一种兼容抓袋抓箱的码垛装置

技术领域

本发明涉及包装码垛自动化技术领域，尤其是涉及一种兼容抓袋抓箱的码垛装置。

背景技术

普通码垛夹爪只能单独抓纸箱或者单独抓袋，不能同时完成抓取纸箱与抓取包装袋的功能，这样使得在适用多种物料的场合需要更换夹具。夹具一般是通过机器人快换盘来进行更换，而机器人快换盘成本高，占地面积大；其次，仍然需要一定的更换时间，影响生产效率。公开号为CN 110817459A的专利公开了一种吸箱抓包两用码垛抓手，包括能外接机器人末端的架体以及设在架体上的吸箱模块和抓包模块，吸箱模块包括设在架体前后两侧且朝下的升降气缸、与所有升降气缸的活动端连接的吸盘板和设在吸盘板底面且朝下的吸盘，抓包模块包括两组对称设在架体左右两侧的摆动气缸、传动机构、摆臂、耙板和耙齿，耙板设在摆臂下端，耙齿分布在耙板上且指向内侧，摆动气缸能通过传动机构带动摆臂绕上端摆动实现两组耙齿的张开和合拢，吸盘位于两组摆臂的中间位置且高于耙齿。该码垛抓手通过抓包模块抓取包装袋，通过吸盘吸住纸箱完成纸箱码垛，从而实现两用功能。然而吸盘对于过重的纸箱的吸住效果并不是很好，其次通过吸盘抓箱的速度比较慢，降低了码垛效率。

发明内容

本发明提供一种兼容抓袋抓箱的码垛装置，即可以抓包也可以抓箱，省去换夹爪的时间，提高了码垛效率。本发明中，采用托箱的方式抓箱，能适应各种重量的纸箱，且在压箱件的配合下能快速移动，利于提高码垛效果。

本发明提供一种兼容抓袋抓箱的码垛装置，包括支架，所述支架两侧设置有用于抓袋的第一夹爪和用于抓袋或抓箱的第二夹爪，所述第一夹爪能转动的设置在支架上，所述第二夹爪能转动的设置在支架上、且沿远离或靠近第一夹爪的方向移动，所述支架上设有位于第一夹爪和第二夹爪之间的且能升降的压箱件，所述第二夹爪包括设于支架上的挡箱件，所述挡箱件位于第一夹爪和第二夹爪之间。

优选的，所述支架设有驱动第一夹爪向上翻转或向上移动的避让机构，以使第一夹爪或第二夹爪形成能让箱子通过的高度差；或所述支架设有驱动第二夹爪向下移动的避让机构，以使第一夹爪或第二夹爪形成能让箱子通过的高度差。

优选的，所述避让机构包括：避让气缸、转轴和臂板，所述转轴与分别与臂板和第一夹爪固定连接，所述转轴与支架转动连接，所述避让气缸分别与支架和臂板铰接。

优选的，所述避让机构包括提升气缸和导向杆，所述提升气缸分别与支架和第一夹爪固定连接，所述导向杆与第一夹爪固定连接，所述导向杆沿支架的高度方向滑动。

优选的，第二夹爪设有：第二爪杆、第一水平驱动、右抓手架和第二水平驱动，所述第二水平驱动分别与右抓手架和第二爪杆固定连接，所述第一水平驱动与右抓手架固定连接，所述第一水平驱动用于驱动右抓手架水平移动，所述第二水平驱动用于驱动第二爪杆水平移动。

优选的，所述第二水平驱动包括气缸架和安装在气缸架上的第二水平移动气缸，所述第二水平移动气缸的活塞杆与第二爪杆固定连接，所述气缸架与右抓手架转动连接。

优选的，所述第一水平驱动包括：第一水平移动气缸、导轨和滑块，所述右抓手架和第一水平移动气缸固定连接，所述右抓手架与滑块固定连接，所述导轨与支架固定连接，所述滑块沿导轨滑动。

优选的，所述第二夹爪还设有：第二摆动气缸和第二摆动板，所述第二摆动气缸分别与第二摆动板和右抓手架铰接，所述第二摆动板和气缸架固定连接，所述气缸架转动设置在右抓手架上。

优选的，所述第一夹爪设有：第一爪杆、第一摆动气缸、第一摆动板和左抓手架，所述第一摆动气缸分别与第一摆动板和左抓手架铰接，所述第一摆动板与第一爪杆固定连接，所述第一爪杆转动设置在左抓手架上。

优选的，所述避让气缸设于第一水平移动气缸的上方，所述第一水平移动气缸设于第二摆动气缸的上方。

与现有技术相比，本发明转动设置的第一夹爪和第二夹爪相配合完成抓袋，而第二夹爪在旋转的基础上设置了水平移动，使第二夹爪在挡箱件的配合下完成抓箱功能，省去换夹爪的时间，提高了码垛效率。本发明中，采用托箱的方式抓箱，能适应各种重量的纸箱，且在压箱件的配合下能快速移动，利于提高码垛效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明抓包时的结构示意图；

图4为本发明放包时的结构示意图；

图5为本发明抓箱时的结构示意图；

图6为本发明放箱时的结构示意图。

附图标记：

1.支架，2.第一夹爪，3.第二夹爪，4.压箱件，21.第一爪杆，22.避让机构，23.第一摆动气缸，24.第一摆动板，25.左抓手架，31.挡箱件，32.第二爪杆，33.第一水平驱动，34.右抓手架，35.第二水平驱动，36.第二摆动气缸，37.第二摆动板，351.气缸架，352.第二水平移动气缸，331.第一水平移动气缸，332.导轨，333.滑块，221.避让气缸，222.转轴，223.臂板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照附图1，本实施例提供了一种兼容抓袋抓箱的码垛装置，包括能安装在机器人末端的支架1，支架1两侧设置有用于抓袋的第一夹爪2和用于抓袋或抓箱的第二夹爪3，第一夹爪2能转动的设置在支架1上，第二夹爪3能转动的设置在支架1上、且沿远离或靠近第一夹爪2的方向移动，支架1上设有位于第一夹爪2和第二夹爪3之间的且能升降的压箱件4，具体的，压箱件4包括：升降气缸和压板，压板与升降气缸的下端固定连接，通过升降气缸使压板升降。第二夹爪3包括设于支架1上的挡箱件31，挡箱件31位于第一夹爪2和第二夹爪3之间。参照附图3，本发明的第一夹爪2和第二夹爪3旋转合拢时实现抓包，参照附图4，第一夹爪2和第二夹爪3旋转张开时实现放包，参照附图5和6，第二夹爪3朝第一夹爪2方向移动实现抓箱，第二夹爪3背离第一夹爪2方向移动实现放箱，通过挡箱件31阻挡纸箱或推动纸箱配合放箱，在抓箱抓包过程中，通过压箱件4压住纸箱或包使码垛装置在运动过程中不会掉落纸箱和包，从而能确保快速移动。

支架1设有驱动第一夹爪2向上翻转或向上移动的避让机构22，以使第一夹爪2或第二夹爪3形成能让纸箱通过的高度差；或支架1设有驱动第二夹爪3向下移动的避让机构22，以使第一夹爪2或第二夹爪3形成能让纸箱通过的高度差。第一夹爪2和第二夹爪3处在同一个高度，第二夹爪3抓取第一夹爪2远离第二夹爪3一侧的纸箱时，第一夹爪2会挡在纸箱的前面。设置避让机构22，使第一夹爪2在上第二夹爪3在下，两者形成的高度差容许纸箱从第一夹爪2的下方通过，为第二夹爪3抓箱提供条件。

避让机构22包括：避让气缸221、转轴222和臂板223，转轴222与分别与臂板223和第一夹爪2固定连接，转轴222与支架1转动连接，避让气缸221分别与支架1和臂板223铰接。避让气缸221工作，带动臂板223旋转，从而带动第一夹爪2上下翻动。第一夹爪2往上翻，为纸箱通过腾出空间；第一夹爪2往下翻配合第二夹爪3完成包装袋的抓取和放下。

参照附图2，第二夹爪3设有：第二爪杆32、第一水平驱动33、右抓手架34和第二水平驱动35，第二水平驱动35分别与右抓手架34和第二爪杆32固定连接，第一水平驱动33和第二水平驱动35分别设于右抓手架34的两侧，第一水平驱动33与右抓手架34固定连接，第一水平驱动33用于驱动右抓手架34水平移动，以便带动右抓手架34上的第一水平驱动33水平移动，从而带动第一水平驱动33上的第二爪杆32水平移动；第二水平驱动35用于驱动第二爪杆32水平移动，上述结构形成了类似于“抽屉式的夹爪”。通过设置第一水平驱动33和第二水平驱动35，将第二夹爪3抓取纸箱所需要的距离分解为两个行程完成，从而有效缩减码垛装置的宽度，使得码垛装置结构变的更为紧凑。

第二水平驱动35包括气缸架351和安装在气缸架351上的第二水平移动气缸352，第二水平移动气缸352的活塞杆与第二爪杆32固定连接，第二爪杆32沿气缸架351水平移动，气缸架351与右抓手架34转动连接。

第一水平驱动33包括：第一水平移动气缸331、导轨332和滑块333，第一水平移动气缸331安装在支架1上，右抓手架34和第一水平移动气缸331固定连接，右抓手架34与滑块333固定连接，导轨332与支架1固定连接，滑块333沿导轨332滑动。第一水平移动气缸331工作带动右抓手架34在支架1上水平滑动。第一水平移动气缸331和第二水平移动气缸352分别设于右抓手架34的两侧。

第二夹爪3还设有：第二摆动气缸36和第二摆动板37，第二摆动气缸36分别与第二摆动板37和右抓手架34铰接，第二摆动板37和气缸架351固定连接，气缸架351转动设置在右抓手架34上。具体的，气缸架351上插设有长轴，长轴与右抓手架34转动连接，第二摆动气缸36工作，带动第二摆动板37旋转，从而带动气缸架351绕长轴旋转，即带动气缸架351上的第二爪杆32绕长轴旋转。长轴与右抓手架34的旋转处采用油压缓冲器，能减少快速转动第二爪杆32的压力。

第一夹爪2设有：第一爪杆21、第一摆动气缸23、第一摆动板24和左抓手架25，第一摆动气缸23分别与第一摆动板24和左抓手架25铰接，第一摆动板24与第一爪杆21固定连接，第一爪杆21转动设置在左抓手架25上。具体的，第一爪杆21上插设有长轴，长轴与左抓手架25转动连接，第一摆动气缸23工作，带动第一摆动板24旋转，从而带动第一爪杆21绕长轴旋转。长轴与左抓手架25的旋转处采用油压缓冲器，能减少快速转动第一爪杆21的压力。

第二爪杆32的长度大于第一爪杆21的长度，方便抓箱时能更好的托箱。

避让气缸221设于第一水平移动气缸331的上方，第一水平移动气缸331设于第二摆动气缸36的上方。该设置进一步使码垛装置的结构变的紧凑。

本发明提供的兼容抓袋抓箱的码垛装置的工作过程为：

抓包时，第一摆动气缸23和第二摆动气缸36工作，第一爪杆21和第二爪杆32分别绕长轴转动，完成打开状态，当袋包在第一爪杆21和第二爪杆32之间时，第一爪杆21和第二爪杆32分别绕长轴转动，第一爪杆21和第二爪杆32合拢将袋包夹住；移动过程中，通过压箱件4固定住袋包；放包时，只需将第一爪杆21和第二爪杆32张开使袋包跌落至托盘上进行码垛。

抓箱时，避让机构22工作，第一夹爪2向上翻动，为下方纸箱通过腾出空间，码垛装置和纸箱相向运动时，纸箱能顺利的从第一夹爪2的下方通过，启动第一水平移动气缸331和第二水平移动气缸352，第二爪杆32向前移动托起纸箱，压箱件4下降压住纸箱；移动过程中，通过压箱件4固定住纸箱；需要放箱时，压箱件4解除对纸箱的限制，第一水平移动气缸331和第二水平移动气缸352工作，第二爪杆32往后移动，纸箱受挡箱件31阻挡落到托盘上，完成放箱。需要说明的是，另一种放箱方式为：挡箱件31在放箱时相对第二夹爪3向靠近第一夹爪2方向移动，具体的，挡箱件31向第一夹爪2的方向移动将纸箱推出第二爪杆32的方式也能完成放箱。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：

避让机构22包括提升气缸和导向杆，提升气缸分别与支架1和第一夹爪2固定连接，导向杆与第一夹爪2固定连接，导向杆沿支架1的高度方向滑动。提升气缸工作，带动第一夹爪2上下移动。第一夹爪2向上移动，为纸箱通过腾出空间；第一夹爪2向下移动配合第二夹爪3完成包装袋的抓取和放下。

本发明转动设置的第一夹爪2和第二夹爪3相配合完成抓袋，而第二夹爪3在旋转的基础上设置了水平移动，使第二夹爪3在挡箱件31的配合下完成抓箱功能，省去换夹爪的时间，提高了码垛效率。本发明中，采用托箱的方式抓箱，能适应各种重量的纸箱，且在压箱件4的配合下能快速移动，利于提高码垛效果。设置避让机构22，箱子能从第一夹爪2的下方通过，能适应更多的抓箱环境。设置第一水平驱动33和第二水平驱动35，提高了结构的紧凑性，降低了码垛装置对环境的使用要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。