[发明专利]码垛机器人用机械手爪及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及包装转运设备的技术领域，特别涉及一种码垛机器人用机械手爪，具体是可自动抓取码垛托盘并摆放好，通过真空波纹吸盘吸取包装和释放包装，配合码垛机器人的机械臂来实现不同尺寸包装的转运和码垛功能的码垛机器人机械手爪装置。

背景技术

近年来，随着企业生产自动化程度越来越高，码垛机器人的应用越来越普遍，与之配套的码垛机器人手爪也发展迅速。但是现有机械手爪多为刚性抓取式手爪，易损坏抓取物，且手爪多只能一次抓取一个产品，能同时抓取多个产品的手爪重量也较重，降低了可抓取重量。

另外，传统抓取式手爪夹取位置受限，只能夹取侧面或底面，且必须为多面夹取。在被抓取物为不规则箱体时，则无法抓取。同时，码放被抓取物的码垛托盘为人工摆放，提高了人工成本，降低了转运码垛效率；且当被抓取物为软性材料时，则传统机械手爪无法抓取。

显然，现有的机械手爪不能满足高速转运的要求，并且抓取范围受到限制且易损坏被抓取物，可靠性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合吸盘式机械手爪及其工作方法，其适于控制所述机械手爪与托盘的间距，并防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。

为了解决上述问题，本发明提供了一种码垛机器人用机械手爪，包括：安装框架，设于该安装框架上的用于吸附待码垛物的吸盘装置和用于检测所述待码垛物与吸盘装置间距的高度检测装置；所述高度检测装置包括：高度检测气缸、设于该高度检测气缸的活塞杆末端的挡板，高度检测气缸内设有适于随活塞杆上下位移的磁体，邻近高度检测气缸的缸体的中上部设有磁感应开关；该过程适于防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。

当码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方时，控制高度检测气缸的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当所述挡板触碰到托盘时，高度检测气缸的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，以使码垛机器人控制机械手爪停止下降。该过程适于控制本机械手爪与托盘的间距，并防止在抓取码垛托盘时真空吸盘与托盘直接接触而损坏真空吸盘。

所述安装框架的两端对称设有用于抓取码垛托盘的抓取装置。

所述吸盘装置包括：设于所述安装框架两侧边缘上的一对吸盘连接挡板，均匀分布于吸盘连接挡板上的多个吸盘安装座，各吸盘安装座上设有真空波纹吸盘；吸盘连接挡板通过多块安装板连接于所述安装框架上；所述安装板上设有多个安装孔，以调节两组吸盘装置的间距。

所述抓取装置包括：一对对称设置的呈勾形的托盘抓手、连接该对托盘抓手顶部的连接轴、连接该对托盘抓手的中上部的曲柄轴。

为了便于调整所述的一对托盘抓手的间距，该对托盘抓手通过轴固定座对称安装在连接轴的两端，连接轴的端部与轴固定座螺纹连接，轴固定座通过多个螺栓与托盘抓手固定。

所述托盘抓手与曲柄轴通过胀紧套连接；所述曲柄轴轴承配合于安装框架端部的一对轴承座上。

所述各托盘抓手上附有尼龙护套，以提高托盘抓手抓取码垛托盘时的摩擦力并防止损坏托盘。

为实现所述一对托盘抓手的抓取动作，该机械手爪还包括：驱动所述托盘抓手动作的气缸驱动装置，该气缸驱动装置包括设于安装框架上的气缸，气缸的活塞杆与曲柄轴的曲柄臂铰接。

上述码垛机器人用机械手爪的工作方法，包括：

A．先由码垛机器人控制机械手爪处于托盘的正上方，气缸驱动装置驱动各托盘抓手张开，并控制高度检测气缸的活塞杆伸出；然后控制机械手爪下降，当所述挡板触碰到托盘时，高度检测气缸的活塞杆向上位移，直至磁体到达所述感应开关的感应范围内，感应开关动作，以使码垛机器人控制机械手爪停止下降；

B、气缸驱动装置驱动各托盘抓手夹取码垛托盘，然后由机械臂将码垛托盘放置在预设的码垛工位上，然后气缸驱动装置驱动各托盘抓手张开，并将机械手爪移动到待码垛物上方，并控制高度检测气缸的活塞杆至收缩；

C、码垛机器人控制机械手爪采用真空吸盘吸附待码垛物，并将待码垛物转运到码垛托盘上并进行码垛。

所述的码垛机器人用机械手爪的工作方法，还包括：根据待码垛物尺寸调节两组吸盘装置之间距离，再根据码垛托盘尺寸，通过调节轴固定座以及胀紧套来调节托盘抓手之间距离。

本发明的码垛机器人用机械手爪相对于现有技术具有以下优点：