一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具的制作方法

1.本实用新型属于物料搬运专用夹具技术领域，具体涉及一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具。


背景技术：

2.随着社会发展及工业4.0的到来，工业机器人广泛应用到各个领域，机器人代替传统人工作业已经成为不可阻挡的趋势；
3.机器人进行自动化作业离不开末端的各种夹具、治具等一些列的工具，合适的夹具一定程度上限制了工厂自动化改造的进程，就物料箱而言，其码垛、拆垛等一系列的作业，依然采用原始的人工操作；
4.目前出现的矩形物料箱的夹具较为简单，仅能实现单一功能或者无法配合工业机器人使用；
5.实际生产中，企业为节省场地和集中化运输，满料的物料箱采用叠高的方式叠成物料箱垛，然后由叉车将整垛集中运输至物料的使用端，取物料箱内的物料时，人工拆掉取料，然后将空置的物料箱重新进行空箱码垛，叉车运输，然后循环使用；
6.目前矩形物料箱的码垛、拆垛的作业采用的是人工的作业方式，这样操作存在着劳动强度大、效率低、危险性大、成本高等问题；
7.而且，目前已出现的矩形物料箱大多实现了物料箱的平移搬运，不能满足料箱内物料倾倒这一需求，功能性比较单一，且应用场合不符合现在的生产流程，无法实际应用到码垛、拆垛的作业中；
8.为解决上述问题，本技术中提出一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具。


技术实现要素：

9.为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其配合工业机器人使用，能够完全取代人工操作，自动完成矩形物料箱的码垛、拆垛、转运等作业，有效地降低了工人劳动强度及企业生产成本，提高了生产效率。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，包括自动对中夹紧机构a和自动对中夹紧机构b；
11.所述自动对中夹紧机构a包括机架以及安装在所述机架表面上的驱动气缸和安装在所述驱动气缸的气缸杆上的浮动接头，所述机架的下方设有两组l型安装板，且两组所述l型安装板和所述机架之间对称设有四组滑块导轨，两组所述l型安装板的侧表面均安装有夹块安装板，每个所述l型安装板的上表面均固定有同步带压板组件，其中一组所述l型安装板的上表面固定有浮动接头连接座；所述机架的两端安装有同步带轮组件，两组所述同步带轮组件之间设有环形同步带，其中一个所述同步带轮组件上安装有张紧端同步带轮组件；
12.所述自动对中夹紧机构b包括固定在所述机架表面上的机架封板以及关于所述机
架封板中心点中心对称的两组气缸，每组所述气缸的气缸杆上均安装有u型连接杆，所述机架封板下表面设有两组横向贯穿所述机架封板的旋转轴，所述旋转轴的两端均安装有链轮，且每两组相邻的链轮之间安装有链条，两组所述旋转轴相互远离的端点外侧壁分别通过胀紧套安装有两组旋转臂和气缸端旋转臂，且所述气缸端旋转臂远离所述胀紧套的一端和所述u型连接杆相连接，所述气缸端旋转臂和所述旋转臂远离所述旋转轴的一端上安装有纵向放置的夹紧杆。
13.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，所述自动对中夹紧机构a还包括夹块，所述夹块为摩擦构件。
14.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，两组所述同步带压板组件关于所述机架的中心点中心对称。
15.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，所述气缸推拉时，所述旋转臂绕所述旋转轴旋转。
16.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，每个所述夹紧杆的外侧壁均安装有聚氨酯垫，每个所述夹紧杆的两端均安装有夹紧杆固定板，且所述夹紧杆固定板与所述气缸端旋转臂和所述旋转臂相连接。
17.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，所述链条为s型缠绕，一端为正向s型缠绕，另一端采用反向s型缠绕。
18.作为本实用新型一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具优选的，还包括压箱机构，所述压箱机构包括设置在所述机架封板下方的对称安装有两组短导向杆和两组长导向杆，所述机架封板的下方安装有滑动轴承座，所述滑动轴承座内安装有滑动轴承a，两组所述短导向杆和两组所述长导向杆与所述滑动轴承a相连接，两组所述短导向杆靠近所述滑动轴承a的端面安装有短导向杆端盖，且两组所述短导向杆和两组所述长导向杆之间安装有压杆，两组所述短导向杆和两组所述长导向杆的外侧壁安装有压缩弹簧；其中，两组所述长导向杆穿过所述机架和所述机架封板，并与位于所述机架封板表面上的滑动轴承b相连接，且所述滑动轴承b的表面设有检测制子，所述机架封板的表面靠近所述检测制子的一侧安装有传感器安装支架，且所述传感器安装支架上安装有传感器。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：矩形物料箱的拆码垛以及倒料夹具解决了工厂矩形物料箱的拆垛、倒料、码垛的夹具问题，打通了拆垛、倒料、空箱码垛整个流程实现自动化的最后一个环节；矩形物料箱的拆码垛以及倒料夹具的设计充分考虑了兼容性，能够适应物料箱自身的尺寸误差；完美解决了工厂物料箱尺寸大小不一的难题，节省了成本；矩形物料箱的拆码垛以及倒料夹具的使用解放了人力，大幅度降低了工人劳动强度和企业生产成本，有效提高了企业生产效率和竞争力。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型中的自动对中夹紧机构a结构示意图；
23.图3为本实用新型中的驱动气缸和浮动接头连接座结构示意图；
24.图4为本实用新型中的自动对中夹紧机构b结构示意图；
25.图5为本实用新型中的自动对中夹紧机构b仰视结构示意图；
26.图6为本实用新型中的压箱机构结构示意图；
27.图7为本实用新型中的压箱机构正视结构示意图；
28.图中：
29.1、自动对中夹紧机构a；
30.2、自动对中夹紧机构b；
31.3、压箱机构；
32.3-1、夹块；3-2、夹块安装板；3-3、l型安装板；3-4、滑块导轨；3-5、机架；3-6、驱动气缸；3-7、张紧端同步带轮组件；3-8、环形同步带；3-9、同步带轮组件；3-10、浮动接头连接座；3-11、浮动接头；3-12、同步带压板组件；
33.4-1、夹紧杆；4-2、聚氨酯垫；4-3、链轮；4-4、旋转轴；4-5、旋转臂；4-6、气缸；4-7、机架封板；4-8、胀紧套；4-9、夹紧杆固定板；4-10、u型连接杆；4-11、气缸端旋转臂；4-12、链条；
34.5-1、压杆；5-2、压缩弹簧；5-3、短导向杆；5-4、长导向杆；5-5、传感器安装支架；5-6、传感器；5-7、检测制子；5-8、滑动轴承b；
35.6-1、滑动轴承座；6-2、滑动轴承a；6-3、短导向杆端盖。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.实施例1
38.如图1至图7所示；
39.一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，包括自动对中夹紧机构a1和自动对中夹紧机构b2；
40.自动对中夹紧机构1，实现矩形箱长度方向上的对中夹紧，自动对中夹紧机构1为直线移动对夹的形式，夹紧的同时具备对中的功能，机构气动采用单气缸，导向采用直线导轨，对夹的实现是采用环形同步带，两个加持点分别连接同步带的两条边，随着同步带的圆周运动，加持点沿着直线导轨做相反运动，进而实现加持点的开与合；
41.具体结构如下：
42.自动对中夹紧机构a1包括机架3-5以及安装在机架3-5表面上的驱动气缸3-6和安装在驱动气缸3-6的气缸杆上的浮动接头3-11，机架3-5的下方设有两组l型安装板3-3，且两组l型安装板3-3和机架3-5之间对称设有四组滑块导轨3-4，两组l型安装板3-3的侧表面均安装有夹块安装板3-2，每个l型安装板3-3的上表面均固定有同步带压板组件3-12，其中一组l型安装板3-3的上表面固定有浮动接头连接座3-10；机架3-5的两端安装有同步带轮组件3-9，两组同步带轮组件3-9之间设有环形同步带3-8，其中一个同步带轮组件3-9上安装有张紧端同步带轮组件3-7。
43.需要说明的是：夹块3-1、夹块安装板述3-2、l型安装板3-3、滑块导轨3-4为对称结构，构成相反运动额加持点；
44.实现加持点相反运动的组成如下：张紧端同步带轮组件3-7、同步带轮组件3-9安装于机架3-5两端，环形同步带3-8连接于张紧端同步带轮组件3-7和同步带轮组件3-9；同步带压板组件3-12数量为两组，分别连接于环形同步带3-8与张紧端同步带轮组件3-7、同步带轮组件3-9相切的两段上。
45.本实施方案中：当驱动气缸3-6工作时，因驱动气缸3-6的气缸杆上的浮动接头3-11，进而使得浮动接头3-11通过浮动接头连接座3-10推动l型安装板3-3位移，因同步带压板组件3-12夹持环形同步带3-8，进而使得环形同步带3-8转动，因另一个同步带压板组件3-12也与环形同步带3-8夹持(两组同步带压板组件3-12形成了同步的相反直线运动)，进而使得两个夹块安装板3-2互异运动，进一步实现两个夹块安装板3-2同步运动。
46.需要说明的是：两组环形同步带夹块3-12关于机架3-5的中心点中心对称。
47.在一个可选的实施例中，自动对中夹紧机构a1还包括夹块3-1，夹块3-1为摩擦构件。
48.本实施例中：采用摩擦构件可增大夹块3-1对矩形物料箱表面的摩擦力。
49.进一步而言：
50.自动对中夹紧机构b2，实现矩形箱宽度方向上的对中夹紧，自动对中夹紧机构b2为旋转移动对夹的形式，夹紧的同时具备对中的功能，机构气动采用双气缸，旋转支撑采用轴承，对夹的实现是采用链条4-12s型缠绕方式，两个加持点分别通过旋转轴4-4两端的链轮4-3连接s型缠绕的链条4-12，气缸4-6的直线运动，转换成两个旋转轴4-4的相反运动，进而实现加持点的开与合；
51.具体结构如下：
52.自动对中夹紧机构b2包括固定在机架3-5表面上的机架封板4-7以及关于机架封板4-7中心点中心对称的两组气缸4-6，每组气缸4-6的气缸杆上均安装有u型连接杆4-10，机架封板4-7下表面设有两组横向贯穿机架封板4-7的旋转轴4-4，旋转轴4-4的两端均安装有链轮4-3，且每两组相邻的链轮4-3之间安装有链条4-12，两组旋转轴4-4相互远离的端点外侧壁分别通过胀紧套4-8安装有两组旋转臂4-5和气缸端旋转臂4-11，且气缸端旋转臂4-11远离胀紧套4-8的一端和u型连接杆4-10相连接，气缸端旋转臂4一11和旋转臂4-5远离旋转轴4-4的一端上安装有纵向放置的夹紧杆4-1。
53.需要说明的是：气缸4-6推拉时，旋转臂4-5绕旋转轴4-4旋转。
54.在一个可选的实施例中：每个夹紧杆4-1的外侧壁均安装有聚氨酯垫4-2，每个夹紧杆4-1的两端均安装有夹紧杆固定板4-9，且夹紧杆固定板4-9与气缸端旋转臂4-11和旋转臂4-5相连接。
55.本实施例中：4-2聚氨酯垫与夹紧杆4-1连接，起到缓冲和增大摩擦力的作用，夹紧杆固定板4-9与气缸端旋转臂4-11、夹紧杆4-1连接，起到抗剪抗扭的作用。
56.在一个可选的实施例中：链条4-12为s型缠绕，一端为正向s型缠绕，另一端采用反向s型缠绕。
57.本实施方案中：气缸4-6推动气缸端旋转臂4-11，因气缸端旋转臂4-11和旋转臂4-5连接在旋转轴4-4上，当气缸端旋转臂4-11转动时，进而使得旋转臂4-5转动，进而能够卡
住矩形物料箱底部。
58.更进一步而言：
59.一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，还包括压箱机构3，压箱机构3实现矩形箱夹紧前的料箱压紧与检测的功能，压箱机构3是利用压缩弹簧5-2的受力和形变的特性，压缩弹簧5-2受力压缩产生反作用弹簧力，此力被用于物料箱的压紧；压缩弹簧5-2受力压缩，利用此特性转换成机构的直线位置，利用传感器5-6检测因压缩产生的位移，生成信号，判断弹簧的状态，进而判定物料箱的状态，压缩弹簧5-2内部加导杆，随着弹簧的压缩，导杆产生相对位移，而随着弹簧的恢复，导杆位移消失，外部传感器检测导杆的位移判定当前物料箱的状态，没有物料箱时，导杆无位移，传感器不产生信号；有物料箱时，导杆产生位移，传感器产生信号，另外，在拆垛作业中，用于判定料垛的初始高度，即夹具缓缓下移，检测到物料后导杆产生位移，传感器产生信号，则判定当前物料垛的高度，在码垛作业中，物料箱放置到位，夹具松开，夹具缓缓脱离物料箱，导杆位移随着减小至消失，此时传感器无检测信号，系统判定当前料箱码垛完成。
60.具体结构如下：
61.压箱机构3包括设置在机架封板4-7下方的对称安装有两组短导向杆5-3和两组长导向杆5-4，机架封板4-7的下方安装有滑动轴承座6-1，滑动轴承座6-1内安装有滑动轴承a6-2，两组短导向杆5-3和两组长导向杆5-4与滑动轴承a6-2相连接，两组短导向杆5-3靠近滑动轴承a6-2的端面安装有短导向杆端盖6-3，且两组短导向杆5-3和两组长导向杆5-4之间安装有压杆5-1，两组短导向杆5-3和两组长导向杆5-4的外侧壁安装有压缩弹簧5-2；其中，两组长导向杆5-4穿过机架3-5和机架封板4-7，并与位于机架封板4-7表面上的滑动轴承b5-8相连接，且滑动轴承b5-8的表面设有检测制子5-7，机架封板4-7的表面靠近检测制子5-7的一侧安装有传感器安装支架5-5，且传感器安装支架5-5上安装有传感器5-6。
62.需要说明的是：传感器安装支架5-5固定于机架封板4-7上，作用是用于传感器5-6的安装，滑动轴承座6-1固定于机架3-5上，作用是用于限制滑动轴承a6-2的轴向位移；
63.滑动轴承b5-8固定于机架封板4-7上，作用是用于与长导向杆5-4组成移动副，起到增强长导向杆5-4的稳定性的作用，因为长导向杆5-4和滑动轴承a6-2的接触长度与所述长导向杆5-4长度的比值过大，如不是两点限制，长导向杆5-4会产生晃动。
64.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：包括自动对中夹紧机构a(1)和自动对中夹紧机构b(2)；所述自动对中夹紧机构a(1)包括机架(3-5)以及安装在所述机架(3-5)表面上的驱动气缸(3-6)和安装在所述驱动气缸(3-6)的气缸杆上的浮动接头(3-11)，所述机架(3-5)的下方设有两组l型安装板(3-3)，且两组所述l型安装板(3-3)和所述机架(3-5)之间对称设有四组滑块导轨(3-4)，两组所述l型安装板(3-3)的侧表面均安装有夹块安装板(3-2)，每个所述l型安装板(3-3)的上表面均固定有同步带压板组件(3-12)，其中一组所述l型安装板(3-3)的上表面固定有浮动接头连接座(3-10)；所述机架(3-5)的两端安装有同步带轮组件(3-9)，两组所述同步带轮组件(3-9)之间设有环形同步带(3-8)，其中一个所述同步带轮组件(3-9)上安装有张紧端同步带轮组件(3-7)；所述自动对中夹紧机构b(2)包括固定在所述机架(3-5)表面上的机架封板(4-7)以及关于所述机架封板(4-7)中心点中心对称的两组气缸(4-6)，每组所述气缸(4-6)的气缸杆上均安装有u型连接杆(4-10)，所述机架封板(4-7)下表面设有两组横向贯穿所述机架封板(4-7)的旋转轴(4-4)，所述旋转轴(4-4)的两端均安装有链轮(4-3)，且每两组相邻的链轮(4-3)之间安装有链条(4-12)，两组所述旋转轴(4-4)相互远离的端点外侧壁分别通过胀紧套(4-8)安装有两组旋转臂(4-5)和气缸端旋转臂(4-11)，且所述气缸端旋转臂(4-11)远离所述胀紧套(4-8)的一端和所述u型连接杆(4-10)相连接，所述气缸端旋转臂(4-11)和所述旋转臂(4-5)远离所述旋转轴(4-4)的一端上安装有纵向放置的夹紧杆(4-1)。2.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：所述自动对中夹紧机构a(1)还包括夹块(3-1)，所述夹块(3-1)为摩擦构件。3.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：两组所述同步带压板组件(3-12)关于所述机架(3-5)的中心点中心对称。4.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：所述气缸(4-6)推拉时，所述旋转臂(4-5)绕所述旋转轴(4-4)旋转。5.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：每个所述夹紧杆(4-1)的外侧壁均安装有聚氨酯垫(4-2)，每个所述夹紧杆(4-1)的两端均安装有夹紧杆固定板(4-9)，且所述夹紧杆固定板(4-9)与所述气缸端旋转臂(4-11)和所述旋转臂(4-5)相连接。6.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：所述链条(4-12)为s型缠绕，一端为正向s型缠绕，另一端采用反向s型缠绕。7.根据权利要求1所述的矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，其特征在于：还包括压箱机构(3)，所述压箱机构(3)包括设置在所述机架封板(4-7)下方的对称安装有两组短导向杆(5-3)和两组长导向杆(5-4)，所述机架封板(4-7)的下方安装有滑动轴承座(6-1)，所述滑动轴承座(6-1)内安装有滑动轴承a(6-2)，两组所述短导向杆(5-3)和两组所述长导向杆(5-4)与所述滑动轴承a(6-2)相连接，两组所述短导向杆(5-3)靠近所述滑动轴承a(6-2)的端面安装有短导向杆端盖(6-3)，且两组所述短导向杆(5-3)和两组所述长导向杆(5-4)之间安装有压杆(5-1)，两组所述短导向杆(5-3)和两组所述长导向杆(5-4)的外侧壁安装有压缩弹簧(5-2)；其中，两组所述长导向杆(5-4)穿过所述机架(3-5)和所述机架封板(4-7)，并与位于所述机架封板(4-7)表面上的滑动轴承b(5-8)相连接，且所述滑动轴承b(5-8)的表面
设有检测制子(5-7)，所述机架封板(4-7)的表面靠近所述检测制子(5-7)的一侧安装有传感器安装支架(5-5)，且所述传感器安装支架(5-5)上安装有传感器(5-6)。

技术总结
本实用新型属于物料搬运专用夹具技术领域，尤其为一种矩形物料箱的拆码垛倒料夹具，包括自动对中夹紧机构A和自动对中夹紧机构B；所述自动对中夹紧机构A包括机架以及安装在所述机架表面上的驱动气缸和安装在所述驱动气缸的气缸杆上的浮动接头，所述机架的下方设有两组L型安装板，且两组所述L型安装板和所述机架之间对称设有四组滑块导轨；矩形物料箱的拆码垛以及倒料夹具的设计充分考虑了兼容性，能够适应物料箱自身的尺寸误差；完美解决了工厂物料箱尺寸大小不一的难题，节省了成本；矩形物料箱的拆码垛以及倒料夹具的使用解放了人力，大幅度降低了工人劳动强度和企业生产成本，有效提高了企业生产效率和竞争力。有效提高了企业生产效率和竞争力。有效提高了企业生产效率和竞争力。


技术研发人员：王磊 王加柱 李健 单传虎 孔令仓
受保护的技术使用者：山东哈工卓越智能有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/9/16