一种具有复合抓取功能的码垛夹具的制作方法

本实用新型涉及烟草行业的码垛应用，具体涉及一种具有复合抓取功能的码垛夹具。也可应用于其它行业需要对物料和托盘复合码垛的场合。

背景技术：

在烟草行业中，生产好的烟箱通过烟箱输送带传送过来，需要在传送带末端安排机器人将烟箱码垛成规定的垛型，便于之后的运输和储藏。在一个托盘上的烟箱码垛结束后，需要用托盘输送机将空托盘运输过来。由于技术的限制，现有机械抓手无法同时完成烟箱和托盘的抓取，需要额外的托盘输送机运送空托盘到码垛工位，使得设备整体结构变得复杂，占地面积变大。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种具有复合抓取功能的码垛夹具，能省去用来运输托盘的托盘输送机，机械抓手具有抓取箱型物料和托盘的混合抓取能力，提高工作效率，节省用地空间。

为实现上述目的，本实用新型的构思如下：

通过机器人和安装机器人末端的具有复合抓取功能的码垛夹具，来实现烟箱的码垛和托盘的抓取的。机器人运动到空托盘垛上方，电机驱动通过二级锥齿轮传动驱动传动轴，打开托盘抓手，将托盘平稳抓取后，运输到码垛工位上，然后收起抓手，开始对烟箱进行码垛。烟箱通过烟箱输送机输送过来，机器人运动到烟箱上方，机械抓手建立真空并吸住烟箱，运动到码垛工位上方，释放烟箱并且充气延时。如此步骤循环重复至一个托盘上烟箱码垛完成，然后码垛好的实托盘由输送机运输到立体仓库。

根据上述构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种具有复合抓取功能的码垛夹具，由烟箱吸盘组件、托盘夹持组件、回转驱动组件和机架组件组成；所述烟箱吸盘组件的气动吸盘支架通过螺栓安装在机架组件中的机架底盘上；所述托盘夹持组件通过轴承安装在机架组件两侧的抓手底座上，并通过联轴器与回转驱动组件中的传动轴相连；所述回转驱动组件通过轴承安装在齿轮箱底座上，而齿轮箱底座通过螺栓连接在机架组件的下底板上；所述回转驱动组件通过各级传动后带动联轴器驱动托盘夹持组件进行回转。

所述烟箱吸盘组件由气动吸盘、气动吸盘支架、真空发生器和输气软管组成；所述气动吸盘支架为扁平U型横梁，侧面开有输气孔通过输气软管连接真空发生器，制造真空环境吸取烟箱；若干列所述气动吸盘支架通过螺栓并排在机架底盘下方布置；每个气动吸盘支架上并排分布若干气动吸盘，气动吸盘通过螺栓连接固定在气动吸盘支架上。

所述托盘夹持组件由托盘抓手、轴承和联轴器组成；所述托盘抓手通过轴承安装在机架组件两侧的抓手底座上，并通过联轴器与传动轴相连。

所述回转驱动组件由步进电机、第一级小锥齿轮、第一级大锥齿轮、中间轴、第二级小锥齿轮、第二级大锥齿轮、传动轴组成；第一级齿轮传动放在齿轮箱内，齿轮箱由上盖和齿轮箱底座组成，两部分通过螺栓连接，齿轮箱底座通过螺栓连接固定在下底板上；所述步进电机通过螺栓安装在齿轮箱外壳上，步进电机伸出轴通过轴承安装在齿轮箱外壳上；所述第一级小锥齿轮通过键连接步进电机伸出轴；所述第一级大锥齿轮与第一级小锥齿轮相互啮合，并分别与中间轴通过键连接；所述中间轴通过轴承安装在齿轮箱外壳上；所述第二级小锥齿轮分别与中间轴通过键连接传递扭矩；所述第二级大锥齿轮分别与第二级小锥齿轮相互啮合，并且分别与传动轴通过键连接，齿轮外侧有轴端定位，防止齿轮发生偏移。

所述机架组件由法兰盘、上底板、圆筒管、抓手底座、下底板和机架底盘组成；所述法兰盘通过螺栓安装在上底板上，并且与机器人的末端通过法兰相连；所述上底板与圆筒管之间、圆筒管与下底板之间均通过螺栓连接；所述下底板通过螺栓安装在机架底盘上；所述抓手底座通过螺栓安装在机架底盘上。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出的实质性特点和显著优点：

本装置结构简单、轻便，能省去输送空托盘的托盘输送机装置，将托盘的抓取功能集合在码垛夹具上，简化了整个结构，使复合码垛夹具的功能集成化。

附图说明

图1为本实用新型抓取托盘的示意图。

图2为本实用新型抓取烟箱的示意图。

图3为本实用新型总体组件结构示意图。

图4为本实用新型烟箱吸盘组件示意图。

图5为本实用新型托盘夹持组件示意图。

图6、图7为本实用新型回转驱动组件示意图。

图8为本实用新型机架组件示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图详述如下：

如图1至图8所示，一种具有复合抓取功能的码垛夹具，由烟箱吸盘组件1、托盘夹持组件2、回转驱动组件3和机架组件4组成；所述烟箱吸盘组件1的气动吸盘支架1-2通过螺栓安装在机架组件4中的机架底盘4-6上；所述托盘夹持组件2通过轴承2-2安装在机架组件4两侧的抓手底座4-4-1，4-4-2上，并通过联轴器2-3与回转驱动组件3中的传动轴3-10-1，3-10-2相连；所述回转驱动组件3通过轴承安装在齿轮箱底座3-1上，而齿轮箱底座3-1通过螺栓连接在机架组件4的下底板4-5上；所述回转驱动组件3通过各级传动后带动联轴器2-3驱动托盘夹持组件2进行回转。

所述烟箱吸盘组件1由气动吸盘1-1、气动吸盘支架1-2、真空发生器和输气软管组成；所述气动吸盘支架1-2为扁平U型横梁，侧面开有输气孔通过输气软管连接真空发生器，制造真空环境吸取烟箱；六列所述气动吸盘支架1-2通过螺栓并排在机架底盘4-6下方布置；每个气动吸盘支架1-2上并排分布六个气动吸盘1-1，气动吸盘1-1通过螺栓连接固定在气动吸盘支架1-2上。

所述托盘夹持组件2由托盘抓手2-1、轴承2-2和联轴器2-3组成；所述托盘抓手2-1通过轴承2-2安装在机架组件4两侧的抓手底座4-4-1，4-4-2上，并通过联轴器2-3与传动轴3-10-1，3-10-2相连。

所述回转驱动组件3由步进电机3-3、第一级小锥齿轮3-5、第一级大锥齿轮3-6-1，3-6-2、中间轴3-7-1，3-7-2、第二级小锥齿轮3-8-1，3-8-2、第二级大锥齿轮3-9-1，3-9-2、传动轴3-10-1，3-10-2组成；第一级齿轮传动放在齿轮箱内，齿轮箱由上盖3-2和齿轮箱底座3-1组成，两部分通过螺栓连接，齿轮箱底座3-1通过螺栓连接固定在下底板4-5上；所述步进电机3-3通过螺栓安装在齿轮箱外壳上，步进电机3-3伸出轴通过轴承安装在齿轮箱外壳上；所述第一级小锥齿轮3-5通过键连接步进电机3-3伸出轴；所述第一级大锥齿轮3-6-1，3-6-2与第一级小锥齿轮3-5相互啮合，并分别与中间轴3-7-1，3-7-2通过键连接；所述中间轴3-7-1，3-7-2通过轴承安装在齿轮箱外壳上；所述第二级小锥齿轮3-8-1，3-8-2分别与中间轴3-7-1，3-7-2通过键连接传递扭矩；所述第二级大锥齿轮3-9-1，3-9-2分别与第二级小锥齿轮3-8-1，3-8-2相互啮合，并且分别与传动轴3-10-1，3-10-2通过键连接，齿轮外侧有轴端定位，防止齿轮发生偏移。

所述机架组件4由法兰盘4-1、上底板4-2、圆筒管4-3、抓手底座4-4-1，4-4-2、下底板4-5和机架底盘4-6组成；所述法兰盘4-1通过螺栓安装在上底板4-2上，并且与机器人的末端通过法兰相连；所述上底板4-2与圆筒管4-3之间、圆筒管4-3与下底板4-5之间均通过螺栓连接；所述下底板4-5通过螺栓安装在机架底盘4-6上；所述抓手底座4-4-1，4-4-2通过螺栓安装在机架底盘4-6上。

本装置的使用过程如下：

本复合抓取功能码垛夹具通过法兰连接安装在机器人末端，复合码垛夹具运动到空托盘垛上方并向下运动，步进电机驱动，通过二级齿轮传动，打开机械抓手，抓取托盘后，回到码垛工位，电机驱动将抓手打开，释放托盘，再次机械抓手收回最初状态，以免对烟箱的吸取造成干涉。然后机器人带着复合码垛夹具运动到码垛输送机上方，下降到烟箱高度，气动吸盘充气吸取烟箱，接着回到码垛工位上方再向下运动，气动吸盘放气将烟箱码放在托盘上。当一个托盘上的烟箱码垛完成后，由输送机将码好垛的实托盘运输至立体仓库。