CN106115280A - 多自由度码垛机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度码垛机械手，启动主驱动电机，转台连同其上的所有部分发生转位，一节臂伺服电机和二节臂伺服电机同时启动，码垛机构向下移动至待转运的物料上方，并且在过程中摆杆驱动一节三角转杆转动，随后连接杆驱动二节三角转杆转位，使码垛机构转动至水平位置，紧接着码垛机构中的拉杆驱动夹紧杆向内侧转动并将袋装硫酸钡夹紧，随着一节臂和二节臂的转动以及转台的转动，货物被运送至指定的位置后释放，动作完毕。本装置能快速的使袋装硫酸钡转运与码垛，自由度高，工作效率和自动化程度高，减少操作人员的体力付出。

Description

多自由度码垛机械手

技术领域

本发明涉及一种装卸码垛装置，尤其涉及一种袋装物的码垛机。

背景技术

随着工业化程度的不断深入，机械化作业成为了社会发展的一大趋势，如今的包装码垛行业也大都采用机械化作业。通过输送带传输到一定的位置，再由机械手抓取再输送带上的物件进行码垛，但装袋托盘的转运仍需要人工进行装卸及堆栈码放，工人劳动强度大，效率低，往往跟不上自动化连续式生产的需要. 同时机械手抓取输送带上的物件，特别是袋装物进行码垛，这种抓取方式，由于待抓取物件紧贴着输送带，机械手在抓取的过程中不容易从底部彻底的抓牢物件，造成掉落或者损坏物件，因此机械手在一定程度上提高了劳动生产率，降低了工人劳动强度，但机械手一般结构复杂，操作过程中对工人的操作水平要求较高,这远不能满足生产的需要。技术人员在码垛机构的生产技术及生产设备上进行着不断的改进。在已有码垛装置中相关技术文献有：

申请号【201410821095.3】公开了一种“码垛机”，包括码垛装置，所述码垛装置包括码垛框架，以及活动安装在所述码垛框架上的码垛机械手；所述码垛机械手下方设置有出垛装置，所述出垛装置包括设置在码垛框架底部的出垛输送带，且所述出垛输送带一端位于码垛框架外侧；所述出垛装置上连接设置有护垛装置，所述护垛装置包括安装在所述出垛输送带上的堆垛底板，且所述堆垛底板一侧设置有升降机构，所述升降机构上设置有垛堆防护框，所述垛堆防护框与堆垛底板对应。该专利所公开的码垛方法结构繁杂，但是码垛的原理又比较粗糙，对细节的考虑不够充分，从而限制了其现实的使用价值。

申请号【201280070160.2】公开了一种“码垛机”，包括：传送器，该传送器用于将待码垛的对象传送至装载区域；以及码垛头，该码垛头能够在所述装载区域和码垛区域之间移动。所述码垛头能够旋转并且具有取向为大致彼此垂直的第一和第二可移动抵接件。每个可移动抵接件均能够相对于另一可移动抵接件并独立于该另一可移动抵接件以在它们之间维持大致垂直取向的方式移动。所述可移动抵接件能够操作成接合位于所述装载区域中的一个或多个待码垛的对象的大致彼此垂直的表面。在表面接合时，所述码垛头能够操作成将所述对象从所述装载区域转移至所述码垛区域，并且能够操作成通过旋转所述码垛头将对象取向成在所述码垛区域采用所选择的对象图案。该装置结构复杂，环节众多，效果差。

综上所述，现有码垛机构主要存在结构原理过于复杂、对细节的考虑不够充分，环节众多、工人劳动强度过大且使用范围有限等缺陷。

发明内容

本发明提供一种多自由度码垛机械手, 一种在自动化生产中能连续完成对袋装物件的码放堆栈工作的，节省人力物力、码垛效率高的码垛机,减少操作人员的体力付出。

一种多自由度码垛机械手，底座被固定于于地面上，在其内部安装了相应的变速机构与转台连接，所述底座的上侧与转台和主驱动电机连接，转台的上端铰接有一节臂，并且在转台的一侧安装一节臂伺服电机，所述直接驱动一节臂转动，在一节臂的上端铰接二节臂，二节臂与二节臂伺服电机连接，使其绕着一节臂的上端转动，二节臂的前端空套转杆连接码垛机构。转杆的两端则铰接执行机构框架，所述执行机构框架同时与二节三角转杆铰接，二节三角转杆的中部同时与二节臂前端铰接，其另一端则连接在连接杆的端部，连接杆的另一端与一节三角转杆铰接，一节三角转杆的中部则铰接在一节臂的上端，其另一端与摆杆连接，所述摆杆的另一端则安装在底座的上端。

所述码垛机构包括夹紧伺服电机、后滑移块、前滑移块、拉杆、夹紧杆、同步带和主动带轮以及从动带轮，所述夹紧伺服电机与主动带轮连接，主动带轮通过同步带驱动从动带轮转动，从动带轮的转动驱使前滑移块和后滑移块发生相向或者相反的运动，而拉杆则铰接在前滑移块和后滑移块的一侧，所述拉杆的另一端与转杆铰接。

所述转杆为直线型结构，并且具有三个铰接孔，在转杆的下端为倒钝的钩状，以便于抱紧袋装的硫酸钡装料袋。

本发明的显著效果在于：

1、本发明为一简易的硫酸钡生产车间码垛装置，结构简单，效率很高，同时机加工件形状规则，主要驱动构件如各伺服电机均可选择标准件，可降低成本及缩短生产周期。

2、本装置属于一个多自由度机构，可以实现X、Y、Z三个方向的主运动，因此对车间环境和码垛要求具有更强的适应能力，同时实现多自由度运动所采取的形式也是简单成熟的机构，应此可靠性能够得到有效保证。

3、尤其突出的优势是本装置可以实现工作宽度的调节，以便于适应不同尺寸的硫酸钡装料袋，其次提升装料袋时既可以采用夹紧装料袋边沿的方式，亦可以通过抱紧的方式使硫酸钡袋体离开地面。

附图说明

图1是本发明的总装示意图，其中：1-底座；2-转台；3-一节臂伺服电机；4-一节臂；5-二节臂伺服电机；6-二节臂；7-二节三角转杆；8-转杆；9-连接杆；10-一节三角转杆；11-摆杆；12-主驱动电机；13-转架；14-执行机构框架；15-前滑移块；16-夹紧伺服电机；17-后滑移块； 18-拉杆；19-夹紧杆；20-同步带；21-主动带轮；22-从动带轮。

图2是本发明的工位方向示意图，其中 B为码垛机构执行部分的运动方向标识。

图3是本发明局部A处码垛机构放大示意图。

具体实施方式

下面对照图1—3进行说明，本装置进行码垛之前需要将货物运送至其附近，试运行本装置观察执行机构的运动轨迹范围是否满足码垛要求，由于对码垛机构的工作动作轨迹要求比较高，因此在装置进行工作之前应该重点检查摆杆11、一节三角转杆10、二节三角转杆7的动作是否能正确控制执行机构框架的14动作，同时保证各零部件进行了可靠的连接，避免出现安全事故和泄漏的出现，然后试运行本装置，观察各动作部件是否动作协调、及时，至此装置完成准备工作。

当要使用本装置进行码垛的时候，首先启动主驱动电机12，转台2连同其上的所有部分发生转位，一节臂伺服电机3和二节臂伺服电机5同时启动，码垛机构向下移动至待转运的物料上方，并且在过程中摆杆11驱动一节三角转杆10转动，随后连接杆驱动二节三角转杆7转位，使码垛机构转动至水平位置，紧接着码垛机构中的拉杆18驱动夹紧杆19向内侧转动并将袋装硫酸钡夹紧，随着一节臂4和二节臂6的转动以及转台2的转动，货物被运送至指定的位置后释放，至此装置完成一次转运过程，重复上述过程即可不断的搬运袋装硫酸钡。

Claims (3)

1.一种多自由度码垛机械手，底座（1）被固定于于地面上，在其内部安装了相应的变速机构与转台（2）连接，其特征在于：所述底座（1）的上侧与转台（2）和主驱动电机（12）连接，转台（2）的上端铰接有一节臂（4），并且在转台（2）的一侧安装一节臂伺服电机（3），所述直接驱动一节臂（4）转动，在一节臂（4）的上端铰接二节臂（6），二节臂（6）与二节臂伺服电机（5）连接，使其绕着一节臂（4）的上端转动，二节臂（6）的前端空套转杆（8）连接码垛机构；转杆（8）的两端则铰接执行机构框架（14），所述执行机构框架（14）同时与二节三角转杆（7）铰接，二节三角转杆（7）的中部同时与二节臂（6）前端铰接，其另一端则连接在连接杆（9）的端部，连接杆（9）的另一端与一节三角转杆（10）铰接，一节三角转杆（10）的中部则铰接在一节臂（4）的上端，其另一端与摆杆（11）连接，所述摆杆（11）的另一端则安装在底座（1）的上端。

2.根据权利要求1所述的多自由度码垛机械手，其特征在于：所述码垛机构包括夹紧伺服电机（16）、后滑移块（17）、前滑移块（15）、拉杆（18）、夹紧杆（19）、同步带（20）和主动带轮（21）以及从动带轮（22），所述夹紧伺服电机（16）与主动带轮（21）连接，主动带轮（21）通过同步带（20）驱动从动带轮（22）转动，从动带轮（22）的转动驱使前滑移块（15）和后滑移块（17）发生相向或者相反的运动，而拉杆（18）则铰接在前滑移块（15）和后滑移块（17）的一侧，所述拉杆（18）的另一端与转杆（8）铰接。

3.根据权利要求2所述的多自由度码垛机械手，其特征在于：所述转杆（8）为直线型结构，并且具有三个铰接孔，在转杆（8）的下端为倒钝的钩状，以便于抱紧袋装的硫酸钡装料袋。