CN104670542B - 一种搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种搬运装置，主要在利乐包等奶包输送装箱过程中使用，可以解决奶包在搬运过程中散开的问题，包括安装座和吸盘，所述安装座上安装有第一升降机构，所述吸盘与第一升降机构连接并由第一升降机构带动上下升降，所述安装座上安装有限位框，所述限位框围成一个限位区域，所述吸盘的运动轨迹穿过限位区域。

Description

一种搬运装置

技术领域

本发明涉及一种搬运装置。

背景技术

在搬运矩阵排列的奶包过程中，奶包吸附在搬运装置的吸盘上，多个奶包同时被搬运装置吸取。该搬运装置包括升降部件，吸盘安装在升降部件上；奶包呈矩阵排列，奶包之间相互接触。奶包被吸附时只在奶包顶部与吸盘之间建立连接关系，奶包的侧部不与吸盘以及搬运装置的其它部件建立连接关系。现有的搬运装置在搬运奶包过程中会出现奶包散开的现象。原因在于奶包被提升过程后奶包的受力部位发生变化，放在支撑面上时奶包底部受到支撑力，被吸附在吸盘上时奶包顶部受到大气的压力，该变化影响了奶包受力结构，使得牛奶进一步向奶包下部挤压，造成奶包下部发生微量变形；各个奶包的变形量汇集后整体上表现出奶包散开的现象。一旦搬运过程奶包散开那么矩阵排列的奶包的整体占用的空间变大，这与奶包正常方式时适用的包装箱提供的空间不对应，前者大于后者，故经过搬运的奶包不能装入包装箱内。

发明内容

本发明所要达到的目的就在于提供一种搬运装置，可以解决奶包在搬运过程中散开的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下方案：一种搬运装置，包括安装座，所述安装座上安装有第一升降机构，所述第一升降机构上安装有吸盘，所述第一升降机构工作可带动吸盘上下升降，所述安装座上安装有限位框，所述限位框内形成一个限位区域，所述吸盘的运动轨迹穿过限位区域。

作为优选，所述搬运装置还包括平移机构和导轨，所述平移机构上安装有载物台，所述平移机构工作带动载物台往复运动，所述导轨固定设置，所述导轨的延伸方向与载物台的运动方向一致，所述载物台与导轨滑动连接，所述安装座安装于载物台。通过设置平移机构可以实现物品在水平方向上的输送。

作为优选，所述载物台上还安装有第二升降机构，所述安装座安装于第二升降机构，所述安装座通过第二升降机构实现安装于载物台，所述第二升降机构工作带动安装座上下升降。通过设置第二升降机构实现吸盘的二级升降，可以增加吸盘的升降范围。

作为优选，所述搬运装置还包括撑箱装置，所述撑箱装置包括安装板、两个转轴和两个摆臂，所述两个转轴均转动连接在安装板上，所述两个转轴平行设置且转动方向相反，所述安装板上安装有用于带动两个转轴轴向转动的动力机构，所述两个摆臂中的一个安装在一个转轴上、另一个安装在另一个转轴上，所述两个摆臂的作业范围对称分布；所述摆臂上设有第一外撑部、第二外撑部以及第三外撑部，所述第二外撑部到该摆臂所连接的转轴的最小径向距离、所述第三外撑部到该摆臂所连接的转轴的最小径向距离均小于第一外撑部到该摆臂所连接的转轴的最小径向距离，在转轴的轴向方向上所述第二外撑部位于第一外撑部和第三外撑部的同一侧；所述第一外撑部外侧具有第一工作部位、内侧具有内导向面，所述第三外撑部外侧具有第三工作部位，所述第二外撑部在背离第一外撑部和第三外撑部的一侧具有第二工作部位；同时与内导向面和第三工作部位垂直的平面相对于第二工作部位所在平面倾斜。设置撑箱装置后，初始状态下，两个摆臂处在交叠状态，在奶包装箱过程中，当内部装有衬板的包装箱输送到撑箱装置的两个摆臂下方后，包装箱开口与两个摆臂相对应，然后两个转轴转动带动摆臂向包装箱运动，使两个第一外撑部进入包装箱内部，通过第一外撑部的第一工作部位将在包装箱内的衬板压向包装箱两侧使衬板撑开，并且第一外撑部最终覆盖在包装箱内的衬板侧壁上将衬板侧壁的孔挡住，此时，两个第一外撑部的两个内导向面位置相对，而由于奶包一般为利乐包或利乐砖产品，利乐砖的四个角处均有折角，这样奶包装箱时，从两个第一外撑部之间沿着两个内导向面进入包装箱中，可以防止奶包沿着包装箱内的衬板内壁进入包装箱内部时奶包的折角刺入衬板壁或被衬板上的孔洞钩挂住而造成奶包、衬板损坏的情况，可以解决在奶包装箱过程中奶包边角钩挂在内的衬板侧壁而造成奶包无法正确装入包装箱的问题，有益于奶包装箱，可以大幅提高装箱效率；而且，在第一外撑部进入包装箱内的过程中，第三外撑部的第三工作部位则将包装箱内的衬板上的第一外撑部所覆盖住一侧的盖板撑开以及将包装箱上该侧的盖板撑开、第二外撑部的第二工作部位则将包装箱内的衬板上的第一外撑部所覆盖住一侧的相邻一侧的盖板撑开以及将包装箱上该相邻一侧的盖板撑开进而使包装箱呈敞开状态，防止奶包装箱时衬板上的盖板和包装箱上的盖板对奶包造成阻碍。包装箱内没有设置衬板时，第一外撑部则最终覆盖在包装箱内壁上将包装箱侧壁的孔洞挡住，第二外撑部、第三外撑部将包装箱上的盖板撑开。本发明中，第一外撑部的外侧是指在使用状态下第一外撑部进入包装箱内部继续向包装箱内的衬板侧壁运动时朝向该侧壁的一侧、相应的第一外撑部的内侧是背着该侧壁的一侧、第三外撑部的外侧则是朝向该侧壁上的盖板的一侧。

作为优选，所述摆臂、第三板外撑部、第一外撑部均为板状结构，所述第一外撑部平行于转轴的中心线，所述第二外撑部为板状结构，所述第二外撑部相对于与转轴中心线垂直的平面倾斜。摆臂、第三板外撑部、第一外撑部均、第二外撑部都采用板状结构，在撑箱装置将包装箱撑开后，便于奶包从两个第三板外撑部和两个第二外撑部之间进入包装箱内部。

作为优选，所述摆臂、所述第一外撑部以及所述第三外撑部为一体结构。

作为优选，所述动力机构为第二直线气缸，所述第二直线气缸的缸体与安装板转动连接，所述转轴连接有摆块，所述第二直线气缸的活塞端与摆块转动连接。

作为优选，所述第二升降机构包括安装在载物台上的丝杆和与丝杆连接的用于带动丝杆轴向转动的伺服电机，所述丝杆外套设有升降轴套，所述丝杆与升降轴套螺纹配合，所述升降轴套与安装座固定连接，所述升降轴套与载物台滑动连接。

作为优选，所述升降轴套和安装座分别位于载物台的两侧，所述升降轴套与安装座通过导杆连接，所述导杆穿过载物台并可相对载物台轴向移动。

作为优选，所述第一升降机构为第一直线气缸，所述第一直线气缸的缸体与安装座固定连接、活塞端与吸盘固定连接。

作为优选，所述限位框内侧壁在远离安装座的一端向外倾斜形成引导面。此时，引导面与吸盘的运动方向倾斜，引导面到吸盘运动轨迹线的垂直距离在沿着吸盘的运动方向上自限位框距离安装座最近的一端向距离安装座远的一端呈逐渐增加的变化趋势，便于奶包进入限位区间内。

作为优选，所述限位框由若干限位板围成，所述限位板在远离安装座的一侧边缘设有向限位板外侧折弯的外折部，所述引导面为外折部的内侧面。

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供的一种搬运装置，通过设置限位框，吸盘吸附奶包矩阵后带动奶包矩阵进入限位区域内，可以解决奶包在后续输送和装箱过程中出现的散开问题；设置撑箱装置后，可以解决在奶包装箱过程中奶包与包装箱位置有偏差、包装箱内的衬板或包装箱未完全张开等原因而造成的奶包无法正确装入包装箱的问题以及奶包进入包装箱内部后沿着包装箱壁或包装箱内的衬板壁向包装箱底部移动的过程中相互之间容易刮擦、刺破而造成的包装箱受损或奶包外观受损的问题，可以提高奶包装箱效率，保证奶包的装箱质量。

附图说明

图1为本发明的工作状态图；

图2为图1所示结构的主视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明工作状态下的局部结构示意图；

图5为本发明撑箱装置的两个摆臂处在撑箱状态时的示意图；

图6为图5所示结构的主视图；

图7为图6中摆臂的结构示意图图；

图8为图5所示结构的俯视图；

图9为撑箱装置的两个摆臂处在交叠状态时的示意图；

图10为撑箱装置在使用状态下包装箱与摆臂的位置关系图Ⅰ；

图11为撑箱装置在使用状态下包装箱与摆臂的位置关系图Ⅱ；

图12为撑箱装置在使用状态下包装箱与摆臂的位置关系图Ⅲ；

图13为撑箱装置在使用状态下包装箱与摆臂的位置关系图Ⅳ。

图14为撑箱装置在使用状态下包装箱与摆臂的位置关系图Ⅴ。

具体实施方式

如图1至9所示为本发明一种搬运装置的一种实施例，其包括安装在机架上的同步带机构和安装在机架上的撑箱装置，该同步带机构包括两组安装在机架上的传动轮，每组传动轮均包括一个从动轮18、一个主动轮19以及张紧在从动轮18和主动轮19之间的同步带11，两个从动轮18之间通过连接轴同轴固定连接，两个主动轮19之间通过连接轴同轴固定连接，机架上安装有与主动轮19传动连接的驱动电机20，两条同步带11平行设置，两条同步带11上固定安装有载物台71，机架上在同步带机构的两侧各安装有一根导轨12，两根导轨12平行设置且二者的延伸方向与同步带11的传动方向一致，载物台71在对应每根导轨12的位置处均安装有与导轨12滑动连接的滑块72，驱动电机20工作带动主动轮19转动，主动轮19转动进而带动两条同步带11同步传动，两条同步带11同步传动进而带动载物台71沿导轨往复移动，载物台71往复移动的一端对应吸包工位、另一端对应装箱工位，撑箱装置设置在装箱工位处位于同步带机构的下方；载物台71的底部设有由固定板7和连接板1组成的安装座，连接板1固定安装在固定板7底部，固定板7的底部安装有环状固定件5，固定板7和环状固定件5之间通过四根呈矩形分布连接杆6固定连接，连接板1的底部安装有第一直线气缸4，第一直线气缸4的缸体与连接板1固定连接，第一直线气缸4的活塞端安装有吸盘2，第一直线气缸4从环状固定件5中穿过，环状固定件5的底部安装有由若干限位板围成的限位框3，限位框3内部形成一个矩形的限位区域，吸盘2在第一直线气缸4的带动下上下升降时可从限位区域中穿过，工作时，在吸包工位，吸盘下降吸附住呈矩阵排列的奶包01后上升，奶包01随吸盘一起进入限位框3所围成的限位区域内，该限位区域与奶包矩阵轮廓一致，奶包伸入在限位区域，在限位区域内被限位框3围住，由此可消除奶包矩阵被吸取后出现的散开问题，使奶包更易装箱，限位框3上在远离连接板1的一端即限位框3底边处均具有外折部31，外折部31向限位框3外侧折弯即外折部31相对限位框3向远离限位区域的一侧折弯，此时外折部31的内侧壁形成引导面311，以便于奶包01进入限位区域；载物台71顶部安装有丝杆8和与丝杆8连接的用于带动丝杆轴向转动的伺服电机21，丝杆8外套设有升降轴套9，丝杆8与升降轴套9螺纹连接，载物台71上安装有四根呈矩形分布的导杆10，导杆10贯穿载物台71的上下两端并可相对载物台71轴向滑动，导杆10的顶端与升降轴套9连接、底端与固定板7连接，伺服电机21工作带动丝杆轴向转动进而带动升降轴套9上下升降，升降轴套9上下升降带动固定板7上下升降。

本实施例中，撑箱装置包括安装板13、两个转轴14和两个摆臂15，安装板13安装在机架上，两个转轴14均转动连接在安装板13上且位于安装板13的同一侧，两个转轴14平行设置，安装板13上安装有两个第二直线气缸16，每个第二直线气缸16的缸体均与安装板13转动连接，其中一个第二直线气缸16的活塞端与一个转轴14通过摆块17转动连接、另一个第二直线气缸16的活塞端与另一个转轴14通过摆块17转动连接，第二直线气缸16伸出带动摆块17摆动进而带动转轴14转动，两个转轴14的转动方向相反，两个摆臂15中的一个安装在一个转轴14上、另一个安装在另一个转轴14上，转轴14转动进而带动摆臂15摆动，两个摆臂15大致在对称位置，使得两个摆臂15在摆动时二者的作业范围呈对称分布；摆臂15上设有第一外撑部151、第二外撑部152以及第三外撑部153，其中，摆臂15由第一折板和第二折板两部分组成，第一折板在转轴14的径向方向上多次折弯形成若干段，第一外撑部151为第一折板上远离转轴14的一段，第一外撑部151平行于转轴14的中心线，第一外撑部151的外侧面形成第一工作部位1511、内侧面形成内导向面1512，第三外撑部153为第一折板上在转轴14和第一外撑部151之间的一段，第三外撑部153的外侧面形成第三工作部位1531，第二折板固定在第一折板的第三外撑部153处，第二折板为V型板，该V型板由长条形板材折弯后形成，该V型板的一侧形成侧板154、另一侧形成第二外撑部152，侧板154安装在第三外撑部153的内侧面上，侧板154和第二外撑部152在二者相交处的交线为一条既倾斜于转轴中心线又倾斜于与转轴中心线垂直的平面的斜线，该V型板的尖端即侧板154和第二外撑部152相交的一端远离第一折板所在位置，在转轴14径向方向上第二外撑部152到转轴14的最小距离小于第一外撑部151到转轴14的最小距离，并且在转轴14的轴向方向上第二外撑部152位于第一外撑部151和第三外撑部153的同一侧；第二外撑部152在转轴14的轴向方向上背离第一外撑部151一侧的平面为第二工作部位1521，第二工作部位1521所在平面倾斜于转轴的中心线、倾斜于与转轴中心线垂直的平面、倾斜于与内导向面1512和第三工作部位1531垂直的平面，这样设置的目的是在摆臂15摆动使第一外撑部151进入包装箱内的过程中第二工作部位1521能够将包装箱上的盖板撑开。

在工作过程中，在初始状态下，吸盘位于吸包工位、撑箱装置位于装箱工位，在吸包工位设有用于输送奶包矩阵的输送带，吸盘位于输送奶包矩阵的输送带上方，在装箱工位设有用于输送包装箱02的输送带，撑箱装置的两个摆臂15处在用于输送包装箱02的输送带上方，如图9所示，两个摆臂15处于交叠状态。工作时，奶包矩阵经输送带输送至吸盘下方后，第一直线气缸4带动吸盘下降吸附住奶包矩阵，然后第一直线气缸4带动吸盘和奶包矩阵升起进入由四个限位板3围成的限位区域内使奶包矩阵限位在限位区域内，然后伺服电机21工作带动连接板1升起进而使限位板3和奶包矩阵整体上升，然后驱动电机20带动同步带11传动带动固定板7沿导轨滑行至包装箱02和两个摆臂15上方，内部装有衬板03的包装箱02经一组输送带输送至两个摆臂15下方，此时包装箱02和摆臂15的位置关系如图10所示；然后两个第二直线气缸16工作带动两个转轴14转动进而使摆臂15向下摆动并且向相反方向摆动，在两个摆臂15向下摆动的过程中两个第一外撑部151均进入包装箱内部，并且其中一个第一外撑部151最终覆盖在衬板一侧的内壁、另一个第一外撑部151最终覆盖在衬板另一侧的内壁进而使衬板在包装箱内保持撑开状态，如图11所示，此时两个第一外撑部151将各自所覆盖的衬板上的孔挡住、两个第一外撑部151的两个内导向面1512呈平行状态，同时，第三外撑部153的第三工作部位将衬板在该侧的盖板Ⅰ04向包装箱外压、第二外撑部152的第二工作部位将包装箱在第一外撑部151所覆盖的衬板一侧的相邻一侧的盖板Ⅱ05向包装箱外压进而使包装箱和衬板的所有盖板均保持张开状态；然后第一直线气缸4带动吸盘和奶包矩阵下降从两个摆臂15之间将奶包01沿着两个内导向面1512进入包装箱中并最终到达包装箱底部，如图12所示为奶包01沿着两个内导向面1512进入包装箱的过程，图13所示为奶包01到达包装箱底部以后的示意图；然后两个第二直线气缸16工作带动两个转轴14反向转动进而使摆臂15向上收回重新回到交叠状态，如图14所示为两个摆臂15重新回到交叠状态的示意图；然后包装箱在输送带的带动下输送至下一工位。

本发明在包装箱内部无衬板时也可使用，在包装箱内部无衬板的情况下，第一外撑部151进入包装箱内部后最终压在包装箱内壁将包装箱撑开，包装箱体上与两个摆臂15所对应的两侧盖板则被两个摆臂15压向两侧而保持张开状态。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种搬运装置，包括安装座，所述安装座上安装有第一升降机构，所述第一升降机构上安装有吸盘(2)，所述第一升降机构工作可带动吸盘(2)上下升降，其特征在于：所述安装座上安装有限位框(3)，所述限位框(3)内形成一个限位区域，所述吸盘(2)的运动轨迹穿过限位区域，所述搬运装置还包括撑箱装置，所述撑箱装置包括安装板(13)、两个转轴(14)和两个摆臂(15)，所述两个转轴(14)均转动连接在安装板(13)上，所述两个转轴(14)平行设置且转动方向相反，所述安装板(13)上安装有用于带动两个转轴(14)轴向转动的动力机构，所述两个摆臂(15)中的一个安装在一个转轴(14)上、另一个安装在另一个转轴(14)上，所述两个摆臂(15)的作业范围对称分布；所述摆臂(15)上设有第一外撑部(151)、第二外撑部(152)以及第三外撑部(153)，所述第二外撑部(152)到该摆臂(15)所连接的转轴(14)的最小径向距离、所述第三外撑部(153)到该摆臂(15)所连接的转轴(14)的最小径向距离均小于第一外撑部(151)到该摆臂(15)所连接的转轴(14)的最小径向距离，在转轴(14)的轴向方向上所述第二外撑部(152)位于第一外撑部(151)和第三外撑部(153)的同一侧；所述第一外撑部(151)外侧具有第一工作部位(1511)、内侧具有内导向面(1512)，所述第三外撑部(153)外侧具有第三工作部位(1531)，所述第二外撑部(152)在背离第一外撑部(151)和第三外撑部(153)的一侧具有第二工作部位(1521)；同时与内导向面(1512)和第三工作部位(1531)垂直的平面倾斜于第二工作部位(1521)所在平面。

2.根据权利要求1所述的一种搬运装置，其特征在于：所述搬运装置还包括平移机构和导轨(12)，所述平移机构上安装有载物台(71)，所述平移机构工作带动载物台(71)往复运动，所述导轨(12)固定设置，所述导轨(12)的延伸方向与载物台(71)的运动方向一致，所述载物台(71)与导轨(12)滑动连接，所述安装座安装于载物台(71)。

3.根据权利要求2所述的一种搬运装置，其特征在于：所述载物台(71)上还安装有第二升降机构，所述安装座安装于第二升降机构，所述安装座通过第二升降机构实现安装于载物台(71)，所述第二升降机构工作带动安装座上下升降。

4.根据权利要求3所述的一种搬运装置，其特征在于：所述第二升降机构包括安装在载物台(71)上的丝杆(8)和与丝杆(8)连接的用于带动丝杆轴向转动的伺服电机(21)，所述丝杆(8)外套设有升降轴套(9)，所述丝杆(8)与升降轴套(9)螺纹配合，所述升降轴套(9)与安装座固定连接，所述升降轴套(9)与载物台(71)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种搬运装置，其特征在于：所述升降轴套(9)和安装座分别位于载物台(71)的两侧，所述升降轴套(9)与安装座通过导杆(10)连接，所述导杆(10)穿过载物台(71)并可相对载物台(71)轴向移动。

6.根据权利要求1所述的一种搬运装置，其特征在于：所述第一外撑部为平行于转轴(14)中心线的板状结构。

7.根据权利要求1所述的一种搬运装置，其特征在于：所述动力机构为第二直线气缸(16)，所述第二直线气缸(16)的缸体与安装板(13)转动连接，所述转轴(14)连接有摆块(17)，所述第二直线气缸(16)的活塞端与摆块(17)转动连接。

8.根据权利要求1至5任一所述的一种搬运装置，其特征在于：所述第一升降机构为第一直线气缸(4)，所述第一直线气缸(4)的缸体与安装座固定连接、活塞端与吸盘(2)固定连接。

9.根据权利要求1至5任一所述的一种搬运装置，其特征在于：所述限位框(3)内侧壁在远离安装座的一端向外倾斜形成引导面(311)。