柔性夹具及具有该柔性夹具的白酒大曲鲜曲坯堆垛系统的制作方法

本实用新型属于白酒大曲鲜曲坯的自动化生产技术领域，更具体地，涉及一种柔性夹具及具有该夹具的白酒大曲鲜曲坯堆垛系统。

背景技术：

白酒大曲作为一种以小麦为原料，由制曲环境中的微生物接种发酵，微生物在曲坯中此消彼长，自然积温转化并风干而成的一种多酶多菌的微生态制品，是酿酒生产的糖化、发酵和生香剂，含有多种微生物及其产生的多种酶类，其品质对出酒率和酒质都有极大的影响，素有“酒之骨”的美誉。在大曲的生产过程中，鲜曲坯由粉碎至一定程度的小麦粒加入适量的水拌匀后进行压制，随后送入库房进行自然接种发酵。

目前，鲜曲坯制成后转移至库房的工作完成由人工从压曲机上一块块取下，然后码放在平板车上人工运至库房。在搬运过程中，由于手工搬运中用力不均，平板车上堆放的互相挤压，导致鲜曲坯容易产生变形、掉角、甚至破裂等不良现象。在新一代的鲜曲坯自动化码盘和入库工艺中，鲜曲坯将由六轴机器人配合从压曲机上取料并自动化码盘，保证鲜曲坯的自动化高效入库。为配合机器人的应用，柔软易变形的鲜曲坯需要特定的夹具进行夹取，以适应鲜曲坯的自动化取料和码盘需求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种柔性夹具及具有该夹具的白酒大曲鲜曲坯堆垛系统，其通过设置转接法兰，将夹具整体固定连接在六轴机器人末端关节上，在夹具底板上设置固定侧夹片和直线驱动结构，通过固定侧夹片与鲜曲坯底平面接触定位，直线驱动结构上则设置有活动侧夹片，通过直线驱动结构驱动活动侧夹片直线移动，活动侧夹片与鲜曲坯鼓包的侧面接触，通过活动侧夹片相对于固定侧夹片的移动，实现夹具与鲜曲坯的松开和夹紧。同时，可通过调压阀调节气缸的输入压缩空气压力至合适值，保证夹具的夹持力在夹紧鲜曲坯时不损伤曲坯，实现大曲鲜曲坯的自动化和码盘过程中的柔性夹持和松开。

为了实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供一种柔性夹具，包括转接法兰、夹具底板、固定夹片、活动夹片和直线驱动机构；其中，

所述夹具底板一端与所述转接法兰连接，另一端作为所述固定夹片和活动夹片的定位安装基础，所述固定夹片一端与所述夹具底板垂直连接，另一端自然伸直以形成柔性夹具的一侧夹具体，所述活动夹片一端与所述夹具底板垂直连接，且其与所述固定夹片对应的一侧面与所述固定夹片成一定角度以形成所述柔性夹具的另一侧夹具体；且，

所述直线驱动机构设于所述固定夹片和活动夹片之间，包括直线导轨、滑块、推板和气缸，所述直线导轨与所述活动夹片垂直连接，所述滑块设于所述直线导轨上并与所述活动夹片的端部固定连接，所述推板一边与所述活动夹片连接，另一端与所述气缸连接，所述气缸用于驱动所述推板并带动所述活动夹片沿所述直线导轨运动以调节所述活动夹片与固定夹片之间的间隙，从而实现对待夹持物品的夹紧和松开。

进一步地，所述固定夹片、活动夹片及之间直线驱动机构均为两套，分别设于所述夹具底板上，且所述固定夹片的内表面共面，不同所述活动夹片与所述固定夹片之间的夹角相同或不同。

进一步地，所述固定夹片用于与白酒大曲鲜曲坯的底平面接触，并由两片相同的固定夹片固定连接在所述夹具底板上作为所述柔性夹具与所述白酒大曲鲜曲坯之间的夹持定位基准。

进一步地，所述活动夹片用于与鲜曲坯的鼓包侧面接触，并由对称布置的两组构成，所述活动夹片的平面与所述白酒大曲鲜曲坯的坯鼓包侧面平行相对设置，作为所述柔性夹具与白酒大曲鲜曲坯坯之间的夹持施力面。

进一步地，所述固定夹片和所述活动夹片与所述白酒大曲鲜曲坯接触的表面上均设有多个凸纹，用于增加所述固定夹片和活动夹片与白酒大曲鲜曲坯坯之间的表面摩擦力。

进一步地，所述调压阀用于调节驱动压缩空气压力以实现所述柔性夹具的夹持力调节。

进一步地，其L边一端与所述活动夹片连接，另一端与所述气缸的活塞杆连接。

按照本实用新型的另一个方面，提供一种具有所述的柔性夹具的白酒大曲鲜曲坯堆垛系统，该系统还包括六轴机器人和机器人底座，所述六轴机器人的一端与所述转接法兰连接，另一端与所述机器人底座固定连接。

进一步地，所述系统包括托盘堆垛，所述托盘堆垛包括多个结构相同的托盘层叠构成。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的柔性夹具，通过设置转接法兰，将夹具整体固定连接在六轴机器人末端关节上，在夹具底板上设置固定侧夹片和直线驱动结构，通过固定侧夹片与鲜曲坯底平面接触定位，直线驱动结构上则设置有活动侧夹片，通过直线驱动结构驱动活动侧夹片直线移动，活动侧夹片与鲜曲坯鼓包的侧面接触，通过活动侧夹片相对于固定侧夹片的移动，实现夹具与鲜曲坯的松开和夹紧。同时，可通过调压阀调节气缸的输入压缩空气压力至合适值，保证夹具的夹持力在夹紧鲜曲坯时不损伤曲坯，实现大曲鲜曲坯的自动化和码盘过程中的柔性夹持和松开。

(2)本实用新型的柔性夹具，两个固定夹片的内表面共面，在夹具底板上倾斜相对的布置有两根直线导轨，与之相配对的滑块上固定连接有活动夹片，两个活动夹片的板面成特定的角度，以使得两个活动夹片的表面与鲜曲坯的鼓包两个长侧面相接触，并在气缸的施力作用下，活动夹片与固定夹片将鲜曲坯夹持住，且当气缸的活塞杆伸出时活动夹片将相对远离固定夹片从而脱开鲜曲坯，实现柔性夹具的松开，从而保证夹具在夹紧鲜曲坯时不损伤曲坯。

(3)本实用新型的柔性夹具，相同结构的两套气缸、推板、活动夹片、滑块和直线导轨在夹具底板上对称布置，以适应鲜曲坯的形状，从而实现码盘过程中的柔性夹持和松开。

(4)本实用新型的柔性夹具，夹片内侧表面增加了凸起的细花纹或做其他粗糙化处理，以增加固定夹片和活动夹片与鲜曲坯表面的摩擦力，从而保证其夹紧力。

(5)本实用新型的柔性夹具，气缸的输入气压可进行调节，以适应鲜曲坯的柔软表面，保证柔性夹具在夹取码盘过程中不会对鲜曲坯造成损伤。

(6)本实用新型的柔性夹具，每个活动夹片上各有一个L形的推板，推板的L边一端连接在活动夹片上，另一端连接在与气缸的活塞杆相连接，从而使得气缸的伸缩带动活动夹片直线移动，活动夹片可用气动滑台等带动，降低结构复杂性和夹具整体尺寸。

附图说明

图1为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯的三维结构示意图；

图2为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯的主视图；

图3为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯的俯视图；

图4为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯空托盘堆垛的结构示意图；

图5为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯满料码盘的三维结构示意图；

图6为本实用新型实施例白酒大曲鲜曲坯满料码盘的主视图；

图7为本实用新型实施例六轴机器人自动化夹取装置的示意图；

图8为本实用新型实施例一种大曲鲜曲坯码盘的状态示意图；

图9为本实用新型实施例一种白酒大曲鲜曲坯柔性夹具的结构示意图；

图10为本实用新型实施例一种夹具夹取大曲鲜曲坯的状态示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-白酒大曲鲜曲坯、2-托盘堆垛、3-机器人底座、4-六轴机器人、5-柔性夹具、51-转接法兰、52-夹具底板、53-固定夹片、54-气缸、55-推板、56-活动夹片、57-滑块、58-直线导轨。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，白酒大曲鲜曲坯1为单面鼓包的长方体形状，鼓包侧也是由四个小平面构成。压制时，粉碎后的小麦粒在掺入适量水拌匀后送入模具，白酒大曲鲜曲坯1的底面和四周的侧面由模具盒限位，鼓包则是由上盖模具压制而成。

如图2所示，托盘堆垛2是八个结构相同的托盘层叠构成的。托在白酒大曲鲜曲坯1的自动化码盘入库工艺中，托盘堆垛2是由链式输送线转运的。根据生产工艺要求，白酒大曲鲜曲坯1在每层托盘上按同一方向侧放双列均布码盘，如图3所示。

为实现托盘堆垛2不拆装堆垛，白酒大曲鲜曲坯1由于托盘堆垛2拆装导致的磕碰损伤，白酒大曲鲜曲坯1的自动化码盘工艺结合六轴机器人4来实现。如图4所示，机器人底座3固定在地面上，六轴机器人4安装固定在机器人底座3上，对白酒大曲鲜曲坯1的夹取则通过安装在六轴机器人4末端法兰盘上的柔性夹具5来实现。

如图5所示，在码盘过程中，柔性夹具5夹持住白酒大曲鲜曲坯1后，六轴机器人4通过预设的轨迹将白酒大曲鲜曲坯1按照码盘方向要求放置至托盘堆垛2上相应的位置。在托盘堆垛2中间层和底层上，六轴机器人4通过灵活的空间移动，类似于侧面插装的形式将白酒大曲鲜曲坯1放置进托盘堆垛。当白酒大曲鲜曲坯1到达指定位置后，柔性夹具5将松开，与白酒大曲鲜曲坯1脱开，然后六轴机器人4将柔性夹具5抽出，准备夹取码放下一个白酒大曲鲜曲坯1。

由于白酒大曲鲜曲坯1柔软易变形和破裂的特性，并结合码盘时前后紧贴侧放的要求，柔性夹具5的结构采用夹持力可调的大面积对夹方式。如图6所示，转接法兰51用于将柔性夹具5与六轴机器人4的末端法兰盘固定连接，夹具底板52与转接法兰51固定连接，作为整套柔性夹具5的安装基础零件，两个固定夹片53与夹具底板52固定连接，两个固定夹片53的内表面共面，在夹具底板52上倾斜相对的布置有两根直线导轨58，与之相配对的滑块57上固定连接有活动夹片56，两个活动夹片56的板面成特定的角度，每个活动夹片56上各有一个L形的推板55，推板55的L边一端连接在活动夹片56上，另一端连接在与气缸54的活塞杆相连接，从而使得气缸54的伸缩带动活动夹片56直线移动。在柔性夹具5中，相同结构的两套气缸54、推板55、活动夹片56、滑块57和直线导轨58在夹具底板52上对称布置，以适应鲜曲坯1的形状。通过设置转接法兰，将夹具整体固定连接在六轴机器人末端关节上，在夹具底板上设置固定侧夹片和直线驱动结构，通过固定侧夹片与鲜曲坯底平面接触定位，直线驱动结构上则设置有活动侧夹片，通过直线驱动结构驱动活动侧夹片直线移动，活动侧夹片与鲜曲坯鼓包的侧面接触，通过活动侧夹片相对于固定侧夹片的移动，实现夹具与鲜曲坯的松开和夹紧。同时，可通过调压阀调节气缸的输入压缩空气压力至合适值，保证夹具的夹持力在夹紧鲜曲坯时不损伤曲坯，实现大曲鲜曲坯的自动化和码盘过程中的柔性夹持和松开。

如图7所示，柔性夹具5夹取白酒大曲鲜曲坯1时，两个固定夹片53与白酒大曲鲜曲坯1的底平面接触，以此作为白酒大曲鲜曲坯1在整个夹取码盘过程中的定位基准平面，两个活动夹片56在气缸54的活塞杆收缩时，靠近固定夹片53，实现柔性夹具5的夹紧动作，两个活动夹片56的表面与鲜曲坯1的鼓包两个长侧面相接触，在气缸54的施力作用下，活动夹片56与固定夹片53将白酒大曲鲜曲坯1夹持住，当气缸54的活塞杆伸出时，活动夹片56将相对远离固定夹片53，从而脱开白酒大曲鲜曲坯1，实现柔性夹具5的松开。两个固定夹片的内表面共面，在夹具底板上倾斜相对的布置有两根直线导轨，与之相配对的滑块上固定连接有活动夹片，两个活动夹片的板面成特定的角度，以使得两个活动夹片的表面与鲜曲坯的鼓包两个长侧面相接触，并在气缸的施力作用下，活动夹片与固定夹片将鲜曲坯夹持住，且当气缸的活塞杆伸出时活动夹片将相对远离固定夹片从而脱开鲜曲坯，实现柔性夹具的松开，从而保证夹具在夹紧鲜曲坯时不损伤曲坯。

为增加固定夹片53和活动夹片56与白酒大曲鲜曲坯1表面的摩擦力，特别的在夹片内侧表面增加了凸起的细花纹。可选地，表面可做其他粗糙化处理手段，以达到同样效果。

为保证柔性夹具5在夹取码盘过程中不会对白酒大曲鲜曲坯1造成损伤，优选地，气缸54的输入气压可进行调节，以适应鲜曲坯1的柔软表面。

可选地，活动夹片56可用气动滑台等带动，降低结构复杂性和夹具整体尺寸。同时，驱动元件不限于气缸，亦可使用电磁铁等元件来实现。

可选地，夹具与白酒大曲鲜曲坯1接触的表面上可涂覆橡胶等软性材料，以进一步降低夹具对鲜曲坯1表面的损伤风险。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。