一种新型夹具在机器人纸箱堆垛中的应用
一种用于搬运周转箱和纸箱的机器人复合夹具[发明专利]
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专利名称：一种用于搬运周转箱和纸箱的机器人复合夹具专利类型：发明专利
发明人：侯恩民,田超
申请号：CN202010251733.8
申请日：20200401
公开号：CN111332778A
公开日：
20200626
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用于搬运周转箱和纸箱的机器人复合夹具，包括支架、周转箱搬运机构以及纸箱吸附机构，所述的周转箱搬运机构以及纸箱吸附机构都是安装在支架的底部，所述的支架与机械臂相连，所述的周转箱搬运机构是由两个第一薄型气缸、两个导杆气缸、L型钩板和周转箱顶部定位压住机构，所述支架底部设置有两条滑轨，两个导杆气缸分别安装在一个气缸安装座内，两个气缸安装座分别通过一个滑块滑动连接在两条滑轨上，所述的两个导杆气缸的出轴端各安装有一个L型钩板，两个L型钩板相对放置。
申请人：常州创盛智能装备股份有限公司
地址：213126 江苏省常州市新北区春江镇安家振兴路96号
国籍：CN
代理机构：南京钟山专利代理有限公司
代理人：李小静
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一种机器人装箱夹具[实用新型专利]
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专利名称：一种机器人装箱夹具专利类型：实用新型专利
发明人：罗文成
申请号：CN201720105929.X 申请日：20170123
公开号：CN206704626U
公开日：
20171205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种机器人装箱夹具，包括主框架、安装于主框架左右两端的滑块支座、固定于滑块支座上的夹板；所述主框架上下两端底部设有导轨；所述滑块支座顶部设有与导轨配合的滑块座，所述滑块支座间通过联动机构连接；所述夹板通过铰链座与滑块支座连接，本夹具适用于圆柱体的夹取，利用夹板在圆柱体两侧将圆柱体夹紧，且在夹板上固定优力胶板，可增加接触物体时的摩擦力，防止滑落，同时也增加了安全性，在实践操作中，该夹具本实用新型结构简单，使用方便。
申请人：广州隆深机械有限公司
地址：510000 广东省广州市番禺区石壁街屏山二村105国道屏山路段自编338号203
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：左恒峰
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一种用于工业机器人的夹具[实用新型专利]
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专利名称：一种用于工业机器人的夹具专利类型：实用新型专利
发明人：桂宏凡,曹艺
申请号：CN202020937957.X
申请日：20200528
公开号：CN212218516U
公开日：
20201225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种用于工业机器人的夹具，包括安装板，所述安装板的顶部贯穿设置有固定套，所述固定套的内腔活动连接有竖杆，所述竖杆的底部固定连接有限位块，所述固定套表面的顶部固定套设有第一齿轮，所述竖杆的右侧固定连接有横板，所述横板底部的右侧固定连接有电机，所述电机传动轴的底部固定连接有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合。
本实用新型具备能够根据物件大小调整夹取位置，能够调整夹取角度的优点，解决了现有的用于工业机器人的夹具，不能够根据夹取物品的大小调整夹取位置，导致夹取不稳定，不能够改变夹取的角度，需要工作人员将物品排正后进行夹取，增加工作人员的工作量，降低工作效率的问题。
申请人：湖北职业技术学院
地址：432000 湖北省孝感市玉泉路17号
国籍：CN
代理机构：北京翔石知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：蔡宜飞
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一种用于码垛机器人的夹具[实用新型专利]
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专利名称：一种用于码垛机器人的夹具专利类型：实用新型专利
发明人：岳惧喜,黄勤霞
申请号：CN202220635623.6
申请日：20220323
公开号：CN216836065U
公开日：
20220628
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种用于码垛机器人的夹具，包括固定板，所述固定板的底部通过螺栓固定连接有第一侧板，所述第一侧板的一侧外壁中央位置处通过螺栓固定连接有第一气缸，所述第一气缸通过其一侧的输出端固定连接有第一夹板，所述第一夹板上远离第一侧板的一侧外壁上通过螺栓固定连接有铲板，所述铲板的顶部嵌入有第一转辊，且铲板的底部嵌入有第二转辊，所述第一夹板上远离第一气缸的一侧外壁上嵌入有第一压力传感器。
该用于码垛机器人的夹具，通过第一夹板和铲板的相互配合，可以实现货物铲起后进行两侧夹持固定，实现货物从底部托起，避免货物自重较大造成夹持力不足出现松动脱落和夹持力过大造成货物外表面挤压变形的问题。
申请人：安徽疾智自动化设备有限公司
地址：230000 安徽省合肥市肥西县经济开发区文山路与汤口路交口顺美家园2期3栋601
国籍：CN
代理机构：合肥中悟知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：董华
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用于机器人码垛的夹手结构的改进创新
用于机器人码垛的夹手结构的改进创新摘要：现如今，部分厂家为了提高纸箱在转运的过程中的稳定性，已经开始采用机械手来夹持纸箱，并对纸箱进行转运。
在机械手夹持纸箱时，主要是通过两个夹持板来夹持固定纸箱，机械手使用时，其夹持的稳定性不高，而且，纸箱的表面受到的夹紧力也不均匀，容易造成纸箱的表面损伤。
因此，现对这种机器手进行创新改进，进一步促进夹持的稳定性。
关键词：码垛；机器人；稳定性；夹手结构；前言机器人码垛是一种自动化装卸技术，广泛应用于物流和制造业领域。
夹手结构作为机器人码垛系统的重要组成部分，扮演着关键的角色。
夹手结构是一种特殊设计的装置，用于机器人在码垛过程中抓取、移动和放置物体。
夹手结构的主要作用是实现物体的稳定抓取和精确放置。
它通常由夹爪、传感器、执行器和控制系统等组成。
夹爪是夹手结构的核心部件，可以根据需要选择不同形状、材料和机械原理的夹爪。
传感器用于检测物体的位置、形状和重量等信息，以便控制系统作出相应的动作。
执行器负责夹手的开合和旋转等动作。
控制系统则负责协调夹手的运动和与机器人其他部件的配合。
而夹手结构的重要性不言而喻。
它直接影响到机器人码垛系统的效率和准确性。
一个优秀的夹手结构可以实现高速抓取和精确放置，提高物体处理的速度和质量。
它还能适应不同形状、尺寸和材料的物体，增强机器人的适应性和灵活性。
然而，目前夹手结构在某些方面仍存在一些研究缺陷。
首先，夹手结构的设计和优化需要考虑到不同物体的特性和要求，这需要更深入的研究和实践。
其次，夹手结构在面对复杂环境和不确定性因素时，如何保证稳定的抓取和放置仍然是一个挑战。
此外，夹手结构的耐久性和可靠性也需要进一步改进，以满足长时间、高强度的工作需求。
1.国内外发展现状分析在国内，许多研究机构和高校积极投入到这一领域的研究中，取得了一系列显著的成果。
首先，国内研究者对夹手结构的设计进行了深入研究。
他们关注于夹爪的形状、材料和机构设计等方面，以提高抓取物体的稳定性和可靠性。
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一种新型夹具在机器人纸箱堆垛中的应用
李智峰（长沙矿冶研究院湖南金能自动化设备有限公司长沙410012）
摘要：本文论述了一种新型夹具在机器人纸箱堆垛中的应用，一种机器人夹具几乎适用于所有型号的纸箱。
长期以来在产品包装的最后环节—纸箱堆垛，一直由人工搬运，费时费力效率低，不适用于大产量自动化生产的要求。
本新型夹具与机器人及纸箱定中心装置一起配套使用，实现了纸箱堆垛的全自动化生产。
关键词：夹具、机器人、纸箱、堆垛
1、前言
纸箱堆垛的现状：纸箱堆垛是产品包装的最后环节。
长期以来，在国内纸箱堆垛这项工作都是靠人工搬运，但随着自动化生产程度的提高，产能产量的扩大，人工搬运已满足不了自动化生产和大产能的要求；另外纸箱内包装的产品有些是高危或剧毒品，纸箱堆垛最好能实现自动无人化生产。
本文论述一种新型夹具配合机器人使用可实现纸箱堆垛自动化无人化生产，而且这种夹具几乎适用于所有的纸箱，这对于保障操作者的健康和安全、确保产品的品质，提高生产效率、节省劳动力等方面都有着积极作用。
机器人夹具，属于一种非标设计的产品，可根据用户的不同需要，设计制造出抓放任何不同形状的物体,适合不同工作要求的场合。
本夹具配合机器人可完成工件（物品）抓取、搬运、平移、升降对接时的微调角度等三维空间移载动作，并把负载物件快速、精确的放置在预先程序设定的位置。
堆垛是将已装入包装的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板（木质、塑胶、塑料）上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。
本设备与机器人一起采用PLC+触摸屏控制，实现智能化操作管理，简便、易掌握。
可大大地减少劳动人员和降低劳动强度。
采用高速、平稳、节省空间之理念设计。
一机多用，调整迅速，不必为更换堆叠产品而烦恼。
适用范围：瓦楞纸箱、塑胶箱等包装物。
2、纸箱堆垛实际应用
这是山东省的一化工厂家的乳化炸药自动堆垛的实际应用，要求托盘共堆放5层，当第5层堆满纸箱时机器人应能识别并发出信号，使堆满的托盘能自动移出，
新托盘自动移入。
以下是实际生产中的纸箱尺寸及纸箱堆垛的要求：
2.1、以下是纸箱型号的及产品规格：
2.2、采用机器人及其夹具对纸箱夹持、移位及堆垛，但纸箱不得压缩变形，每个纸
箱堆垛要紧密，不得留过大间隙。
2.3、一套夹具应能兼容几种型号纸箱，产品换型时如须更换夹具，更换时间不得超过20分钟，最好是一套夹具兼容所有型号纸箱从而使夹具不必换型。
2.4、纸箱定位采用两侧面定位，并有顶升机构把纸箱抬高一点方便机械手夹持。
2.5、纸箱堆放在托盘上，共堆放5层，为保持每层的平稳性，每个纸箱的上下层堆放须错位。
2.6、产品生产有时混合生产，同时来两种型号的纸箱，要求机器人能识别并区分堆放（机器人左右方位各放有一块托盘）。
2.7、托盘尺寸1100mmX1100mmX100mm
注: 药卷纸箱规格：全部为内腔尺寸，整箱重量：24Kg/箱(不含纸箱重量)
3、设计思路
3.1、根据纸箱堆垛后的大小、高度及纸箱重量选型机器人，设计留有适当的余地。
3.2、设计一套纸箱定中心装置，两侧面定位，两侧面各装有一排光电开关，通过光电开关感应纸箱大小确认纸箱型号，定位好之后有一顶升机构抬升纸箱方便夹具夹持。
3.3、夹具的初步设计，选用一侧固定另一侧可移动夹持的夹具，夹持纸箱的两侧面，优点是每个纸箱堆垛紧密，不会留有大间隙；但缺点是纸箱可能会压缩变形，可能夹持不住纸箱，而使纸箱从夹具上掉落下来。
3.4、夹具设计最后选用如下图所示结构：夹具采用后侧面与底部定位，滑动托板托住纸箱底部，后侧面用水平真空接管风琴型吸盘吸住使纸箱使之不侧翻，底部的滑动托板可滑动，堆垛时滑动底板可抽出。
3.5、采用如图所示的夹具可兼容以上所有型号的纸箱，纸箱换型时无须更换夹具，纸箱堆垛时机器人先定好卸料位置，夹具的滑动托板（件03）抽出，同时吸盘反吹高压空气放下纸箱，这样纸箱可比较精确地定位，经过半年多的实践证明这是非常精确的定位方法。
3.6、如下图所示，滑动托板（件03）采用对称制作，因是悬臂梁结构，用久了会弯曲变形，采用对称制作，每工作三个月或半年更换一面安装，滑动托板（件03）向下弯曲可变为向上弯曲，从而可完全解决悬臂梁变形问题。
3.7、如下图所示，为减轻夹具的重量，夹具材质选用高强度的铝合金，铝合金使材料本身的重量减轻，另在材料上挖一些孔（如下图所示）以减轻重量。
4、理论计算：
如下图所示结构，悬臂梁受力简化画法示意图及计算5、实践检验
如上图所示结构，经过半年多的生产运行实现了零故障，通过实践检验说明该夹具结构简单明了，安全可靠，兼容性好且适应多型号纸箱。
纸箱堆垛机器人夹具适用范围：瓦楞纸箱、塑胶箱等包装物。
The Application of a New Type Fixture for Stacking Carton by Robot Abstract: This paper introduces a new type of fixture in robot carton stacking application, a robotic fixture almost applicable to all types of carton. For a long time in the last part of the product packaging cartons, always by stacking - time-consuming manual handling, low efficiency and do not apply to the big production automation production requirement. This type of fixture and robots and Fixed center device is a backup devices used, realizing the supporting the use of carton stacking the full automation production.
Keywords: fixture, robot, carton, stacking。