CN113978803A - 一种夹取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹取装置，用于装箱膜卷的夹取，其包括机架、设在机架底部的至少一个左向轨道机构和至少一个右向轨道机构、分别可沿左向轨道机构和右向轨道机构滑动的左向滑动机构和右向滑动机构、分别用于驱动左向滑动机构和右向滑动机构的左向驱动机构和右向驱动机构、分别固定在左向滑动机构和右向滑动机构的左向夹取抓板和右向夹取抓板；所述左向夹取抓板/右向夹取抓板呈现为可基本贴合在膜卷上的扁状结构；所述左向滑动机构/右向滑动机构沿左向轨道机构/右向轨道机构滑动可使得左向夹取抓板/右向夹取抓板沿着膜卷的周向移动。本发明的有益效果在于，能够在狭小的空间内夹取膜卷。

Description

一种夹取装置

技术领域

本发明涉及一种夹取装置，尤其是夹取装置。

背景技术

膜卷指的是钢制辊筒、以及缠绕在辊筒上的膜料。在传统胶膜膜卷装箱作业模式中，需要两位操作员同时将膜卷抬进包装纸箱。膜卷装箱作业比较频繁，操作员劳动强度加大。在此背景下，需要使用夹具，以节省人力。

例如公开号为CN110356927A的专利申请公开了一种适用于圆柱纱筒的抓取机构，包括主安装板、电机、导向盘，所述导向盘上开设圆周均布的多个弧形的滑槽，所述滑槽距离导向盘轴心的距离逐渐增大，所述滑槽中设有夹爪座，所述夹爪座上安装夹爪，所述抓取机构还包括可相对夹爪盘转动的径向导向件，所述径向导向件上开设径向导槽，所述夹爪座设于径向导槽中。然而，参照图1膜卷装箱后与包装纸箱的间距很小，受限于狭小空间这类抓取机构很难操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种夹取装置，能够在狭小的空间内夹取膜卷。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种夹取装置，用于装箱膜卷的夹取，其包括机架、设在机架底部的至少一个左向轨道机构和至少一个右向轨道机构、分别可沿左向轨道机构和右向轨道机构滑动的左向滑动机构和右向滑动机构、分别用于驱动左向滑动机构和右向滑动机构的左向驱动机构和右向驱动机构、分别固定在左向滑动机构和右向滑动机构的左向夹取抓板和右向夹取抓板；所述左向夹取抓板/右向夹取抓板呈现为可基本贴合在膜卷上的扁状结构；所述左向滑动机构/右向滑动机构沿左向轨道机构/右向轨道机构滑动可使得左向夹取抓板/右向夹取抓板沿着膜卷的周向移动。

作为本发明的进一步改进，所述左向轨道机构/右向轨道机构均具有基本沿膜卷的周向延伸的弧形轨道；所述左向滑动机构/右向滑动机构包括固定连接左向夹取抓板/右向夹取抓板的支架、设在支架上的至少两个滑动配合在弧形轨道上的滑动配合结构。

作为本发明的进一步改进，所述左向轨道机构/右向轨道机构包括固定在机架底部的两个前后间隔开的轨道板，两个轨道板相面对的侧面分别设置所述弧形轨道；所述支架位于两个轨道板之间，并且所述滑动配合结构的两端分别和对应的弧形轨道滑动配合。

作为本发明的进一步改进，所述弧形轨道由轨道板的侧面向内凹陷形成；所述滑动配合结构包括沿前后方向延伸并且横跨支架的支撑轴、可转动地套接在支撑轴两端并且置于对应弧形轨道上的滚动件。

作为本发明的进一步改进，所述轨道板沿着弧形轨道的延伸方向设置有多个相间隔开并且连通弧形轨道的通孔，用于暴露所述滚动件位于弧形轨道的位置。

作为本发明的进一步改进，所述左向驱动机构/右向驱动机构包括设在机架上的动力单元、受到动力单元驱动可沿左右方向移动的驱动件、装配在驱动件并且可升降滑动的滑杆；所述滑杆的底端铰接在左向滑动机构/右向滑动机构。

作为本发明的进一步改进，所述动力单元设置为沿左右方向延伸的无杆气缸，所述驱动件设置为装配在无杆气缸上的无杆气缸滑块。

作为本发明的进一步改进，所述左向夹取抓板和右向夹取抓板相靠近的侧边具有一个缺口或多个前后间隔开的缺口，相邻缺口之间形成有齿形结构；所述左向夹取抓板和右向夹取抓板相靠近侧边的齿形结构和缺口相互卡接配合。

作为本发明的进一步改进，所述左向滑动机构/右向滑动机构沿前后方向交替布置，并且固定连接在左向夹取抓板/右向夹取抓板的齿形结构上。

作为本发明的进一步改进，所述左向夹取抓板/右向夹取抓板上均形成有至少一个镂空区块。

作为本发明的进一步改进，所述左向夹取抓板/右向夹取抓板可更换，用于不同规格直径的膜卷。

作为本发明的进一步改进，所述左向轨道机构/右向轨道机构可在机架上沿左右方向调节位置，用于调整左向夹取抓板/右向夹取抓板的位置。

作为本发明的进一步改进，所述机架的前端和后端均设有用于下压在膜卷上的压卷结构。

本发明的有益效果：

本发明的左向夹取抓板和右向夹取抓板可沿着膜卷的周向滑动，在狭小的空间内夹取住膜卷的下部，尤其适用于装箱膜卷，并且抓取的效果稳定可靠。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为现有技术夹取装箱膜卷的示意图；

图2为本发明夹取装置的结构示意图；

图3为本发明夹取装箱膜卷的示意图；

图4为本发明机架的结构示意图；

图5为图4的局部放大示意图；

图6为本发明左向轨道机构、右向轨道机构的结构示意图；

图7为本发明左向滑动机构、右向滑动机构、左向夹取抓板、右向夹取抓板的结构示意图；

图8为本发明左向驱动机构、右向驱动机构的结构示意图；

图9为本发明气路保护模块的示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

在本申请中，将待夹取的膜卷的轴向方向定义为前后方向，将膜卷的两侧定义为左右方向。本申请的夹取装置，安装在可以升降的装置上，升降装置可选用升降气缸，将夹取装置的顶端和升降气缸的活塞杆底端固定连接，升降气缸的活塞杆尽量配置多根，以免夹取装置出现左右晃动。通过升降装置的下降移动，将夹取装置带到膜卷上方可以夹取的位置，待夹取装置再将膜卷夹取住后，升降装置向上升移动将膜卷从箱内抬出。

参照图2-图9，本申请的夹取装置，包括机架1、设在机架1底部的至少一个左向轨道机构21和至少一个右向轨道机构22、分别可沿左向轨道机构21和右向轨道机构22滑动的左向滑动机构31和右向滑动机构32、分别用于驱动左向滑动机构31和右向滑动机构32的左向驱动机构41和右向驱动机构42、分别固定在左向滑动机构31和右向滑动机构32的左向夹取抓板51和右向夹取抓板52。

左向轨道机构21和右向轨道机构22、左向滑动机构31和右向滑动机构32、左向驱动机构41和右向驱动机构42、左向夹取抓板51和右向夹取抓板52，这四对组件在结构上都是相同的，仅在方向（设置方向、动作方向）是相反的。左向夹取抓板51和右向夹取抓板52呈现为可基本贴合在膜卷上的扁状结构，抓取膜卷前左向夹取抓板51和右向夹取抓板52基本覆盖住膜卷的上半部分，在左向驱动机构41和右向驱动机构42的驱使下，左向滑动机构31带动左向夹取抓板51沿着膜卷的逆时针周向移动，右向滑动机构32带动右向夹取抓板52沿着膜卷的顺时针周向移动，从而使得两者将膜卷夹取住。

机架1包括水平的底板11，底板11顶面的前后两个侧边固定连接有隔板12，左右两个侧边固定连接有围栏板13，形成一个盒装结构，两个隔板12固定连接有一个沿前后方向延伸的顶梁14，隔板12需具备一定的高度，以避免顶梁14和设置在机架1内的机构碰撞干涉。在顶梁14的中间位置固定有固定台15，用于固定连接升降装置，例如固定连接升降气缸的活塞杆底端。左向轨道机构21和右向轨道机构22都固定连接在水平底板11的底面，左向驱动机构41和右向驱动机构42均设在机架1内。

左向夹取抓板51和右向夹取抓板52需夹取在膜卷的中段位置，和膜卷的重心位置吻合；并且，为了避免抬起膜卷时膜卷不会向前或向后发生晃动或者倾斜，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52需要具有一定的长度，需不少于膜卷轴长的40%，但是左向夹取抓板51和右向夹取抓板52也不宜过长，一般不超过膜卷轴长的50%。膜卷的轴长大约在900-1000mm，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52的长度大约在360-500mm，因此虽然理论上左向滑动机构31和右向滑动机构32仅需设置一个即可，在实际应用和选择时，综合左向夹取抓板51和右向夹取抓板52的长度以及稳定性，通常设置两到三个左向滑动机构31和右向滑动机构32，为了使得平衡性更佳，左向滑动机构31和右向滑动机构32沿着机架1的前后长度方向交替布置。相对应的，左向轨道机构21和右向轨道机构22也是如此设置。

左向轨道机构21/右向轨道机构22均具有基本沿膜卷的周向延伸的弧形轨道2-1，左向滑动机构31/右向滑动机构32包括固定连接左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的支架3-1、设在支架3-1上的至少两个滑动配合在弧形轨道2-1上的滑动配合结构3-2。支架3-1呈现为板型结构，其延伸方向是沿着弧形轨道2-1的，其弧形的底面使其贴合固定在左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的表面上，滑动配合结构3-2一般在支架3-1的两端各设置一个即可，可以提升左向滑动机构31/右向滑动机构32在弧形轨道2-1上滑动的稳定性。

左向滑动机构31/右向滑动机构32和左向轨道机构21/右向轨道机构22通过弧形轨道2-1滑动配合的方式，可以减少左向驱动机构41/右向驱动机构42的复杂性。相对应地，左向驱动机构41/右向驱动机构42包括动力单元4-1、驱动件4-2、滑杆4-3，动力单元4-1固定安装在机架1的底板11上，驱动件4-2受到动力单元4-1可沿左右方向移动，驱动件4-2上设置有一个升降滑动座4-4，滑杆4-3的上部滑动装配在升降滑动座4-4内，其底端具有枢轴结构4-5，该枢轴结构4-5铰接在支架3-1的中部。在动力单元4-1的驱动作用下，驱动件4-2沿着左右方向移动，在移动过程中，滑杆4-3同步地升降滑动，其底端的枢轴结构4-5绕着支架3-1转动，从而带动左向夹取抓板51/右向夹取抓板52沿着膜卷的周向移动。

更为具体的，在本实施案例中，动力单元4-1设置为沿着左右方向延伸的无杆气缸，驱动件4-2设置为无杆气缸滑块，无杆气缸滑块滑动装配在无杆气缸上。相比其他驱动类型，无杆气缸的最大优点是整体安装尺寸小，轴向空间小，大约比标准气缸节省轴向空间40-45%，节省安装空间，非常适合机架1内狭小的空间，另外无杆气缸推力和拉力两端活塞面积相等，因此推力和拉力数值相等，容易实现中间定位，有移动的盈余；另外，无杆气缸负载比较小，适合装载滑杆4-3这类小型的零部组成件。

进一步地，左向轨道机构21/右向轨道机构22包括两个前后间隔开的轨道板2-2，轨道板2-2在结构上呈现为拱桥型，其底部固定连接在机架1的底板11底面。每个左向轨道机构21/右向轨道机构22均设置两个弧形轨道2-1，轨道板2-2的拱桥形状和弧形轨道2-1相适配，两个轨道板2-2相面对的侧面分别所述弧形轨道2-1。支架3-1位于两个轨道板2-2之间，并且滑动配合结构3-2的两端分别和轨道板2-2的弧形轨道2-1滑动配合。再进一步地，弧形轨道2-1由轨道板2-2的侧面向内凹陷形成，滑动配合结构3-2包括沿前后方向延伸并且横跨支架3-1的支撑轴3-21、可转动地套接在支撑轴3-21两端并且置于对应弧形轨道2-1上的滚动件3-22。滚动件3-22置于弧形轨道2-1内可以很好地支撑住支架3-1，使得左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的滑动有着非常好的稳定性，滚动件3-22优选使用滚动轴承，使得支架3-1的滑动平稳。

轨道板2-2沿着弧形轨道2-1的延伸方向设置有多个相间隔开并且连通弧形轨道2-1的通孔2-21，用于暴露所述滚动件3-22位于弧形轨道2-1的位置，通孔2-21的大小和滚动件3-22的形状大小相适配，凭借滚动件3-22的位置可以很好地判断左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的位置。

左向夹取抓板51和右向夹取抓板52相靠近的侧边具有一个缺口5-1或多个前后间隔开的缺口5-1，相邻缺口5-1之间形成有齿形结构5-2，左向滑动机构31/右向滑动机构32沿前后方向交替布置，固定连接在左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的齿形结构5-2上，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52相靠近侧边的齿形结构5-2和缺口5-1相互卡接配合，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52的结构可以增大两者沿着膜卷周向的长度，在未抓取膜卷前左向夹取抓板51和右向夹取抓板52相互卡接配合，使得两者部分重叠在一起，减小了左向夹取抓板51和右向夹取抓板52两者整体上左右展开的宽度，使其可以正常地覆盖住膜卷的上半部分。在左向夹取抓板51和右向夹取抓板52沿着膜卷的周向移动时，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52随即展开，并且配合左向夹取抓板51和右向夹取抓板52的长度可以基本覆盖住膜卷的下半部分，扩大了左向夹取抓板51和右向夹取抓板52对于膜卷的夹取范围，使其夹取更加稳定可靠。

另外，左向夹取抓板51/右向夹取抓板52上均形成有至少一个镂空区块5-3，一方面可以减轻左向夹取抓板51和右向夹取抓板52的重量，减轻负载重量；另外一方面，左向夹取抓板51和右向夹取抓板52夹取膜卷时，膜料被从镂空区块5-3中挤出，可以避免膜料被挤压出褶皱受到损伤，而且膜料与左向夹取抓板51/右向夹取抓板52之间实现全面积接触，加强了夹取的效果。

膜卷直径的变化通常有两种情况，第一种情况是缠绕的膜料长度的不同，这种情况下膜卷直径变化较大，例如膜料长度150米和200米下膜卷直径具有3-4cm的变化；第二种情况是膜料长度不同，但是不同类型膜料使其厚度不同，这种情况下膜卷直径变化较小，大约在1cm左右。当膜卷直径的变化较大的情况下，需要更换左向夹取抓板51/右向夹取抓板52，当膜卷直径的变化较小的情况下，需要略微调整左向滑动机构31/右向滑动机构32沿左右的位置，在底板11上设置有沿左右方向延伸的腰型孔11-1，底板11和轨道板2-2通过设置在腰型孔11-1内的紧固件固定连接，可以调节左向滑动机构31/右向滑动机构32的位置，继而调整了左向夹取抓板51/右向夹取抓板52的位置。

值得注意的是，机架1的前端和后端均设有压卷结构6，压卷结构6呈现为板状结构，用于下压在膜卷上，在左向夹取抓板51/右向夹取抓板52沿着膜卷的周向移动时，可以避免左向夹取抓板51/右向夹取抓板52和膜卷的碰触导致膜卷沿左右方向的滑动，从而影响夹取。

另外，夹取装置还设置有气路保护模块，采用机械阀与螺纹气缸组合的控制方式。实际操作时是通过两组手动阀配合，手动阀W1控制左向夹取抓板51/右向夹取抓板52打开和闭合，手动阀W2控制辅助升降动作。当手动阀W2处于下降档位时，手动阀W1可以随便转换档位，当手动阀W2处于上升档位时，手动阀W1处于保护状态，任意切换档位时左向夹取抓板51/右向夹取抓板52不动作。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案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案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案例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种夹取装置，其特征在于，用于装箱膜卷的夹取；其包括机架、设在机架底部的至少一个左向轨道机构和至少一个右向轨道机构、分别可沿左向轨道机构和右向轨道机构滑动的左向滑动机构和右向滑动机构、分别用于驱动左向滑动机构和右向滑动机构的左向驱动机构和右向驱动机构、分别固定在左向滑动机构和右向滑动机构的左向夹取抓板和右向夹取抓板；所述左向夹取抓板/右向夹取抓板呈现为可基本贴合在膜卷上的扁状结构；所述左向滑动机构/右向滑动机构沿左向轨道机构/右向轨道机构滑动可使得左向夹取抓板/右向夹取抓板沿着膜卷的周向移动。

2.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述左向轨道机构/右向轨道机构均具有基本沿膜卷的周向延伸的弧形轨道；所述左向滑动机构/右向滑动机构包括固定连接左向夹取抓板/右向夹取抓板的支架、设在支架上的至少两个滑动配合在弧形轨道上的滑动配合结构。

3.根据权利要求2所述的夹取装置，其特征在于，所述左向轨道机构/右向轨道机构包括固定在机架底部的两个前后间隔开的轨道板，两个轨道板相面对的侧面分别设置所述弧形轨道；所述支架位于两个轨道板之间，并且所述滑动配合结构的两端分别和对应的弧形轨道滑动配合。

4.根据权利要求3所述的夹取装置，其特征在于，所述弧形轨道由轨道板的侧面向内凹陷形成；所述滑动配合结构包括沿前后方向延伸并且横跨支架的支撑轴、可转动地套接在支撑轴两端并且置于对应弧形轨道上的滚动件。

5.根据权利要求4所述的夹取装置，其特征在于，所述轨道板沿着弧形轨道的延伸方向设置有多个相间隔开并且连通弧形轨道的通孔，用于暴露所述滚动件位于弧形轨道的位置。

6.根据权利要求2所述的夹取装置，其特征在于，所述左向驱动机构/右向驱动机构包括设在机架上的动力单元、受到动力单元驱动可沿左右方向移动的驱动件、装配在驱动件并且可升降滑动的滑杆；所述滑杆的底端铰接在左向滑动机构/右向滑动机构。

7.根据权利要求6所述的夹取装置，其特征在于，所述动力单元设置为沿左右方向延伸的无杆气缸，所述驱动件设置为装配在无杆气缸上的无杆气缸滑块。

8.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述左向夹取抓板和右向夹取抓板相靠近的侧边具有一个缺口或多个前后间隔开的缺口，相邻缺口之间形成有齿形结构；所述左向夹取抓板和右向夹取抓板相靠近侧边的齿形结构和缺口相互卡接配合。

9.根据权利要求8所述的夹取装置，其特征在于，所述左向滑动机构/右向滑动机构沿前后方向交替布置，并且固定连接在左向夹取抓板/右向夹取抓板的齿形结构上。

10.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述左向夹取抓板/右向夹取抓板上均形成有至少一个镂空区块。

11.根据权利要求1所述的夹取装置，其特征在于，所述左向夹取抓板/右向夹取抓板可更换，用于不同规格直径的膜卷。

12.根据权利要求1或11所述的夹取装置，其特征在于，所述左向轨道机构/右向轨道机构可在机架上沿左右方向调节位置，用于调整左向夹取抓板/右向夹取抓板的位置。

13.根据权利要求12所述的夹取装置，其特征在于，所述机架的前端和后端均设有用于下压在膜卷上的压卷结构。

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