塑料桶夹具和码垛机器人的制作方法

本技术涉及机器人设计，特别是涉及一种塑料桶夹具，以及一种包括该塑料桶夹具的码垛机器人。

背景技术：

1、在码头、仓储、产品加工线中，经常需要对物料进行转移。码垛机器人是一种常用于物料转移的设备，其不仅可以搬运物料，而且可以对物料进行堆叠码垛。一般地，码垛机器人包括：机械臂和安装在机械臂上的物料夹具。物料夹具为可更换的部件，根据不同的物料，可以选择相匹配的物料夹具进行安装和作业。

2、对于塑料桶而言，传统的码垛机器人通常采用夹爪式夹具或者真空吸附夹具进行抓料。夹爪式夹具的弊端在于，夹爪抓取塑料桶的过程中，容易出现抓合力过大而导致夹坏或者刮花桶体，又或者是抓合力过小而导致塑料桶脱落。而真空吸附夹具的弊端在于，真空吸盘需要吸附在塑料桶的顶部的桶盖处，在转移塑料桶的过程中，容易因为移料动作而产生塑料桶的侧向晃动，导致桶盖发生小幅度的变形(塑料材质本身的刚性较弱)，进而破坏掉桶盖与桶体之间的密封性。

3、因此，需要针对塑料桶开发一种既可以保护塑料桶，又可以实现稳定移料的夹具。

技术实现思路

1、基于此，本实用新型提供一种塑料桶夹具，利用具有真空吸附和侧向定位双功能的夹具结构，不仅可以保护塑料桶，而且还可以实现稳定移料。

2、一种塑料桶夹具，包括：

3、机架；机架设有连接盘；连接盘用于连接机械臂的末端关节；

4、连接机架的侧向定位组件；侧向定位组件包括：以连接盘的中心轴为中心对称地安装在机架上的第一侧向定位单元和第二侧向定位单元；第一侧向定位单元包括：连接机架的第一驱动器和连接第一驱动器的第一侧向定位爪；第二侧向定位单元包括：连接机架的第二驱动器和连接第二驱动器的第二侧向定位爪；以及

5、连接机架的真空吸附组件；真空吸附组件包括：连接机架的连接板和安装在连接板上的真空吸盘；真空吸盘与连接盘共轴；真空吸盘位于第一侧向定位爪和第二侧向定位爪的内侧。

6、上述塑料桶夹具，使用时，通过机架上的连接盘与机械臂连接。在抓取塑料桶时，第一侧向定位爪和第二侧向定位爪各自朝向外侧移动以避让塑料桶，然后，在机械臂的带动下，真空吸盘与塑料桶的桶盖接触并且通过真空吸附以紧固连接塑料桶。接着，第一侧向定位爪和第二侧向定位爪同时回缩以形成侧向夹持塑料桶的姿态。在转移塑料桶的过程中，由于塑料桶的周侧通过侧向定位组件进行了定位，所以难以产生侧向晃动，大幅度降低了桶盖发生变形的概率，有效保护桶盖与桶体之间的密封性。通过上述设计，利用具有真空吸附和侧向定位双功能的夹具结构，不仅可以保护塑料桶，而且还可以实现稳定移料。

7、在其中一个实施例中，第一侧向定位爪呈倒置的u型且设有平行于连接盘的中心轴方向设置的第一侧向定位杆和第二侧向定位杆；第二侧向定位爪呈倒置的u型且设有平行于连接盘的中心轴方向设置的第三侧向定位杆和第四侧向定位杆。倒置的u型的第一侧向定位爪和第二侧向定位爪可以在抓取塑料桶时形成四周包裹夹持的姿态，结合塑料桶的侧向受力均衡，稳定性好。

8、在其中一个实施例中，第一侧向定位杆、第二侧向定位杆、第三侧向定位杆、以及第四侧向定位杆均为长度可调设置。长度可调设置的侧向定位杆可以便于用户根据所抓取的塑料桶的高度进行调节，提高使用的灵活性和泛用性。

9、在其中一个实施例中，第一侧向定位杆、第二侧向定位杆、第三侧向定位杆、以及第四侧向定位杆的外周侧均设有弹性且防滑的包裹层。弹性且防滑的包裹层可以不仅可以保护塑料桶的表面，而且能够有效地增大侧向定位杆与塑料桶的外周侧的接触面积，侧向定位的效果更好。

10、在其中一个实施例中，第一驱动器和第二驱动器均为直线伸缩气缸。直线伸缩气缸的结构简单，控制简单，成本低。

11、在其中一个实施例中，真空吸盘的底部设有弹性的环形垫块。弹性的环形垫块，不仅可以保护塑料桶的桶盖，而且提升真空吸盘与桶盖接触时两者的连接处的气密性，降低塑料桶在移料时脱落的风险。

12、在其中一个实施例中，该塑料桶夹具还包括：连接机架的真空发生器、连接真空发生器的第一真空电磁阀组、以及连接真空发生器的第二真空电磁阀组；第一真空电磁阀组连接真空吸盘；第二真空电磁阀组连接侧向定位组件。真空发生器用于提供真空源，第一真空电磁阀组和第二真空电磁阀组则用于控制真空吸盘的吸附动作以及侧向定位组件的动作。

13、在其中一个实施例中，真空发生器、第二真空电磁阀组、第一侧向定位单元、以及第二侧向定位单元以连接盘为中心呈十字形分布在机架上；第一真空电磁阀组安装在机架与连接板之间且位于连接盘的中心轴上。十字形的分布结构，可以对夹具的整体重量分布起到均衡的作用，使得夹具的重心位于连接盘的中心轴上，有利于提高夹具动作的稳定性。

14、同时，本实用新型还提供一种码垛机器人。

15、一种码垛机器人，包括上述任一实施例的塑料桶夹具；码垛机器人还包括：连接塑料桶夹具的机械臂；塑料桶夹具安装在机械臂的末端关节。

16、上述码垛机器人，设有塑料桶夹具。利用具有真空吸附和侧向定位双功能的夹具结构，不仅可以保护塑料桶，而且还可以实现稳定移料。

技术特征：

1.一种塑料桶夹具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述第一侧向定位爪呈倒置的u型且设有平行于所述连接盘的中心轴方向设置的第一侧向定位杆和第二侧向定位杆；所述第二侧向定位爪呈倒置的u型且设有平行于所述连接盘的中心轴方向设置的第三侧向定位杆和第四侧向定位杆。

3.根据权利要求2所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述第一侧向定位杆、所述第二侧向定位杆、所述第三侧向定位杆、以及所述第四侧向定位杆均为长度可调设置。

4.根据权利要求2所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述第一侧向定位杆、所述第二侧向定位杆、所述第三侧向定位杆、以及所述第四侧向定位杆的外周侧均设有弹性且防滑的包裹层。

5.根据权利要求1所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述第一驱动器和所述第二驱动器均为直线伸缩气缸。

6.根据权利要求1所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述真空吸盘的底部设有弹性的环形垫块。

7.根据权利要求1所述的塑料桶夹具，其特征在于，还包括：连接所述机架的真空发生器、连接所述真空发生器的第一真空电磁阀组、以及连接所述真空发生器的第二真空电磁阀组；所述第一真空电磁阀组连接所述真空吸盘；所述第二真空电磁阀组连接所述侧向定位组件。

8.根据权利要求7所述的塑料桶夹具，其特征在于，所述真空发生器、所述第二真空电磁阀组、所述第一侧向定位单元、以及所述第二侧向定位单元以所述连接盘为中心呈十字形分布在所述机架上；所述第一真空电磁阀组安装在所述机架与所述连接板之间且位于所述连接盘的中心轴上。

9.一种码垛机器人，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的塑料桶夹具；所述码垛机器人还包括：连接所述塑料桶夹具的机械臂；所述塑料桶夹具安装在所述机械臂的末端关节。

技术总结本技术涉及一种塑料桶夹具，包括：机架、侧向定位组件、以及真空吸附组件。机架设有连接盘。侧向定位组件包括：以连接盘的中心轴为中心对称地安装在机架上的第一侧向定位单元和第二侧向定位单元。第一侧向定位单元包括：连接机架的第一驱动器和连接第一驱动器的第一侧向定位爪。第二侧向定位单元包括：连接机架的第二驱动器和连接第二驱动器的第二侧向定位爪。真空吸附组件包括：连接机架的连接板和安装在连接板上的真空吸盘。真空吸盘与连接盘共轴。真空吸盘位于第一侧向定位爪和第二侧向定位爪的内侧。还提供一种码垛机器人，利用具有真空吸附和侧向定位双功能的夹具结构，不仅可以保护塑料桶，而且还可以实现稳定移料。技术研发人员：柯粤,李秀波受保护的技术使用者：广东万尔芯智能科技有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/7/18