申请/专利权人：河北工业大学

申请日：2018-05-17

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN108545235B

主分类号：B65B13/02

分类号：B65B13/02;B65B13/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2018.10.16#实质审查的生效;2018.09.18#公开

摘要：本发明公开了一种橡皮筋抓取撑开装置，包括橡皮筋抓取机构、柜体、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构；所述橡皮筋抓取机构、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构均安装在在柜体上；所述橡皮筋传送机构包括储料桶、气动马达、橡皮筋分离板、摆动气缸、摆动板和安装架；所述橡皮筋撑开机构包括推进气缸二、四爪开合装置、气缸导柱二和支撑架。本装置为全自动化橡皮筋撑开装置，节省人力，降低人工成本，安全系数高。通过调节推进气缸三行程来调节撑开指旋转角度，使得橡皮筋撑开程度可调，适用的橡皮筋规格较广泛。通过轮系传动设置合理的传动比控制四个撑开指的同步开合，利用齿轮和同步带轮传动，传动精度较高。

主权项：1.一种橡皮筋抓取撑开装置，其特征在于该装置包括橡皮筋抓取机构、柜体、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构；所述橡皮筋抓取机构、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构均安装在柜体上；所述橡皮筋抓取机构包括机械爪连接杆、机械臂、气缸柱、气缸导柱一、盖板、转台、中间基座、旋转气缸、底部基座、推进气缸一和手指气缸式机械爪；所述底部基座固定在柜体上；所述中间基座固定在底部基座上；所述旋转气缸放置在中间基座内并与底部基座固连；所述转台与中间基座连接，并且转台与旋转气缸输出轴连接；所述盖板固定在转台上；所述气缸导柱一穿过盖板上的通孔与机械臂固连；所述推进气缸一固连在盖板上，推进气缸一的气缸柱穿过盖板上的通孔与机械臂固连；所述机械爪连接杆与机械臂固连；所述手指气缸式机械爪与机械爪连接杆固连；所述橡皮筋传送机构包括储料桶、气动马达、橡皮筋分离板、摆动气缸、摆动板和安装架；所述储料桶固定在柜体上；所述安装架固定在储料桶上；所述摆动气缸固定在安装架上；所述摆动板的一端与摆动气缸的输出轴连接；所述气动马达与摆动板的另一端固连；所述橡皮筋分离板与气动马达的输出轴固连；所述橡皮筋撑开机构包括推进气缸二、四爪开合装置、气缸导柱二和支撑架；所述支撑架固定在柜体上；所述气缸导柱二固定在支撑架上；所述推进气缸二固定在支撑架上端，且其气缸柱穿过支撑架的通孔与四爪开合装置连接；所述四爪开合装置与气缸导柱二连接；所述四爪开合装置包括推进气缸三、支撑板、下盖、上盖、主动带轮一、主动轴一、同步带一、从动带轮一、从动轴一、次级从动轴一、撑开指、次级从动齿轮一、次级齿轮一、次级从动轴二、次级从动齿轮二、从动带轮二、从动轴二、次级齿轮二、同步带二、张紧带轮、张紧轴、齿条、主动齿轮、主动带轮二、主动轴二、从动齿轮、张紧机构和连接片；所述支撑板与气缸导柱二连接，支撑板与推进气缸二的气缸柱连接；所述推进气缸三固定在支撑板上；所述上盖和下盖均固定在支撑板上；所述主动轴一、从动轴一、次级从动轴一、次级从动轴二、从动轴二、张紧轴和主动轴二均通过角接触球轴承安装在支撑板上；所述主动齿轮和主动带轮二均与主动轴二连接；所述主动带轮一和从动齿轮均与主动轴一连接；所述从动带轮一和次级从动齿轮一均与次级从动轴一连接；所述从动带轮二和次级齿轮二均与从动轴二连接；所述次级齿轮一与从动轴一连接；所述次级从动齿轮二与次级从动轴二连接；所述张紧带轮与张紧轴连接；所述同步带一分别与主动带轮一和从动带轮一啮合；所述同步带二分别与主动带轮二和从动带轮二啮合；所述齿条与推进气缸三的气缸柱固连；主动齿轮与齿条啮合；从动齿轮与主动齿轮啮合；次级齿轮一与次级从动齿轮一啮合；次级齿轮二与次级从动齿轮二啮合；所述张紧机构固定在支撑板上；四个撑开指分别与从动轴一、次级从动轴一、从动轴二和次级从动轴二上的开槽相配合。

全文数据：一种橡皮筋抓取撑开装置技术领域[0001]本发明属于自动化设备技术领域，具体是一种橡皮筋抓取撑开装置。背景技术[0002]i现今，市面上许多零散商品如一次性筷子、碳素笔芯、铅笔等需要用橡皮筋来捆束。目前普遍的捆束方式是人工撑开橡皮筋对这些零散商品进行捆束。但是，人工撑开橡皮筋效率较低，并且长时间的重复撑开橡皮筋工作对人的体力消耗较大，后期人的注意力会越来越不集中，效率更低。现有的套橡皮筋设备为人工将橡皮筋套在一对并排的丝杠上，丝杠同向旋转靠螺纹将橡皮筋分离开，再用机械爪将分离的橡皮筋撑开套在物品上。但依靠人工撑开橡皮筋套在丝杠上效率较低，套橡皮筋较不方便，且有一定的安全隐患。现如今，随着社会的发展，雇工越来越困难，并且雇工成本逐渐增加。目前各类自动化设备中还没有橡皮筋撑开机构，只得依靠人工。发明内容[0003]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种橡皮筋抓取撑开装置。[0004]本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种橡皮筋抓取撑开装置，其特征在于该装置包括橡皮筋抓取机构、柜体、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构;所述橡皮筋抓取机构、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构均安装在在柜体上；[0005]所述橡皮筋传送机构包括储料桶、气动马达、橡皮筋分离板、摆动气缸、摆动板和安装架;所述储料桶固定在柜体上;所述安装架固定在储料桶上;所述摆动气缸固定在安装架上;所述摆动板的一端与摆动气缸的输出轴连接;所述气动马达与摆动板的另一端固连；所述橡皮筋分离板与气动马达的输出轴固连；[0006]所述橡皮筋撑开机构包括推进气缸二、四爪开合装置、气缸导柱二和支撑架;所述支撑架固定在柜体上;所述气缸导柱二固定在支撑架上;所述推进气缸二固定在支撑架上端，且其气缸柱穿过支撑架的通孔与四爪开合装置连接;所述四爪开合装置与气缸导柱二连接。[0007]与现有技术相比，本发明有益效果在于：[0008]1•本装置为全自动化橡皮筋撑开装置，节省人力，降低人工成本，安全系数高；[0009]2.本装置可连续化作业，工作效率较高；[0010]3•通过调节推进气缸三行程来调节撑开指旋转角度，使得橡皮筋撑开程度可调，适用的橡皮筋规格较广泛；[0011]4•通过轮系传动设置合理的传动比控制四个撑开指的同步开合，利用齿轮和同步带轮传动，传动精度较高。[0012]5.角接触球轴承嵌在支撑板内，结构简单，定位方便。[0013]6.通过齿轮轮系与同步带传动，只需一个动力源即推进气缸三即可同步控制四个撑开指，对安装空间要求较低，降低成本。[00M]7•利用橡皮筋抓取机构将储料桶中的橡皮筋抓取到橡皮筋分离板上，节省人工，安全高效。[0015]8•由气动马达带动橡皮筋分离板高速旋转，将未套在气动马达输出轴上的橡皮筋尚心出去，能闻效将散乱的橡皮筋分离出来，效率比人工高。附图说明[0016]图1为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的整体结构轴测示意图；[0017]图2为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的橡皮筋抓取机构的轴测示意图；[0018]图3为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的橡皮筋传送机构的轴测示意图；[0019]图4为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的橡皮筋撑开机构的轴测示意图；[0020]图5为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的四指开合装置的整体结构轴测示意图；[0021]图6为本发明橡皮筋抓取撑开装置一种实施例的四指开合装置的内部轴测示意图；具体实施方式[0022]下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。[0023]本发明提供了一种橡皮筋抓取撑开装置参见图1-6,简称装置），其特征在于该装置包括橡皮筋抓取机构1、柜体2、橡皮筋传送机构3和橡皮筋撑开机构4;所述柜体2位于地面上，橡皮筋抓取机构1、橡皮筋传送机构3和橡皮筋撑开机构4均安装在在柜体2上；[0024]所述橡皮筋抓取机构1包括机械爪连接杆101、机械臂1〇2、气缸柱103、气缸导柱一104、盖板1〇5、转台1〇6、中间基座1〇7、旋转气缸108、底部基座109、推进气缸一110和手指气缸式机械爪111;所述底部基座109固定在柜体2上;所述中间基座107固定在底部基座109上;所述旋转气缸108放置在中间基座107内并与底部基座109固连;所述转台106与中间基座107以转动副的形式连接，并且转台106与旋转气缸108输出轴通过联轴器连接，旋转气缸1〇8为转台106提供旋转动力;所述盖板105固定在转台106上;所述气缸导柱一104穿过盖板105上的通孔与盖板105组成移动副，并与机械臂102固连;所述推进气缸一110固连在盖板105上，推进气缸一110的气缸柱103穿过盖板105上的通孔与盖板105组成移动副，末端与机械臂102固连，推进气缸一110为机械臂102的升降提供动力;所述机械爪连接杆101与机械臂102固连，随机械臂102—同运动;所述手指气缸式机械爪111与机械爪连接杆101固连；[0025]所述橡皮筋传送机构3包括储料桶301、气动马达302、橡皮筋分离板303、摆动气缸304、摆动板305和安装架306;所述储料桶301固定在柜体2上，储料桶301用于存储橡皮筋；所述安装架306固定在储料桶301上;所述摆动气缸304固定在安装架306上;所述摆动板305的一端与摆动气缸304的输出轴连接，随摆动气缸304的输出轴一同运动;所述气动马达302与摆动板305的另一端固连;所述橡皮筋分离板303与气动马达302的输出轴固连，随气动马达302的输出轴一同转动；[0026]所述橡皮筋撑开机构4包括推进气缸二401、四爪开合装置402、气缸导柱二403和支撑架404;所述支撑架404固定在柜体2上;所述气缸导柱二403固定在支撑架404上;所述推进气缸二401固定在支撑架404上端，且其气缸柱穿过支撑架404的通孔与四爪开合装置402连接，为四爪开合装置402的升降提供动力；所述四爪开合装置402与气缸导柱二403以移动副的方式连接；[0027]所述四爪开合装置402包括推进气缸三40201、支撑板40202、下盖40203、上盖40204、主动带轮一40205、主动轴一40206、同步带一40207、从动带轮一40208、从动轴一4〇2〇9、次级从动轴一4〇210、撑开指40211、次级从动齿轮一40212、次级齿轮一40213、次级从动轴二40214、次级从动齿轮二40215、从动带轮二40216、从动轴二40217、次级齿轮二40218、同步带二40219、张紧带轮40220、张紧轴40221、齿条40222、主动齿轮40223、主动带轮二40224、主动轴二40225、从动齿轮40226、张紧机构40227和连接片40228;[0028]所述支撑板4〇2〇2与气缸导柱二403以移动副的方式连接，支撑板40202与推进气缸二401的气缸柱连接;所述推进气缸三40201通过螺栓固定在支撑板40202上;所述上盖40204和下盖40203均固定在支撑板40202上;所述连接片40228分别与支撑板40202、上盖4〇2〇4和下盖4〇2〇3以螺纹副的形式连接;所述主动轴一40206、从动轴一40209、次级从动轴一4〇210、次级从动轴二40214、从动轴二40217、张紧轴40221和主动轴二40225均通过角接触球轴承40230安装在支撑板4〇2〇2上，轴与角接触轴承40230以转动副的形式配合;所述主动齿轮40223和主动带轮二40224均通过键与主动轴二40225连接;所述主动带轮一40205和从动齿轮40226均通过键与主动轴一40206连接;所述从动带轮一40208和次级从动齿轮一40212均通过键与次级从动轴一40210连接;所述从动带轮二40216和次级齿轮二40218均通过键与从动轴二40217连接;所述次级齿轮一40213通过键与从动轴一40209连接;所述次级从动齿轮二40215通过键与次级从动轴二40214连接;所述张紧带轮40220通过键与张紧轴40221连接;所述同步带一40207分别与主动带轮一40205和从动带轮一40208啮合连接;所述同步带二4〇219分别与主动带轮二4〇224和从动带轮二40216啮合连接;所述齿条40222与推进气缸三4〇2〇1的气缸柱固连;主动齿轮4〇223与齿条40222啮合;从动齿轮40226与主动齿轮40223啮合;次级齿轮一4〇213与次级从动齿轮一4〇212啮合;次级齿轮二40218与次级从动齿轮二4〇215啮合;所述张紧机构4〇227固定在支撑板4〇2〇2上，张紧机构40227为现有机构，用于对同步带一402〇7和同步带二4〇219进行张紧；四个撑开指40211分别与从动轴一4〇2〇9、次级从动轴一40210、从动轴二4〇217和次级从动轴二40214上的开槽相配合，并随着它们转动，四个撑开指同时撑开同时并拢。[0029]本发明橡皮筋抓取撑开装置的工作原理和工作流程是：[0030]工作时，首先，手指气缸式机械爪111在储料桶301内任意抓取一定量的橡皮筋，推进气缸一110的气缸柱103推动机械臂1〇2向上运动，此时机械臂102通过机械爪连接杆101带动手指气缸式机械爪111向上运动，气缸导柱一104起导向作用。上升一段距离后推进气缸一110停止推进，旋转气缸108运转，旋转气缸108通过联轴器带动转台1〇6转动带动机械臂102，使手指气缸式机械爪111到达橡皮筋分离板303的上方，此时手指气缸式机械爪i丄1松开手爪，橡皮筋掉落在橡皮筋分离板3〇3上，有一部分橡皮筋套在气动马达302的输出轴上，此时气动马达3〇2旋转，带动橡皮筋分离板3〇3—起旋转将未套在气动马达3〇2输出轴上的橡皮筋甩出。然后气动马达3〇2停止旋转，此时摆动气缸3〇4运转，其输出轴带动摆动板305摆动，同样摆动板305带着气动马达302和橡皮筋分离板303—同摆动180。，此时四爪开n差置402的四个撑开指40211处于并拢状态，气动马达302的输出轴与四个撑开指40211的四指交点同心，此时套在气动马达3〇2输出轴上的橡皮筋落在撑开指40211的交点上，套在撑开指40211上。此时摆动气缸304运转，其输出轴带动摆动板305摆动，摆动板305则带着气动马达302和橡皮筋分离板303—同摆动180。返回原位置。此时四爪开合装置402上的推进气缸三40201处于已推出状态，推进气缸三的气缸柱回缩带动齿条4〇222后退，齿条4〇222则带动主动齿轮40223逆时针转动，主动齿轮40223带动主动轴二40225逆时针转动，主动轴二40225转动后带动主动带轮二40224逆时针转动。主动带轮二40224转动通过同步带二40219传动而带动从动带轮二40216逆时针转动，从动带轮二40216通过键连接带动从动轴二40217逆时针转动，从动轴40217又通过键连接带动次级齿轮二4〇218逆时针转动，次级齿轮二40218带动次级从动齿轮二40215顺时针转动。与此同时主动齿轮40223逆时针转动时带动从动齿轮40226顺时针转动，从动齿轮40226通过键连接带动主动轴一40206顺时针转动，主动轴一4〇2〇6通过键连接带动主动带轮一4〇2〇5顺时针转动，主动带轮一40205通过同步带一40207传动而带动从动带轮一40208顺时针转动，从动带轮一40208转动通过键传动带动从动轴一40209顺时针转动，从动轴一40209转动通过键传动带动次级齿轮一40213顺时针转动，次级齿轮一40213通过啮合传动带动次级从动齿轮一402丨2逆时针转动，从动齿轮一4〇212通过键传动带动次级从动轴一40210逆时针转动。张紧机构40227固定在支撑板40202上用于对同步带一40207和同步带二40219进行张紧。主动齿轮40223与从动齿轮40226的传动比为3:2,主动带轮一40205与从动带轮一40208的传动比为1:1，主动带轮二40224与从动带轮二40216的传动比为3:2,次级齿轮一40213、次级从动齿轮一40212、次级齿轮二40218、次级从动齿轮二40215为规格相同的直齿轮。由此，实现了四个撑开指4〇211的同步开闭。四个撑开指4〇211开启将套在指上的橡皮筋撑开。然后推进气缸二4〇1推进，推进气缸二401的气缸柱带动四爪开合装置4〇2下降，气缸导柱二403起导向作用。此时分离橡皮筋的一对丝杠穿过四爪开合装置402中间的矩形空洞，此时，丝杠也穿过了撑开的橡皮筋，丝杠两侧的挡板将橡皮筋在开启的撑开指40211上推下。此时推进气缸二401运转，其气缸柱带动四爪开合装置402上升回到原位。然后推进气缸三4〇2〇1运转其气缸柱推动齿条40222前进，使得四个撑开指40211回复闭合原位。[0031]本发明未述及之处适用于现有技术。

权利要求：1.一种橡皮筋抓取撑开装置，其特征在于该装置包括橡皮筋抓取机构、柜体、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构;所述橡皮筋抓取机构、橡皮筋传送机构和橡皮筋撑开机构均安装在在柜体上；所述橡皮筋传送机构包括储料桶、气动马达、橡皮筋分离板、摆动气缸、摆动板和安装架；所述储料桶固定在柜体上;所述安装架固定在储料桶上；所述摆动气缸固定在安装架上;所述摆动板的一端与摆动气缸的输出轴连接;所述气动马达与摆动板的另一端固连;所述橡皮筋分离板与气动马达的输出轴固连；所述橡皮筋撑开机构包括推进气缸二、四爪开合装置、气缸导柱二和支撑架;所述支撑架固定在柜体上;所述气缸导柱二固定在支撑架上;所述推进气缸二固定在支撑架上端，且其气缸柱穿过支撑架的通孔与四爪开合装置连接;所述四爪开合装置与气缸导柱二连接。2.根据权利要求1所述的橡皮筋抓取撑开装置，其特征在于所述橡皮筋抓取机构包括机械爪连接杆、机械臂、气缸柱、气缸导柱一、盖板、转台、中间基座、旋转气缸、底部基座、推进气缸一和手指气缸式机械爪;所述底部基座固定在柜体上;所述中间基座固定在底部基座上;所述旋转气缸放置在中间基座内并与底部基座固连;所述转台与中间基座连接，并且转台与旋转气缸输出轴连接;所述盖板固定在转台上;所述气缸导柱一穿过盖板上的通孔与机械臂固连;所述推进气缸一固连在盖板上，推进气缸一的气缸柱穿过盖板上的通孔与机械臂固连;所述机械爪连接杆与机械臂固连;所述手指气缸式机械爪与机械爪连接杆固连。3.根据权利要求1所述的橡皮筋抓取撑开装置，其特征在于所述四爪开合装置包括推进气缸三、支撑板、下盖、上盖、主动带轮一、主动轴一、同步带一、从动带轮一、从动轴一、次级从动轴=、撑开指、次级从动齿轮一、次级齿轮一、次级从动轴二、次级从动齿轮二、从动带轮二、从动轴二、次级齿轮二、同步带二、张紧带轮、张紧轴、齿条、主动齿轮、主动带轮二、主动轴二、从动齿轮、张紧机构和连接片；所述支撑板与气缸导柱二连接，支撑板与推进气缸二的气缸柱连接;所述推进气缸三固定在支撑板上;所述上盖和下盖均固定在支撑板上;所述主动轴一、从动轴一、次级从动轴一、次级从动轴二、从动轴二、张紧轴和主动轴二均通过角接触球轴承安装在支撑板上；所述主动齿轮和主动带轮二均与主动轴二连接;所述主动带轮一和从动齿轮均与主动轴一连接L所述从动带轮一和次级从动齿轮一均与次级从动轴一连接;所述从动带轮二和次级齿轮二均与从动轴二连接;所述次级齿轮一与从动轴一连接;所述次级从动齿轮二与次级从动轴二连接^所述张紧带轮与张紧轴连接;所述同步带一分别与主动带轮一和从动带轮一啮合;所述同步带二分别与主动带轮二和从动带轮二啮合;所述齿条与推进气缸三的气缸柱固连;3动齿轮与齿条啮合;从动齿轮与主动齿轮啮合;次级齿轮一与次级从动齿轮一啮合;次级凶轮一与次级从动齿轮二啮合;所述张紧机构固定在支撑板上；四个撑开指分别与从动轴一、次级从动轴一、从动轴二和次级从动轴二上的开槽相配合。

百度查询： 河北工业大学 一种橡皮筋抓取撑开装置

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