩個，對稱 安裝在基礎安裝板ll兩側，兩個升降氣缸9的運動方向相反。夾緊氣缸7通過 過渡架8安裝在升降氣缸9的前端，升降氣缸9通過控制內部伸縮桿的伸縮可 以實現夾緊氣缸7、過渡架8、夾板l、夾緊座板2、轉軸3、支座4、擺動板5、 關節(jié)接頭6等部件的上下垂直運動，關節(jié)接頭6安裝在夾緊氣缸7前端，夾緊 座板2與夾緊氣缸7采用螺釘實現固定連接，前端安裝轉軸3，擺動板5通過支 座4與轉軸3連接，夾緊氣缸7、關節(jié)接頭6、擺動板5、夾緊座板2、轉軸3、 支座4等共同構成一個四桿機構，夾緊氣缸7通過控制內部伸縮桿的伸縮可以實現關節(jié)接頭6的水平運動，并帶動擺動板5運動，并最終帶動夾板1實現旋 轉運動。壓力傳感器20安裝在夾板1上，可以測量夾板l的壓力值。
夾板l、夾緊座板2、轉軸3、支座4、擺動板5、關節(jié)接頭6、夾緊氣缸7、 過渡架8、升降氣缸9、開合板10均為兩個，對稱安裝在基礎安裝板ll兩側， 構成抓取系統(tǒng)的兩個夾取鉗臂。
為了保證升降氣缸9在雙旋絲杠12的帶動下實現穩(wěn)定的水平運動，直線軸 座18安裝基礎安裝板11，升降氣缸9通過直線軸承17與直線軸19實現連接， 并可以在直線軸19上實現水平移動，在雙旋絲杠12旋轉帶動升降氣缸9運動 時，直線軸19可以提高升降氣缸9水平運動的平穩(wěn)性。
在柔性抓取系統(tǒng)工作時，抓取機構運動執(zhí)行裝置帶動抓取機構接近被夾取 貨物，首先控制夾緊氣缸7內部伸縮桿的運行實現夾板1的開合角度變化，根 據箱體的實際尺寸應使夾板l以大角度打開，防止運動過程中與箱體發(fā)生干涉， 然后控制升降氣缸9運動將夾板1移動至箱體的兩側，控制夾板1的開合角度， 使其張開角度變小，并最終與箱體側向平面平行，伺服減速電機16開始啟動， 帶動雙旋絲杠12做旋轉運動，并帶動升降氣缸9以及安裝在其上的夾板1、夾 緊座板2、轉軸3、支座4、擺動板5、關節(jié)接頭6、夾緊氣缸7、過渡架8等同 步運動，使夾板l與箱體相接觸，壓力傳感器20實時測量夾板1與箱體相接觸 的壓力值，控制裝置接收該壓力值，當達到預定壓力設定值，通過發(fā)送控制信 號控制伺服減速電機16停止運行，防止箱體由于受力過大而破損。
為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以在夾板1的內側安裝橡膠皮，以提高夾板1 與抓取對象之間的摩擦系數。
權利要求1.一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，包括控制裝置、抓取機構運動執(zhí)行裝置和抓取機構，其特征在于，所述的抓取機構包括夾取鉗、雙旋絲杠(12)、直線軸(19)、伺服減速電機(16)和基礎安裝板(11)，所述的夾取鉗的二個夾取鉗臂夾取多尺寸箱體，每個夾取鉗臂包括開合板(10)、升降氣缸(9)、過渡架(8)、夾緊氣缸(7)、擺動板(5)、夾緊座板(2)、轉軸(3)和夾板(1)，開合板(10)上開有兩個開孔，一個開孔安裝有直線軸承(17)，另一個開孔內壁加工有螺紋，升降氣缸(9)的缸體固定安裝在開合板上并且其活塞與地面垂直，過渡架(8)的上端固定安裝在升降氣缸(9)的活塞的端部，夾緊氣缸(7)固定安裝在過渡架(8)的中部并且其活塞與地面平行，擺動板(5)上端通過關節(jié)接頭(6)與夾緊氣缸(7)的活塞端部轉動連接并基本垂直于地面，過渡架(8)的下端固定安裝夾緊座板(2)，擺動板(5)的中部通過轉軸(3)與夾緊座板(2)的一端轉動連接，擺動板(5)的下部安裝夾板(1)；所述的雙旋絲杠(12)與地面平行，其兩端至中心分別加工有螺旋方向相反的螺紋，二個夾取鉗臂的開合板(10)分別通過帶有螺紋的開孔安裝在雙旋絲杠(12)上，開孔上的螺紋與雙旋絲杠(12)上的螺紋相配合；所述的直線軸(19)與雙旋絲杠(12)平行，二個夾取鉗臂的開合板(10)分別通過直線軸承(17)安裝在直線軸(19)上；所述的伺服減速電機(16)安裝在雙旋絲杠(12)的一端，帶動雙旋絲杠(12)旋轉；雙旋絲杠(12)通過絲杠固定座(13)、直線軸(19)通過直線軸座(18)、伺服減速電機(16)通過電機座(15)分別固定安裝在所述的基礎安裝板(11)上。
2. 如權利要求1所述的一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺 服減速電機(16)通過聯(lián)軸器(14)與雙旋絲杠(12)連接。
3. 如權利要求2所述的一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述的夾 板(1)上安裝有壓力傳感器(20)。
4. 如權利要求3所述的一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，其特征在于，所述的夾 板(1)夾取箱體的一面貼有橡膠片。
專利摘要一種用于箱體的柔性抓取系統(tǒng)，屬于物流工程技術領域，目的就在于解決配送中心內箱式貨物尺寸不統(tǒng)一所造成的作業(yè)難題，本實用新型包括控制裝置、抓取機構運動執(zhí)行裝置和抓取機構，其特征在于，所述的抓取機構包括夾取鉗、雙旋絲杠(12)、直線軸(19)、伺服減速電機(16)和基礎安裝板(11)，所述的夾取鉗的二個夾取鉗臂夾取多尺寸箱體，每個夾取鉗臂包括開合板(10)、升降氣缸(9)、過渡架(8)、夾緊氣缸(7)、擺動板(5)、夾緊座板(2)、轉軸(3)和夾板(1)；雙旋絲杠(12)、直線軸(19)、伺服減速電機(16)分別固定安裝在所述的基礎安裝板(11)上。本實用新型可以實現抓取對象的位置調整，具有垂直和水平兩個方向的自由度，抓取對象的幾何尺寸和重量可以調整，結構緊湊，是一種適合多尺寸箱體夾取使用的柔性抓取系統(tǒng)。
文檔編號B25J3/00GK201410662SQ200920159718
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者姚志英, 孫衛(wèi)華, 張旭鳳, 張耀荔, 王成林, 躍 鄔 申請人:北京物資學院