[發明專利]一種堆垛機械爪及堆垛系統

在審

• 申請號: 201711030068.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107686006A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 楊宏強;過金超;何白冰
• 申請（專利權）人: 河南森源電氣股份有限公司
• 主分類號: B65G47/91
• 分類號: B65G47/91;B65G57/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡偉華

技術領域

本發明涉及一種堆垛機械爪及堆垛系統。

背景技術

目前工業生產線所采用的堆垛機器人在工作時，吸盤的分布方式適應于單一尺寸的工件，堆垛機器人過于專一化，當工件尺寸發生變化時需要手動調整或更換相應的吸盤部件，不僅人工調整成本高昂，而且耽誤工業生產，不利于工業生產線的改造利用。

授權公告號為CN206048191U的專利文件公開了一種液晶面板搬運機器人手臂，該機器人手臂包括連接臂，連接臂兩端設有滑槽、電動機和小臂，小臂一端連接有吸盤，另一端設有在滑槽內的齒條，電動機上設有與齒條相互配合的傳動齒輪結構。該機器人手臂通過電動機帶動齒條在滑槽內伸縮，齒條帶動小臂上進而調整各個吸盤到正確的吸附位置，適應不同工件的搬運要求。

上述機器人手臂為使小臂調整位置以適應工件的尺寸，每個小臂上設置對應用于驅動小臂伸縮的電動機，該布置方式不僅結構不夠緊湊，不利于機器人手臂的小型化，而且增加了生產制造成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種堆垛機械爪，以解決現有技術中需要設置多個電動機導致結構不夠緊湊而不利于機器人手臂小型化的技術問題，本發明還提供一種堆垛系統。

為實現上述目的，本發明提供堆垛機械爪的技術方案1：一種堆垛機械爪，包括機械爪主體和至少兩個活動臂，活動臂活動裝配在所述機械爪主體上，所述活動臂上設有用于拾取工件的拾取結構，所述機械爪主體上設有驅動部，該驅動部通過用于同步調整各活動臂位置以適應工件尺寸的同步傳動機構與各活動臂傳動連接。

發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明提供的堆垛機械爪通過同步傳動機構同時控制每個活動臂進行位置調整以適應不同工件尺寸，結構更加緊湊而更加小型化，同時，采用單個驅動部代替現有技術中多個電動機，更加統一地調整活動臂的動作使得機械爪在調整過程中保持重心穩定，利于拾取工件。

在堆垛機械爪技術方案1的基礎上加以改進得到技術方案2：所述同步傳動機構為齒輪齒條傳動機構，齒輪齒條傳動機構包括由所述驅動部驅動轉動的齒輪結構以及各所述活動臂上設有的齒條段，齒輪結構與各齒條段嚙合傳動連接。通過齒輪齒條傳動機構實現同步調整各活動臂位置，結構簡單成本低廉。

在堆垛機械爪技術方案2的基礎上加以改進得到技術方案3：堆垛機械爪包括四個活動臂，四個所述活動臂中的兩個相互平行布置形成第一活動臂組，另外兩個活動臂相互平行布置形成第二活動臂組，所述第一活動臂組與第二活動臂組分層錯開。兩活動臂組相互平行以保證在活動臂運動時不會發生相互干涉，兩活動臂組分層錯開的布置方式避免了不同活動臂組中的活動臂發生干涉的問題。

在堆垛機械爪技術方案3的基礎上加以改進得到技術方案4：所述機械爪主體上設有當所述活動臂運動至極限位置時對其進行限位的限位結構。防止活動臂運動至極限位置時脫離與齒輪結構的傳動連接而無法控制活動臂。

在堆垛機械爪技術方案4的基礎上加以改進得到技術方案5：所述限位結構包括所述活動臂上設有的彈簧孔，彈簧孔內布置有彈簧，彈簧上設有滾珠，所述限位結構還包括機械爪主體上設有的開孔，開孔與活動臂運動至極限位置時的滾珠相對應以使滾珠部分處于所述機械爪主體內進而對活動臂進行限位。當活動臂運動至極限位置使齒條段即將脫離與齒輪結構的傳動連接時，滾珠運動到開孔內，對活動臂進行鎖定限位，防止齒條段脫離與齒輪結構的傳動連接，并且，若控制機構發生故障使電機持續轉動，滾珠也可脫離出開孔避免電機短路損壞。

在堆垛機械爪技術方案1或2或3或4或5的基礎上加以改進得到技術方案6：所述機械爪主體上設有用于測量拾取工件重量的重量傳感器，重量傳感器具有用于輸出拾取工件重量的信號輸出部。通過重量傳感器將工件的重量通過信號輸出部傳遞至相關的控制系統，通過重量可判斷工件是否合格，并且可根據重量判斷工件種類，利用控制系統控制輸運系統將工件進行分類堆垛。

在堆垛機械爪技術方案1或2或3或4或5的基礎上加以改進得到技術方案7：所述拾取結構為吸盤組件，吸盤組件具有用于連接負壓系統的負壓接口。

在堆垛機械爪技術方案1或2或3或4或5的基礎上加以改進得到技術方案8：所述機械爪主體上設有驅動電機，所述驅動部為所述驅動電機的動力輸出軸。

本發明提供堆垛系統的技術方案1：包括控制系統和輸運系統，輸運系統包括堆垛機械爪，堆垛機械爪包括機械爪主體和至少兩個活動臂，活動臂活動裝配在所述機械爪主體上，所述活動臂上設有用于拾取工件的拾取結構，所述機械爪主體上設有驅動部，該驅動部通過用于同步調整各活動臂位置以適應工件尺寸的同步傳動機構與各活動臂傳動連接。