[發明專利]一種用于果蔬箱碼垛和卸垛的內置式機械手

在審

• 申請號: 202310072627.7
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN116281219A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李曉艷;李江紅;吳王平;王知鷙
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B65G61/00
• 分類號: B65G61/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 杜曉峰

本發明公開了一種用于果蔬箱碼垛和卸垛的內置式機械手，屬于夾持機械手技術領域。它包括底座板，連接所述底座板與機器人手臂的裝配板，沿水平方向固定裝設于所述底座板下表面上的直線導軌，轉動裝設于所述底座板上且軸線平行于所述直線導軌的雙向絲杠，與所述直線導軌滑動相連的左旋螺母和右旋螺母，兩根分別吊裝于所述左旋螺母和右旋螺母底部的吊桿，裝設于所述吊桿末端用于抓取或釋放果蔬箱的柔性鉤爪組件，以及驅動所述雙向絲杠轉動的電機A。本發明是一種結構簡單合理、能夠由內向外抓取果蔬箱、搬運穩定性更高的內置式機械手。

技術領域

本發明主要涉及夾持機械手技術領域，特指一種用于果蔬箱碼垛和卸垛的內置式機械手。

背景技術

大量水果采摘后普遍放于果蔬箱中，然后將果蔬箱進行碼垛形成箱與箱之間間隙很小的立方體組合，之后還需要果蔬箱卸垛搬運。傳統技術中碼垛和卸垛以人工為主，并輔助以叉車等工具，這種方式不僅勞動強度大、而且工作效率低；現有技術中(文獻CN207509212U)公開了一種周轉箱卸垛機械手，通過左提拉手組件動作抓取周轉箱的一側，向上提升使箱體單側被抬升呈傾斜狀態，然后右提拉手組件動作在從外部抓取周轉箱的另一側并單獨提升使箱體由傾斜狀態回歸到水平狀態，從而實現由外向內抓取周轉箱實施搬運。現有技術雖然實現了卸垛過程中周轉箱的抓取，但由于其為外置式機械手，故存在如下的缺點：一、在卸垛中由于相鄰箱體之間的空間有限，從而需要先抓取箱體的一側向上傾斜拉動一定距離后才能抓取箱體的另一側，從而使得抓取過程復雜；二、垛堆過程中由于需要節約空間，相鄰的箱體之間需要保留很小的間隙，這種外置式機械手無法對果蔬箱進行垛堆。因此，亟需設計一種能夠同時用于果蔬箱碼垛和卸垛的內置式機械手。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單合理、能夠由內向外抓取果蔬箱、搬運穩定性更高的內置式機械手。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種用于果蔬箱碼垛和卸垛的內置式機械手，包括底座板，連接所述底座板與機器人手臂的裝配板；還包括：沿水平方向固定裝設于所述底座板下表面上的直線導軌，轉動裝設于所述底座板上且軸線平行于所述直線導軌的雙向絲杠，與所述直線導軌滑動相連的左旋螺母和右旋螺母，兩根分別吊裝于所述左旋螺母和右旋螺母底部的吊桿，裝設于所述吊桿末端用于抓取或釋放果蔬箱的柔性鉤爪組件，以及驅動所述雙向絲杠轉動的電機A；所述左旋螺母和右旋螺母分別與所述雙向絲杠螺旋連接。

兩個對稱裝設的所述柔性鉤爪組件結構相同，均包括固定裝設于所述吊桿末端的鉤爪基座，沿鉛垂方向固定裝設于所述鉤爪基座上的鉤爪擋板，裝設于所述鉤爪基座上可沿與所述雙向絲杠平行的直線方向滑動的鉤爪移動座，沿鉛垂方向裝設于所述鉤爪移動座底部的抗拉柔性桿，沿水平方向裝設于所述抗拉柔性桿底部的鉤爪本體，以及裝設于所述鉤爪基座上用于驅動所述鉤爪移動座左右滑動從而使得兩個所述柔性鉤爪組件沿水平方向具有柔性微小位移的鉤爪開合驅動機構。

兩個所述鉤爪擋板分別位于兩個所述鉤爪移動座的外側，所述鉤爪本體由水平直爪和向下彎曲的鉤頭組成，所述鉤頭設于所述水平直爪靠近所述鉤爪擋板的一端。

所述柔性鉤爪組件抓取或釋放所述果蔬箱時，具有自由長度的所述抗拉柔性桿使得所述鉤爪本體非接觸式地穿過設于所述果蔬箱上的提拉孔與設于所述鉤爪擋板上的鉤爪通孔；所述柔性鉤爪組件提升所述果蔬箱時，具有最大長度的所述抗拉柔性桿使得所述鉤頭的最低端低于所述鉤爪通孔。

進一步地，所述鉤爪開合驅動機構包括裝設于所述鉤爪基座上的電機B，固定裝設于所述電機B輸出軸上的繞線輪，一端與所述鉤爪移動座相連、另一端纏繞在所述繞線輪上的牽引繩，以及兩端分別與所述鉤爪移動座和鉤爪基座相連且始終處于單向受拉狀態的彈簧B；所述彈簧B位于所述鉤爪移動座背離所述鉤爪擋板的一側，所述牽引繩位于所述鉤爪移動座靠近所述鉤爪擋板的一側。