一种自动化抓吸周转系统的制作方法

本发明涉及物流仓储用货物抓取技术领域，具体涉及一种自动化抓吸周转系统。

背景技术：

随着社会的不断发展进步，物流货物的增多，为了有效解决货物的快速进库、存储、出库及节省人力成本，自动化传送流水线在物流仓储中孕育而生，货物在传送流水线上快速运载就会涉及到货物抓取，传统的抓取方式大多采用人工分拣，不仅浪费人力，也无法保证分拣的准确率，所以也出现了一些自动化机械抓取方式，但大多采用夹紧抓取式，此种方法具有以下缺点：

(1)夹紧抓取采用垂直抓取的方式，需要一定的力度和角度，容易因抓取力度过大造成一些易碎的货物如平板电脑、手机等电子产品的屏幕或外壳发生损伤，

(2)不能对货物的放置面进行调整，需要通过人工或其他方式调整货物的放置面，降低了流水线的工作效率。

有鉴于此，急需一种自动抓吸机械手，以解决现有自动化抓取机械手问题。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是现有的自动化机械手抓取货物效率低、容易伤及货物本身的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种自动化抓吸周转系统，包括：

传送机构，包括机架以及顺序设置在所述机架上的传送部和抓取部，所述传动部设置用于传输周转箱的传送带，所述机架上位于所述传送带的中部的两侧分别设置固定气缸，两个所述固定气缸相对设置，其端部设置有阻隔板；所述传送带的上方设置有由水平气缸驱动的二次行程推动架，所述二次形成推动架的前端设有由垂直气缸推动的推板；所述抓取部自下而上分别设置有光源板和玻璃板；

机器人爪手，设置在所述抓取部的上方，所述机器人爪手包括支架托板，用于与多自由度机械手连接，所述支架托板的侧面上设置相机，所述支架托板的底面一端设置吸盘组件，用于吸取放置在周转箱内的平板状电子设备，所述支架托板的底面另一端设有无杆气缸，旋转气缸固定在所述无杆气缸上，并由所述无杆气缸驱动接近或远离所述吸盘组件；旋转支架固定在所述旋转气缸的输出端，所述旋转支架的底端设置有相对设置的两组手指夹爪组件，所述手指夹爪组件包括手指气缸和手指夹爪，用于夹取吸盘组件上的平板状电子设备。

在本次方案中，所述二次行程推动架包括支撑架和横梁，所述横梁设置在所述机架的后端，所述水平气缸沿传动带传输方向设置在所述横梁的中部，所述水平气缸的前端设有立板，所述垂直气缸设置在所述立板上。

在本次方案中，所述水平气缸和垂直气缸配合，用于将从所述传送带输出的周转箱推送至所述玻璃板的中心处，或将周转箱从所述玻璃板的前端推下。

在本次方案中，所述抓取部的外端部设置上行气缸，所述上行气缸的上端设置挡板，用于将周转箱限位在所述玻璃板上。

在本次方案中，所述机器人爪手通过设置在支架托板的顶面上的法兰与多自由度机械手连接。

在本次方案中，所述吸盘组件包括：

两个吸盘气缸，竖直固定在所述支架托板的底面上；

吸盘安装部，设置在所述吸盘气缸的气缸轴上，所述吸盘安装部上设置气管接口，与所述吸盘安装部的内部的通气管道连通，；

四个吸盘，设置在所述吸盘安装部的底面上的吸盘接口上，所述吸盘接口与所述通气管道连接；

外接气管，通过所述气管接口与所述吸盘连通。

在本次方案中，所述手指夹爪的末端内侧设置防护条。

在本次方案中，所述旋转气缸的旋转角度为90度。

在本次方案中，所述玻璃板的顶面两侧设有限位板，所述限位板通过螺钉固定在玻璃板的顶面上。

在上述方案中，所述限位板的后端具有朝向中心倾斜的倾斜部，用于周转箱导向进入所述抓取部。

与现有技术相比，本发明提供的自动化抓吸周转系统，采用吸盘吸取的方式从平面对平板状电子设备进行分拣，不会对平板状电子设备的屏幕造成损伤；所述机器人手爪设置无杆气缸和手指夹爪，在吸盘组件从平面上吸取平板状电子设备后从侧面夹住平板状电子设备的顶面和底面，同时通过旋转气缸带动手指夹爪将平板状电子设备横插入机架旁边的收纳槽中，不仅可以节省收纳空间，还可以对平板状电子设备的放置面进行调整，在平板状电子设备收纳时对平板状电子设备的易损面进行保护，具有安全稳定的特点。

所述手指夹爪的内侧末端设置防护条，可以防止在夹取过程中平板状电子设备的外壳和屏幕出现划痕。所述抓取部设置限位板和上行气缸，限位了平板状电子设备以及周转箱在玻璃板上的活动，防止平板状电子设备的周转箱在玻璃板上运动的过程中发生偏移或掉落，提高了生产效率，具有良好的操作精度。所述限位板通过螺钉固定在所述玻璃板的顶面，便于更换不同规格的限位板，以适应不同规格的周转箱。

附图说明

图1为本发明中自动化抓吸周转系统的示意图；

图2为本发明中传送机构的立体图；

图3为本发明中传送机构的侧视图；

图4为本发明中机器人手爪的立体图；

图5为本发明中机器人手爪的主视图；

图6为本发明中机器人手爪的侧视图；

图7为本发明中机器人手爪的俯视图。

具体实施方式

本发明提供了一种自动化抓吸周转系统，能够实现快速抓取、精准定位，有效保护平板状电子设备的外表完整的全程自动化作业。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作出详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明提供的自动化抓吸周转系统，主要由传送机构10、机器人爪手20组成。

传送机构10包括机架110以及顺序设置在机架110上的传送部120和抓取部130。

传送部120设置有传送带121，用于传输周转箱，手机、平板电脑等放置在周转箱内；机架110上位于传送带121中部的两侧分别设置固定气缸111，两个固定气缸111相对设置，其端部设置有阻隔板112，通过固定气缸111的伸缩，使传送带121上的周转箱定位在传送带121上，或者被传送带121输送到传送部120。

传送带121的上方设置由水平气缸125驱动的二次行程推动架122，二次行程推动架122包括支撑架123和横梁124，横梁124设置在机架110的后端，水平气缸125沿传送带121的传输方向设置在横梁124的中部，水平气缸125的前端设有立板126，立板126上设置有垂直气缸127。垂直气缸127的前端设置有推板128。

水平气缸125和垂直气缸127配合，用于将从传送带121输出的周转箱推送至玻璃板132的中心处，或者将周转箱从玻璃板132的前端推下。

抓取部130设置有光源板131和玻璃板132，玻璃板132的顶面两侧设置有限位板133，限位板133的后端具有朝向中心倾斜的倾斜部，用于周转箱导向进入抓取部130。限位板133通过螺钉固定在玻璃板132的顶面上。抓取部130的远离传送部120的一端设置上行气缸134，上行气缸134的上端设置挡板135，用于将周转箱限位在玻璃板132上。

如图4、图5、图6、图7所示，机器人爪手20设置在抓取部130的上方，包括支架托板21，支架托板21的顶面上设置法兰210，并通过法兰210与多自由度机械手连接。支架托板21的侧面上设置相机22，支架托板21的底面一端设置吸盘组件23，用于吸取周转箱内的平板状电子设备。吸盘组件23包括两个吸盘气缸231、吸盘安装部232、四个吸盘233以及外接气管。两个吸盘气缸231竖直固定在支架托板21的底面上，用于驱动吸盘组件23的上行或下行动作。吸盘安装部232设置在吸盘气缸231的气缸轴上，吸盘安装部232上设置气管接口和吸盘接口，内部设置通气管道，吸盘233连接在吸盘安装部232底面上的吸盘接口上，并与吸盘安装部232内部的通气管道连通。外接气管通过气管接口连接吸盘安装部232内部的通气管道，并与吸盘233连通，通过外接气管抽气或充气操作，使吸盘233完成对平板状电子设备的吸附或释放动作(气管接口、吸盘接口、通气管道和外接气管图中没有画出)。

在本方案中，吸盘气缸的数量为两个，一方面可以保持吸盘组件23上行或下行动作的稳定性，另一方面可以减轻单个吸盘气缸的承载压力，降低吸盘气缸的工作功率，节约能源，降低生产成本。

在本方案中，吸盘233的数量可以为四个，通过吸盘接口分别连接到吸盘安装部232内部的通气管道中，由通气管道与外接气管连接，实现对吸盘的控制。这种连接方式相比于每个吸盘单独连接外接管道，可以实现对多个吸盘的同时控制，具有更好的控制效果，可以提高系统的操作精准度。

支架托板21的底面另一端上设置无杆气缸24和旋转支架25，旋转支架25设置在无杆气缸24的滑块241的底面上，并由无杆气缸24驱动沿无杆气缸24的滑轨242运动。旋转支架25上设置有旋转气缸251，旋转支架25的底端设置有相对设置的两个手指夹爪252，手指夹爪252由手指气缸253驱动，用于夹住吸盘组件23上的平板状电子设备的顶面和底面。

在本方案中，无杆气缸24的滑块241与旋转气缸251之间设置直角弯板243，旋转气缸251固定在直角弯板243的侧面。直角弯板243的顶面固定在滑块241的底面。通过直角弯板243将无杆气缸24和旋转气缸251连接在一起，使无杆气缸24和旋转气缸251具有良好的连接强度，延长机器人手爪20的使用寿命。旋转支架25与旋转气缸251的输出轴固定。

在本方案中，旋转支架25是由五块金属板通过螺钉拼接安装而成的中空盒体，在减轻了旋转支架25的重量的情况下仍具有良好的结构稳定性，提高了机器人手爪操作的灵活性，提高了工作效率。

本发明的使用方法(工作过程)如下：

当装有平板状电子设备如手机、ipad的周转箱放置在传动带121上，首个周转箱被传送到传送带121的末端，传送带121中部的固定气缸111启动，带动阻隔板112向传送带121的中心伸出将后面的周转箱阻挡住，上行气缸134启动，带动挡板135向上伸出玻璃板132；此时垂直气缸127下行，水平气缸125向抓取部130伸长，带动推板128推动周转箱向前运动，同时限位板133限位周转箱左右，使周转箱直线移动至玻璃板132的中心，并通过前端的挡板135限位，当周转箱内货物通过吸盘组件23吸起后，上行气缸134带动挡板135向下回位，水平气缸125带动推板128继续前行推动空的周转箱移动至玻璃板132的外沿，并从抓取部130的外端部掉落，然后垂直气缸127及水平气缸125回位，固定气缸111带动阻隔板112缩回，下一个周转箱进入工作位。

当周转箱进入玻璃板132的中心后由光源板131照量周转箱，在周转箱内的平板状电子设备处形成阴影，机器人手臂将相机22移动到周转箱的正上方，拍摄周转箱内平板状电子设备的位置，然后机器人手臂根据相机22拍摄的照片调整机器人手爪20至平板状电子设备的正上方，吸盘气缸231启动下行，使吸盘组件23贴在平板状电子设备表面上，外接气管抽气，使吸盘233吸附平板状电子设备，吸盘气缸231上行使平板状电子设备离开周转箱，机器人手臂移动至放置区，手指气缸253启动使手指夹爪252张开，无杆气缸24驱动旋转支架25沿滑轨241向吸盘组件23一侧滑动至合适位置后，手指气缸253启动，使手指夹爪252从平板状电子设备的侧面夹住平板状电子设备的顶面和底面，吸盘气缸231上行复位，外接气管充气，吸盘233释放平板状电子设备，然后无杆气缸24复位，旋转气缸251启动，带动旋转支架25旋转90°，将平板状电子设备横插入机架110旁边的收纳槽中，手指气缸253再次驱动手指夹爪252张开，然后机器人手臂归位，自动化抓吸周转系统完成一次作业。自动化抓吸周转系统不间断运转，对放置在周装箱内的平板状电子设备进行传送周转作业。

其中限位板133通过螺钉固定在玻璃板132的顶面上，通过不同尺寸的限位板115，可以限位不同规格的周转箱在玻璃板114上面的移动。

手指夹爪253的末端内侧设置防护条，可以起到防划的作用，避免对平板状电子设备的显示屏或外壳造成损伤。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。