CN105383941B - 物料夹持装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种物料夹持装置及其使用方法，包括设备支架，所述设备支架下方设置有料箱水平输送带，所述设备支架上方设置有驱动气缸，所述驱动气缸的气缸轴与其下方用于限制垂直方向行程的行程机构固接，所述行程机构上设置有可进行水平方向运动的活动机构，所述活动机构上还设置有可改变所述活动机构行程的分径机构，所述活动机构与所述分径机构相配合完成料箱夹持，所述驱动气缸与所述行程机构相配合完成料箱垂直方向输送。本发明采用导轮分径的方式有效地实现了垂直输送过程中对于料箱的抓取、放置等操作，提高了垂直输送过程中对于料箱的控制，提高了生产效率。此外，本发明采用机械联动结构，且机械结构间的逻辑关系优异，提高了装置的自动化程度，增强了装置整体的可靠性。

Description

物料夹持装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种物料夹持装置及其使用方法，尤其适用于小型料箱垂直方向的堆叠搬运，属于机械加工领域。

背景技术

输送机械是以连续、均匀、稳定的输送方式，沿着一定的线路搬运或输送散状物料和成件物品的机械装置，由于输送机械具有能在一个区间内连续搬运物料，运行成本低，效率高，容易控制等特点，因而被广泛应用于工业生产中，它是工业生产中实现物料输送搬运的基础装备之一，因此在现代生产企业中，各种自动化流水线都属于自动化的输送机械。

随着我国工业化的快速发展，工业生产的效率大幅度提高，输送机械在工业生产中的地位也在逐步提高。众所周知，现在很多重件或小型装配零件都需要采用料箱进行盛装，且部分加工企业在进行这类零件的装配过程中对于其堆叠方式还存在一定的要求。例如对于小型装配零件，加工企业为了保证其装配的连续性，要求其在料箱的堆叠高度保持在三层。这样一来，如何实现此类料箱的搬运就成为了影响加工企业的难题。在目前绝大多数的加工企业中，相对应的处理方式仍然为人工堆叠搬运，这样不仅占用了大量劳动力，且整个堆叠过程十分辛苦，而且有时还会造成物品的损坏，搬运效率低。

而部分采用机械化堆叠搬运操作的企业又面临着其他的问题。其中最为主要的问题在于，目前所广泛运用的机械提升输送装置，在其提升操作时大多采用气缸或电机直接作用于料箱的方式完成料箱提升。这类操作方式虽然能够完成相应的操作，但是其对于产能的耗费较大，因为大多数加工企业在加工过程中为了保证料箱提升的效果，会在设置两侧气缸对料箱进行输送，同时还会加设检测传感器。这样一来，不仅使整个控制系统十分复杂，大大降低了装置的可靠性，同时也造成了产能的极大浪费。

CN203998218U涉及一种料箱类垂直输送机，包括支座、底板、滚筒、带座轴承、两个立柱围栏、电机、滚珠丝杠、螺母、升降台和两根导向杆，所述的支座分别对称安装在底板底端左右两侧，底板前侧开设有方形槽，方形槽的左右两侧均设置有凸台，滚筒两端分别通过带座轴承固定在凸台上，两个立柱围栏分别固定在凸台两侧，电机位于底板后侧，滚珠丝杠与电机主轴通过联轴器相连接，螺母安装在滚珠丝杠上，升降台后侧与螺母固连，两根导向杆分别穿过升降台的左右两侧。

该发明虽然解决了料箱垂直输送的问题，但是其本质上仍然是采用驱动装置直接带动料箱的方式完成操作，不仅稳定性较差，而且无法完成对料箱的抓取、放置等一系列操作。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种适用于小型料箱垂直方向堆叠搬运的物料夹持装置及其使用方法。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种物料夹持装置，包括设备支架，所述设备支架下方设置有料箱水平输送带，所述设备支架上方固定设置有驱动气缸，所述驱动气缸的气缸轴与其下方用于限制垂直方向行程的行程机构固定连接，所述行程机构上可活动地设置有可进行水平方向运动的活动机构，所述活动机构上还固定设置有可改变所述活动机构行程的分径机构，所述活动机构与所述分径机构相配合完成料箱夹持，所述驱动气缸与所述行程机构相配合完成料箱垂直方向输送。

优选地，所述行程机构包括主连接板及副连接板，所述主连接板与所述驱动气缸的气缸轴固定连接，所述副连接板对称设置于所述主连接板的两侧；

所述行程机构还包括导向杆及轴承座，所述导向杆固定设置于所述设备支架上，所述轴承座可活动地套设于所述导向杆上，所述轴承座与所述副连接板固定连接。

优选地，所述活动机构包括外活动板及内活动板，所述外活动板与所述内活动板之间固定设置有至少一根导向轴，所述外活动板与所述内活动板借助所述导向轴固定连接，所述导向轴可活动地贯穿所述轴承座；

所述内活动板上固定设置有夹爪，所述夹爪底部设置有与料箱边缘相匹配的挂钩。

优选地，所述轴承座上固定设置有定位挂钩，所述外活动板上固定设置有复位挂钩，所述定位挂钩与所述复位挂钩之间连接有主弹簧，所述活动机构借助所述主弹簧完成复位。

优选地，所述分径机构包括固定设置于所述设备支架上的导块固定架，所述导块固定架上固定设置有第一导块及第二导块，所述第一导块与所述第二导块分别设置于所述导块固定架的两侧，所述第一导块设置于所述第二导块的上方，所述第一导块及所述第二导块二者外侧面的上下两端均设置有平滑过渡的弧面。

优选地，所述分径机构还包括固定板、第一分径组件及第二分径组件；所述固定板与所述导块固定架相匹配，所述固定板固定设置于所述内活动板两侧，所述第一分径组件及第二分径组件固定设置于所述固定板上，所述第一分径组件设置于所述第二分径组件上方，所述第一分径组件与所述第一导块相匹配，所述第二分径组件与所述第二导块相匹配。

优选地，所述第一分径组件包括第一连接轴、第一随动块、第一导向轮、第一复位杆、第一弹簧及第一档杆，所述第一连接轴可活动地设置于所述第一随动块的中间位置，所述第一随动块借助所述第一连接轴与所述固定板固定连接，所述第一随动块的一端设置有所述第一导向轮，所述第一导向轮与所述第一导块的外侧面配合，所述第一随动块的另一端借助所述第一弹簧与所述第一复位杆相连接，所述第一复位杆固定设置于所述固定板上，所述第一档杆固定设置于所述固定板上，所述第一档杆与所述第一随动块相配合完成对所述第一随动块转动方向的限制。

优选地，所述第二分径组件包括第二连接轴、第二随动块、第二导向轮、第二复位杆、第二弹簧及第二档杆，所述第二连接轴可活动地设置于所述第二随动块的中间位置，所述第二随动块借助所述第二连接轴与所述固定板固定连接，所述第二随动块的一端设置有所述第二导向轮，所述第二导向轮与所述第二导块的外侧面配合，所述第二随动块的另一端借助所述第二弹簧与所述第二复位杆相连接，所述第二复位杆固定设置于所述固定板上，所述第二档杆固定设置于所述固定板上，所述第二档杆与所述第二随动块相配合完成对所述第二随动块转动方向的限制。

优选地，还包括用于控制装置整体运作的控制机构，所述控制机构包括控制器及控制面板，所述控制器与所述驱动气缸电性连接并驱动其运作。

一种物料夹持装置的使用方法，包括如下步骤：

1）准备步骤：向所述控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，所述料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，所述驱动气缸的气缸轴伸出，所述行程机构位于下止点；

2）上行步骤：所述活动机构在下止点，此时所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧下层料箱，所述驱动气缸按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后所述第二导向轮与所述第二导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第二随动块被所述第二导块推动并完成转动，所述主弹簧继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪保持对下层料箱的夹紧，

所述第二导向轮结束行程并与所述第二导块脱离，所述第一导向轮与所述第一导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及所述第一档杆的配合作用下，所述第一随动块的转动被限制，所述第一导向轮紧贴所述第一导块外侧面滚动，随即带动所述主弹簧拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪松开下层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述下层料箱完成堆叠，随后所述行程机构到达上止点；

3）下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧上层料箱，所述驱动气缸按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下运动，随后所述第一导向轮与所述第一导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第一随动块被所述第一导块推动并完成转动，所述主弹簧继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪保持对上层料箱的夹紧，

所述第一导向轮结束行程并与所述第一导块脱离，所述第二导向轮与所述第二导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及所述第二档杆的配合作用下，所述第二随动块的转动被限制，所述第二导向轮紧贴所述第二导块外侧面滚动，随即带动所述主弹簧拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪松开上层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述上层料箱完成下料，随后所述行程机构到达下止点；

4）复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧下层料箱。

一种物料夹持装置的使用方法，包括如下步骤：

1）准备步骤：向所述控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，所述料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，所述驱动气缸的气缸轴伸出，所述行程机构位于下止点；

2）上行步骤：所述活动机构在下止点，此时所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧下层料箱，所述驱动气缸按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后所述第二导向轮与所述第二导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与所述第二档杆的配合作用下，所述第二随动块的转动被限制，所述第二导向轮紧贴所述第二导块外侧面滚动，随即带动所述主弹簧拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪与下层料箱分离，

所述第二导向轮结束行程并与所述第二导块脱离，所述第一导向轮与所述第一导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第一随动块被所述第一导块推动并完成转动，所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪完成对上层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达上止点；

3）下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧上层料箱，所述驱动气缸按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下运动，随后所述第一导向轮与所述第一导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与所述第一档杆的配合作用下，所述第一随动块的转动被限制，所述第一导向轮紧贴所述第一导块外侧面滚动，随即带动所述主弹簧拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪与上层料箱分离，

所述第一导向轮结束行程并与所述第一导块脱离，所述第二导向轮与所述第二导块接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第二随动块被所述第二导块推动并完成转动，所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪完成对下层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达下止点；

4）复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪夹紧下层料箱。

本发明突出效果为：本发明通过机械化的结构完成了对于小型料箱垂直方向的堆叠搬运，克服了以往输送装置中采用多个气缸搬运而产生的产能浪费、装置易损等问题。同时，本发明采用导轮分径的方式有效地实现了垂直输送过程中对于料箱的抓取、放置等操作，提高了垂直输送过程中对于料箱的控制，提高了生产效率。此外，本发明采用机械联动结构，且机械结构间的逻辑关系优异，不仅提高了装置的自动化程度，而且增强了装置整体的可靠性。综上所述，本发明结构简单、操作便捷、组装成本低，具有很高的推广价值和广阔的适用范围。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的局部结构示意图。

图3是本发明的局部结构背面示意图。

1、设备支架 2、驱动气缸 31、主连接板 32、副连接板 33、导向杆 34、轴承座 35、定位挂钩 41、外活动板 42、内活动板 43、导向轴 44、夹爪 45、复位挂钩 5、主弹簧 61、导块固定架 62、第一导块 63、第二导块 64、固定板 71、第一连接轴 72、第一随动块 73、第一导向轮 74、第一复位杆 75、第一弹簧 76、第一档杆 81、第二连接轴 82、第二随动块83、第二导向轮 84、第二复位杆 85、第二弹簧 86、第二档杆。

具体实施方式

本发明揭示了一种适用于小型料箱垂直方向堆叠搬运的物料夹持装置及其使用方法。

如图1~图3所示，所述物料夹持装置，包括设备支架1，所述设备支架1下方设置有料箱水平输送带，在所述料箱水平输送带的配合下，所述物料夹持装置能够完成对料箱的垂直输送。

所述设备支架1上方固定设置有驱动气缸2，所述驱动气缸2的气缸轴与其下方用于限制垂直方向行程的行程机构固定连接，所述行程机构上可活动地设置有可进行水平方向运动的活动机构，所述活动机构上还固定设置有可改变所述活动机构行程的分径机构，所述活动机构与所述分径机构相配合完成料箱夹持，所述驱动气缸2与所述行程机构相配合完成料箱垂直方向输送。

所述行程机构包括主连接板31及副连接板32，所述主连接板31与所述驱动气缸2的气缸轴固定连接，所述副连接板32对称设置于所述主连接板31的两侧；

所述行程机构还包括导向杆33及轴承座34，所述导向杆33固定设置于所述设备支架1上，所述轴承座34可活动地套设于所述导向杆33上，所述轴承座34与所述副连接板32固定连接。

所述活动机构包括外活动板41及内活动板42，所述外活动板41与所述内活动板42之间固定设置有至少一根导向轴43，所述外活动板41与所述内活动板42借助所述导向轴43固定连接，所述导向轴43可活动地贯穿所述轴承座34；

所述内活动板42上固定设置有夹爪44，所述夹爪44底部设置有与料箱边缘相匹配的挂钩（图中未示出）。所述夹爪44能够借助所述挂钩完成对所述料箱的夹持。

所述轴承座34上固定设置有定位挂钩35，所述外活动板41上固定设置有复位挂钩45，所述定位挂钩35与所述复位挂钩45之间连接有主弹簧5，所述主弹簧5的一端挂设于所述定位挂钩35上，所述主弹簧5的另一端挂设于所述复位挂钩45上。所述活动机构借助所述主弹簧5完成复位。

所述分径机构包括固定设置于所述设备支架1上的导块固定架61，所述导块固定架61上固定设置有第一导块62及第二导块63，所述第一导块62与所述第二导块63分别设置于所述导块固定架61的两侧，所述第一导块62设置于所述第二导块63的上方，所述第一导块62及所述第二导块63二者外侧面的上下两端均设置有平滑过渡的弧面。

所述分径机构还包括固定板64、第一分径组件及第二分径组件；所述固定板64与所述导块固定架64相匹配，所述固定板64固定设置于所述内活动板42两侧，所述第一分径组件及第二分径组件固定设置于所述固定板64上，所述第一分径组件设置于所述第二分径组件上方，所述第一分径组件与所述第一导块62相匹配，所述第二分径组件与所述第二导块63相匹配。

所述第一分径组件包括第一连接轴71、第一随动块72、第一导向轮73、第一复位杆74、第一弹簧75及第一档杆76。所述第一连接轴71可活动地设置于所述第一随动块72的中间位置，所述第一随动块72借助所述第一连接轴71与所述固定板64固定连接。所述第一随动块72的一端设置有所述第一导向轮73，所述第一导向轮73与所述第一导块62的外侧面配合，所述第一随动块72的另一端借助所述第一弹簧75与所述第一复位杆74相连接。所述第一弹簧75一端挂设于所述第一随动块72上，所述第一弹簧75另一端挂设于所述第一复位杆74上。所述第一复位杆74固定设置于所述固定板64上，所述第一档杆76固定设置于所述固定板64上，所述第一档杆76与所述第一随动块72相配合完成对所述第一随动块72转动方向的限制。

所述第二分径组件包括第二连接轴81、第二随动块82、第二导向轮83、第二复位杆84、第二弹簧85及第二档杆86。所述第二连接轴81可活动地设置于所述第二随动块82的中间位置，所述第二随动块82借助所述第二连接轴81与所述固定板64固定连接。所述第二随动块82的一端设置有所述第二导向轮83，所述第二导向轮83与所述第二导块63的外侧面配合，所述第二随动块82的另一端借助所述第二弹簧85与所述第二复位杆84相连接。所述第二弹簧85一端挂设于所述第二随动块82上，所述第二弹簧85另一端挂设于所述第二复位杆84上。所述第二复位杆84固定设置于所述固定板64上，所述第二档杆86固定设置于所述固定板64上，所述第二档杆86与所述第二随动块82相配合完成对所述第二分径组件转动方向的限制。

需要说明的是，所述第一连接轴71的长度应刚好满足使所述第一导向轮73贴合所述第一导块62的使用需要。所述第二连接轴81的长度应刚好满足使所述第二导向轮83贴合所述第二导块72的使用需要。

此外，所述第一档杆76的长度也应满足阻挡所述第一随动块72转动方向的使用需要。所述第二档杆86的长度也应满足阻挡所述第二随动块82转动方向的使用需要。在使用过程中，将所述第一档杆76或所述第二档杆86设置在不同的位置时，如设置在所述第一随动块72或所述第二随动块82的上方偏左、上方偏右，或下方偏左、下方偏右，其所起到的限制转动方向的作用是不同的，在本发明的技术方案中提供的是一种设置方式，因此使用者可以根据具体的使用需要对所述第一档杆76或所述第二档杆86的位置进行调整，以使其满足操作需要。

上述方案中所述的固定连接方式包括但不限于螺栓连接、压铆连接和粘接固定，在本实施例中优选为螺栓连接。

所述物料夹持装置，还包括用于控制装置整体运作的控制机构，所述控制机构包括控制器及控制面板，所述控制器与所述驱动气缸2电性连接并驱动其运作。

一种物料夹持装置的使用方法，包括如下步骤：

1）准备步骤：向所述控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，所述料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，所述行程机构位于下止点，所述下止点为所述驱动气缸2的气缸轴完全伸出时的工作位；

2）上行步骤：所述活动机构在下止点，此时所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧下层料箱，所述驱动气缸2按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸2的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后所述第二导向轮83与所述第二导块63接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第二随动块82被所述第二导块63推动并完成转动，所述主弹簧5继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪44保持对下层料箱的夹紧，

所述第二导向轮83结束行程并与所述第二导块63脱离，所述第一导向轮73与所述第一导块62接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及所述第一档杆76的配合作用下，所述第一随动块72的转动被限制，所述第一导向轮73紧贴所述第一导块62外侧面滚动，随即带动所述主弹簧5拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪44松开下层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述下层料箱完成堆叠，随后所述行程机构到达上止点，所述上止点为所述驱动气缸2的气缸轴完全收缩时的工作位；

3）下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧上层料箱，所述驱动气缸2按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下运动，随后所述第一导向轮73与所述第一导块62接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第一随动块72被所述第一导块62推动并完成转动，所述主弹簧5继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪44保持对上层料箱的夹紧，

所述第一导向轮73结束行程并与所述第一导块62脱离，所述第二导向轮83与所述第二导块63接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及所述第二档杆86的配合作用下，所述第二随动块82的转动被限制，所述第二导向轮83紧贴所述第二导块63外侧面滚动，随即带动所述主弹簧5拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪44松开上层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述上层料箱完成下料，随后所述行程机构到达下止点；

4）复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧下层料箱。

除上述的一种物料搬运方法，由于在本发明中，所述第一档杆76与第二档杆86的设置位置将直接影响装置整体的运动轨迹，因此，通过改变所述第一档杆76与第二档杆86的设置位置，本发明还有另一优选实施例。该实施例中的物料夹持装置的使用方法，包括如下步骤：

1）准备步骤：向所述控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，所述料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，所述行程机构位于下止点，所述下止点为所述驱动气缸2的气缸轴完全伸出时的工作位；

2）上行步骤：所述活动机构在下止点，此时所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧下层料箱，所述驱动气缸2按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸2的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后所述第二导向轮83与所述第二导块63接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与所述第二档杆86的配合作用下，所述第二随动块82的转动被限制，所述第二导向轮83紧贴所述第二导块63外侧面滚动，随即带动所述主弹簧5拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪44与下层料箱分离，

所述第二导向轮83结束行程并与所述第二导块63脱离，所述第一导向轮73与所述第一导块62接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第一随动块72被所述第一导块62推动并完成转动，所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44完成对上层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达上止点，所述上止点为所述驱动气缸2的气缸轴完全收缩时的工作位；

3）下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧上层料箱，所述驱动气缸2按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下运动，随后所述第一导向轮73与所述第一导块62接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与所述第一档杆76的配合作用下，所述第一随动块72的转动被限制，所述第一导向轮73紧贴所述第一导块62外侧面滚动，随即带动所述主弹簧5拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪44与上层料箱分离，

所述第一导向轮73结束行程并与所述第一导块62脱离，所述第二导向轮83与所述第二导块63接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第二随动块82被所述第二导块63推动并完成转动，所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44完成对下层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达下止点；

4）复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸2的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧5收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪44夹紧下层料箱。

本发明通过机械化的结构完成了对于小型料箱垂直方向的堆叠搬运，克服了以往输送装置中采用多个气缸搬运而产生的产能浪费、装置易损等问题。同时，本发明采用导轮分径的方式有效地实现了垂直输送过程中对于料箱的抓取、放置等操作，提高了垂直输送过程中对于料箱的控制，提高了生产效率。此外，本发明采用机械联动结构，不仅提高了装置的自动化程度，而且增强了装置整体的可靠性，延长了装置的使用寿命。综上所述，本发明结构简单、操作便捷、组装成本低，具有很高的推广价值和广阔的适用范围。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料夹持装置，包括设备支架(1)，所述设备支架(1)下方设置有料箱水平输送带，其特征在于：所述设备支架(1)上方固定设置有驱动气缸(2)，所述驱动气缸(2)的气缸轴与其下方用于限制垂直方向行程的行程机构固定连接，所述行程机构上可活动地设置有可进行水平方向运动的活动机构，所述活动机构上还固定设置有可改变所述活动机构行程的分径机构，所述活动机构与所述分径机构相配合完成料箱夹持，所述驱动气缸(2)与所述行程机构相配合完成料箱垂直方向输送；所述分径机构包括固定设置于所述设备支架(1)上的导块固定架(61)，所述导块固定架(61)上固定设置有第一导块(62)及第二导块(63)，所述第一导块(62)与所述第二导块(63)分别设置于所述导块固定架(61)的两侧，所述第一导块(62)设置于所述第二导块(63)的上方，所述第一导块(62)及所述第二导块(63)二者外侧面的上下两端均设置有平滑过渡的弧面。

2.根据权利要求1所述的物料夹持装置，其特征在于：所述行程机构包括主连接板(31)及副连接板(32)，所述主连接板(31)与所述驱动气缸(2)的气缸轴固定连接，所述副连接板(32)对称设置于所述主连接板(31)的两侧；所述行程机构还包括导向杆(33)及轴承座(34)，所述导向杆(33)固定设置于所述设备支架(1)上，所述轴承座(34)可活动地套设于所述导向杆(33)上，所述轴承座(34)与所述副连接板(32)固定连接。

3.根据权利要求2所述的物料夹持装置，其特征在于：所述活动机构包括外活动板(41)及内活动板(42)，所述外活动板(41)与所述内活动板(42)之间固定设置有至少一根导向轴(43)，所述外活动板(41)与所述内活动板(42)借助所述导向轴(43)固定连接，所述导向轴(43)可活动地贯穿所述 轴承座(34)；所述内活动板(42)上固定设置有夹爪(44)，所述夹爪(44)底部设置有与料箱边缘相匹配的挂钩。

4.根据权利要求3所述的物料夹持装置，其特征在于：所述轴承座(34)上固定设置有定位挂钩(35)，所述外活动板(41)上固定设置有复位挂钩(45)，所述定位挂钩(35)与所述复位挂钩(45)之间连接有主弹簧(5)，所述活动机构借助所述主弹簧(5)完成复位。

5.根据权利要求4所述的物料夹持装置，其特征在于：所述分径机构还包括固定板(64)、第一分径组件及第二分径组件；所述固定板(64)与所述导块固定架相匹配，所述固定板(64)固定设置于所述内活动板(42)两侧，所述第一分径组件及第二分径组件固定设置于所述固定板(64)上，所述第一分径组件设置于所述第二分径组件上方，所述第一分径组件与所述第一导块(62)相匹配，所述第二分径组件与所述第二导块(63)相匹配。

6.根据权利要求5所述的物料夹持装置，其特征在于：所述第一分径组件包括第一连接轴(71)、第一随动块(72)、第一导向轮(73)、第一复位杆(74)、第一弹簧(75)及第一档杆(76)，所述第一连接轴(71)可活动地设置于所述第一随动块(72)的中间位置，所述第一随动块(72)借助所述第一连接轴(71)与所述固定板(64)固定连接，所述第一随动块(72)的一端设置有所述第一导向轮(73)，所述第一导向轮(73)与所述第一导块(62)的外侧面配合，所述第一随动块(72)的另一端借助所述第一弹簧(75)与所述第一复位杆(74)相连接，所述第一复位杆(74)固定设置于所述固定板(64)上，所述第一档杆(76)固定设置于所述固定板(64)上，所述第一档杆(76)与所述第一随动块(72)相配合完成对所述第一随动块(72)转动方 向的限制。

7.根据权利要求5所述的物料夹持装置，其特征在于：所述第二分径组件包括第二连接轴(81)、第二随动块(82)、第二导向轮(83)、第二复位杆(84)、第二弹簧(85)及第二档杆(86)，所述第二连接轴(81)可活动地设置于所述第二随动块(82)的中间位置，所述第二随动块(82)借助所述第二连接轴(81)与所述固定板(64)固定连接，所述第二随动块(82)的一端设置有所述第二导向轮(83)，所述第二导向轮(83)与所述第二导块(63)的外侧面配合，所述第二随动块(82)的另一端借助所述第二弹簧(85)与所述第二复位杆(84)相连接，所述第二复位杆(84)固定设置于所述固定板(64)上，所述第二档杆(86)固定设置于所述固定板(64)上，所述第二档杆(86)与所述第二随动块(82)相配合完成对所述第二分径组件转动方向的限制。

8.根据权利要求1所述的物料夹持装置，其特征在于：还包括用于控制装置整体运作的控制机构，所述控制机构包括控制器及控制面板，所述控制器与所述驱动气缸(2)电性连接并驱动其运作。

9.一种物料夹持装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)准备步骤：向控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，驱动气缸(2)的气缸轴伸出，行程机构位于下止点；

2)上行步骤：活动机构在下止点，此时主弹簧(5)收缩，活动机构收紧，夹爪(44)夹紧下层料箱，驱动气缸(2)按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸(2)的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后第二导向轮 (83)与第二导块(63)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，第二随动块(82)被所述第二导块(63)推动并完成转动，所述主弹簧(5)继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)保持对下层料箱的夹紧，所述第二导向轮(83)结束行程并与所述第二导块(63)脱离，第一导向轮(73)与第一导块(62)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及第一档杆(76)的配合作用下，第一随动块(72)的转动被限制，所述第一导向轮(73)紧贴所述第一导块(62)外侧面滚动，随即带动所述主弹簧(5)拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪(44)松开下层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述下层料箱完成堆叠，随后所述行程机构到达上止点；

3)下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)夹紧上层料箱，所述驱动气缸(2)按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸(2)的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下运动，随后所述第一导向轮(73)与所述第一导块(62)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第一随动块(72)被所述第一导块(62)推动并完成转动，所述主弹簧(5)继续保持收缩状态，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)保持对上层料箱的夹紧，所述第一导向轮(73)结束行程并与所述第一导块(62)脱离，所述第二导向轮(83)与所述第二导块(63)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力及第二档杆(86)的配合作用下，所述第二随动块(82)的转动被限制，所述第二导向轮(83)紧贴所述第二导块(63)外侧面滚动，随即带动所述主弹簧(5)拉伸，所述活动机构扩张，所述夹爪(44)松开上层料箱，在所述料箱水平输送带的配合下，所述上层料箱完成下料，随后所述行程机构到达下止点；

4)复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸(2)的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)夹紧下层料箱。

10.一种物料夹持装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)准备步骤：向控制装置内输入输送时间，输送速率等数据参数，当到达预设输送时间时，料箱水平输送带将料箱输送至垂直输送工位，此时，驱动气缸(2)的气缸轴伸出，行程机构位于下止点；

2)上行步骤：活动机构在下止点，此时主弹簧(5)收缩，活动机构收紧，夹爪(44)夹紧下层料箱，驱动气缸(2)按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸(2)的气缸轴缩回，带动所述行程机构向上运动，随后第二导向轮(83)与第二导块(63)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与第二档杆(86)的配合作用下，第二随动块(82)的转动被限制，所述第二导向轮(83)紧贴所述第二导块(63)外侧面滚动，随即带动所述主弹簧(5)拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)与下层料箱分离，所述第二导向轮(83)结束行程并与所述第二导块(63)脱离，第一导向轮(73)与第一导块(62)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，第一随动块(72)被所述第一导块(62)推动并完成转动，所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)完成对上层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达上止点；

3)下行步骤：所述活动机构在上止点，此时所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)夹紧上层料箱，所述驱动气缸(2)按照预设的输送速率开始运动，所述驱动气缸(2)的气缸轴伸出，带动所述行程机构向下 运动，随后所述第一导向轮(73)与所述第一导块(62)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力与第一档杆(76)的配合作用下，所述第一随动块(72)的转动被限制，所述第一导向轮(73)紧贴所述第一导块(62)外侧面滚动，随即带动所述主弹簧(5)拉伸，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)与上层料箱分离，所述第一导向轮(73)结束行程并与所述第一导块(62)脱离，所述第二导向轮(83)与所述第二导块(63)接触并开始沿其外侧面运动，在驱动力作用下，所述第二随动块(82)被所述第二导块(63)推动并完成转动，所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)完成对下层料箱的夹紧，随后所述行程机构到达下止点；

4)复位步骤；所述料箱水平输送带将完成垂直输送的料箱传送至下一工位，随后，所述驱动气缸(2)的气缸轴伸出，带动所述行程机构复位至下止点，此时，所述主弹簧(5)收缩，所述活动机构收紧，所述夹爪(44)夹紧下层料箱。