【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例总体上涉及工业机器人领域，并且更具体地涉及用于操纵堆叠物体的夹具和方法。
技术介绍
1、在比如连锁超市、便利店和其他购物和生产场所等零售行业中，不同订单的商品通常在仓库中被分拣、包装和分发。首先将这些商品放在比如搬运箱等不同容器中，并且接着对其进行分拣和递送。典型地，因为存在大量订单，所以容器的数量通常非常大。搬运箱需要频繁根据订单进行分拣并放入仓库和从仓库取出。
2、用于大量容器的这些操纵过程通常是耗时且劳动密集型的。为了节省空间并使管理标准化，仓库中的容器将被堆叠起来，这增加了分拣和转移这些容器的难度。在一些情况下，仓库处于较低温度环境中，例如处于0至4摄氏度，这可能给工人造成健康问题。常规地，操纵大量容器是手动执行的，这不仅耗时而且耗力。这些过程具有较低效率和高成本，并且还受到安全风险的影响。日益需要使堆叠物体的操纵自动化。
技术实现思路
1、本公开的示例实施例提供了用于操纵堆叠物体的夹具和方法，该夹具和该方法可以提高操纵堆叠物体的自动化程度。
2、在本公开的第一方面，提供了一种用于操纵堆叠物体的夹具。该夹具包括：框架；第一托架，该第一托架布置在框架上，并且包括第一上臂；第二托架，该第二托架在第一方向上在与第一托架不同的位置处与第一托架平行地布置在框架上，并且包括第二上臂；以及第一致动器，该第一致动器附接到框架，并且被配置成使第一托架和第二托架在第一方向上在第一位置与第二位置之间同步移动，在该第一位置处，第一上臂和第二上臂彼此靠近以从第一
3、在一些实施例中，第一托架和第二托架各自可以包括升降机构，该升降机构被配置成使相应上臂在垂直于该第一方向的第二方向上升降。通过这种布置，可以灵活地选择堆叠中的任何物体并且进一步使该物体由升降机构操纵。
4、在一些实施例中，该升降机构可以包括：第一线性导轨，该第一线性导轨在第二方向上延伸；驱动装置，该驱动装置包括马达和联接到该马达的螺杆；以及从动块，该从动块被配置成由螺杆线性地驱动沿着第一线性导轨移动，上臂由从动块承载。通过这种布置，可以容易地实施升降机构。
5、在一些实施例中，第一托架和第二托架各自可以包括第一引导臂和布置在该第一引导臂上的第一气动致动器，该第一气动致动器被配置成使相应上臂在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上在缩回位置与伸展位置之间移动。通过这种布置，可以通过缩回和/或伸展该对上臂来灵活地操纵堆叠中的物体。
6、在一些实施例中，该第一引导臂可以包括在第三方向上延伸的第二线性导轨，相应上臂包括在第三方向上延伸的杆并且被配置成沿着第二线性导轨移动。通过这种布置，可以可靠地引导该对上臂的移动。
7、在一些实施例中，第一托架和第二托架各自可以包括第一支撑板，该第一支撑板在第二方向上延伸并且被配置成支撑该升降机构；并且框架包括一对第三线性导轨，该对第三线性导轨在第一方向上延伸并且在第二方向上彼此间隔开，该第一支撑板被配置成沿着该对第三线性导轨移动。通过这种布置，夹具可以被制造得紧凑，具有减少的重量和空间占用。
8、在一些实施例中，第一致动器可以包括第二气动致动器，该第二气动致动器包括两个输出构件，这两个输出构件分别通过万向节与第一托架和第二托架联接，以通过第二气动致动器同步地驱动第一托架和第二托架。通过这种布置，可以进一步改进夹具的紧凑性。
9、在一些实施例中，夹具进一步可以包括：第三托架，该第三托架在第二方向上在与第一托架不同的位置处与第一托架平行地布置在该框架上，并且包括第一下臂；第四托架，该第四托架在第一方向上在与第三托架不同的位置处与第三托架平行地布置在框架上，并且包括第二下臂；以及第二致动器，该第二致动器附接到框架，并且被配置成使第三托架和第四托架在第二方向上在第三位置与第四位置之间同步移动，在第三位置处，第一下臂和第二下臂彼此靠近以从第二物体的两个相反侧夹紧第二物体，在第四位置处，第一下臂和第二下臂彼此远离以释放第二物体。通过这种布置，可以通过该对上臂和该对下臂的协作来灵活地操纵堆叠中的任何物体。
10、在一些实施例中，第三托架和第四托架各自可以包括第二引导臂和布置在该第二引导臂上的第三气动致动器，该第三气动致动器被配置成在第三方向上在缩回位置与伸展位置之间驱动相应下臂；并且该第二引导臂包括在第三方向上延伸的第四线性导轨，相应下臂包括在第三方向上延伸的杆并且被配置成沿着第四线性导轨移动。通过这种布置，可以通过缩回和/或伸展该对上臂来灵活地操纵堆叠中的物体。
11、在一些实施例中，第三托架和第四托架各自可以包括在第二方向上延伸的第二支撑板，第三托架和第四托架被配置成通过第二支撑板与框架之间的滑动接合而在第一方向上移动。通过这种布置，夹具可以被制造得紧凑，具有减少的重量和空间占用。
12、在一些实施例中，第二致动器可以包括第四气动致动器，该第四气动致动器包括两个输出构件，这两个输出构件分别通过万向节与第三托架和第四托架联接，以通过第四气动致动器同步地移动第三托架和第四托架。通过这种布置，可以进一步改进夹具的紧凑性。
13、在一些实施例中，框架可以包括一对第三线性导轨，该对第三线性导轨在第一方向上延伸并且在第二方向上彼此间隔开，第一托架、第二托架、第三托架和第四托架被配置成沿着该对第三线性导轨移动。通过这种布置，可以以足够的结构强度进一步改进夹具的紧凑性。
14、在本公开的第二方面，提供了一种机器人。该机器人包括机器人臂；以及根据第一方面中任一项所述的用于操纵堆叠物体的夹具，该夹具附接到机器人臂。
15、在本公开的第三方面，提供了一种用于操纵堆叠物体的方法。该方法包括：通过使第一托架的第一上臂和第二托架的第二上臂在第一方向上彼此靠近地移动来从这些堆叠物体中的第一物体的两个相反侧抓握该第一物体；通过使第三托架的第一下臂和第四托架的第二下臂在第一方向上彼此靠近地移动来从位于该第一物体下方的第二物体的两个相反侧抓握该第二物体；以及将第一物体与第二物体分开。
16、在一些实施例中，将第一物体与第二物体分开可以包括：通过升降机构使第一物体在垂直于第一方向的第二方向上升降，以在第一物体与第二物体之间在第二方向上形成间隙；以及通过在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上伸展或缩回第一上臂和第二上臂或伸展或缩回第一下臂和第二下臂来移动第一物体和第二物体中的一者。
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1.一种用于操纵堆叠物体(300)的夹具(100)，包括：
2.如权利要求1所述的夹具(100)，其中，所述第一托架(110)和所述第二托架(120)各自包括升降机构(150)，所述升降机构被配置成使相应上臂在垂直于所述第一方向的第二方向上升降。
3.如权利要求2所述的夹具(100)，其中，所述升降机构(150)包括：
4.如权利要求2所述的夹具(100)，其中，所述第一托架(110)和所述第二托架(120)各自包括第一引导臂(114，124)和布置在所述第一引导臂(114，124)上的第一气动致动器(111，121)，所述第一气动致动器(111，121)被配置成使所述相应上臂在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上在缩回位置与伸展位置之间移动。
5.如权利要求4所述的夹具(100)，其中，所述第一引导臂(114，124)包括在所述第三方向上延伸的第二线性导轨(115，125)，所述相应上臂包括在所述第三方向上延伸的杆并且被配置成沿着所述第二线性导轨(115，125)移动。
6.如权利要求4所述的夹具(100)，其
7.如权利要求1至6中任一项所述的夹具(100)，其中，所述第一致动器(180)包括第二气动致动器，所述第二气动致动器包括两个输出构件(183，185)，所述两个输出构件(183，185)分别通过万向节(184，186)与所述第一托架(110)和所述第二托架(120)联接，以通过所述第二气动致动器同步地驱动所述第一托架(110)和所述第二托架(120)。
8.如前述权利要求中任一项所述的夹具(100)，进一步包括：
9.如权利要求8所述的夹具(100)，其中，所述第三托架(130)和所述第四托架(140)各自包括第二引导臂(134，144)和布置在所述第二引导臂(134，144)上的第三气动致动器(131，141)，所述第三气动致动器(131，141)被配置成在所述第三方向上在缩回位置与伸展位置之间驱动相应下臂；并且
10.如权利要求8或9所述的夹具(100)，其中，所述第三托架(130)和所述第四托架(140)各自包括在所述第二方向上延伸的第二支撑板(137，147)，所述第三托架(130)和所述第四托架(140)被配置成通过所述第二支撑板与所述框架(160)之间的滑动接合来在所述第一方向上移动。
11.如权利要求8或9所述的夹具(100)，其中，所述第二致动器(190)包括第四气动致动器(190)，所述第四气动致动器包括两个输出构件(193，195)，所述两个输出构件分别通过万向节(194，196)与所述第三托架(130)和所述第四托架(140)联接，以通过所述第四气动致动器同步地移动所述第三托架(130)和所述第四托架(140)。
12.如权利要求8至11中任一项所述的夹具(100)，其中，所述框架(160)包括一对第三线性导轨(165)，所述对第三线性导轨在所述第一方向上延伸并且在所述第二方向上彼此间隔开，所述第一托架(110)、所述第二托架(120)、所述第三托架(130)和所述第四托架(140)被配置成沿着所述对第三线性导轨移动。
13.一种机器人，包括：
14.一种用于操纵堆叠物体的方法，所述方法包括：
15.如权利要求14所述的方法，其中，将所述第一物体与所述第二物体分开包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于操纵堆叠物体(300)的夹具(100)，包括：
2.如权利要求1所述的夹具(100)，其中，所述第一托架(110)和所述第二托架(120)各自包括升降机构(150)，所述升降机构被配置成使相应上臂在垂直于所述第一方向的第二方向上升降。
3.如权利要求2所述的夹具(100)，其中，所述升降机构(150)包括：
4.如权利要求2所述的夹具(100)，其中，所述第一托架(110)和所述第二托架(120)各自包括第一引导臂(114，124)和布置在所述第一引导臂(114，124)上的第一气动致动器(111，121)，所述第一气动致动器(111，121)被配置成使所述相应上臂在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上在缩回位置与伸展位置之间移动。
5.如权利要求4所述的夹具(100)，其中，所述第一引导臂(114，124)包括在所述第三方向上延伸的第二线性导轨(115，125)，所述相应上臂包括在所述第三方向上延伸的杆并且被配置成沿着所述第二线性导轨(115，125)移动。
6.如权利要求4所述的夹具(100)，其中，所述第一托架(110)和所述第二托架(120)各自包括第一支撑板(117，127)，所述第一支撑板在所述第二方向上延伸并且被配置成支撑所述升降机构(150)；并且
7.如权利要求1至6中任一项所述的夹具(100)，其中，所述第一致动器(180)包括第二气动致动器，所述第二气动致动器包括两个输出构件(183，185)，所述两个输出构件(183，185)分别通过万向节(184，186)与所述第一托架(110)和所述第二托架(120)联接，以通过所述第二气动致动器同步地驱动所述第一托架(110)和所述第二托架(120)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷浩腾，贾建强，郭栋杰，马博军，田音，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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