CN107167384A - 模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置 - Google Patents
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- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
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Abstract
本发明涉及一种模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：在竖直支撑架的两侧对称安装左夹臂单元及右夹臂单元，左夹臂及右夹臂分别通过垂直设置于其后端部的左夹臂导向梁及右夹臂导向梁水平导向安装于竖直支撑架上，夹臂机构的左夹臂单元及右夹臂单元分别由一液压驱动单元驱动进行水平直线相对或背对移动，液压驱动单元连接至控制单元。本发明设计科学合理，能够实际模拟液压叉车的提升举起、夹持夹紧的功能，在夹持过程中能够通过控制单元获得夹臂的夹持距离、夹持力值及堆垛高度等参数，操作智能化，省时省力，且检测数据精确可靠，对实际生产具有指导意义。
Description
技术领域
本发明属于包装检测领域，涉及纸箱夹持检测装置，特别涉及一种模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置。
背景技术
纸箱是包装领域应用最广泛的包装制品，在物流行业中纸箱需要专门的装置进行夹持，以便搬运及堆垛。目前，国内采用的纸箱夹持装置一般为叉车，通过叉车上安装的夹臂进行操作，完成纸箱的夹持堆垛及搬运。为了保障纸箱满足叉车的搬运需求，纸箱本身根据相关标准规定，需要满足一定的耐压、抗变形、抗冲击等包装性能。因此，需要对纸箱进行性能检测。
现有的检测方式比较传统，大多采用将纸箱试件直接采用叉车进行夹持，在夹持过程中人工采集相关数据。例如，在纸箱抗变形性的检测过程中，需要对于叉车夹臂夹持距离进行测量，目前是通过人工借助钢板尺等测量工具完成的，根据测量结果来调整夹臂的行程，实现逐步夹紧过程。并且，在夹持力测量过程中，采用的是外界测力装置检测。不仅耗时耗力，且测量存在偏差，对实际生产的指导效果存在偏差。
因此，亟需一种能够在实验室中模拟实际仓储搬运过程中夹臂夹持对包装件的影响的实验装置。
通过对公开专利文献的检索，并未发现与本专利申请相同的公开专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实际模拟液压叉车的提升举起、夹持夹紧的功能，在夹持过程中获得纸箱的抗压、抗变形等性能，操作智能化、省时省力，且检测数据精确可靠的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：包括安装在主机架上的竖直支撑架、夹臂机构、液压驱动单元及控制单元，所述的夹臂机构包括左夹臂单元及右夹臂单元，在所述竖直支撑架的两侧对称安装所述左夹臂单元及右夹臂单元，左夹臂单元包括左夹臂及垂直设置于其后端部的左夹臂导向梁，右夹臂单元包括右夹臂及垂直设置于其后端部的右夹臂导向梁，左夹臂及右夹臂分别通过左夹臂导向梁及右夹臂导向梁水平导向安装于竖直支撑架上，所述夹臂机构的左夹臂单元及右夹臂单元分别由一液压驱动单元驱动进行水平直线相对或背对移动，所述的液压驱动单元连接至控制单元。
而且，在所述左夹臂及右夹臂上安装有测量左、右夹臂间距的测距传感器，所述测距传感器与控制单元连接。
而且，所述的测距传感器为拉绳位移传感器，拉绳位移传感器安装在左夹臂或右夹臂的后端部，拉绳位移传感器的拉绳端部对应安装在右夹臂或左夹臂的后端部。
而且，所述的夹臂机构还包括测力单元，所述测力单元包括弹性板、弹簧、导向支撑杆及测力传感器，所述弹性板通过导向支撑杆水平滑动安装于左夹臂或右夹臂的内侧，弹性板与左夹臂或右夹臂之间安装所述弹簧，所述测力传感器固定安装于弹性板与左夹臂或右夹臂的相对面上，所述测力传感器与控制单元连接。
而且，所述的导向支撑杆的一端与左夹臂或右夹臂通过直线滑动轴承滑动安装，所述导向支撑杆的另一端与所述弹性板固定安装。
而且，所述的导向支撑杆为平行的两根，分别位于弹性板的顶端及底端。
而且，所述的安装于左夹臂或右夹臂内侧壁上的弹性板的内侧固定安装有防滑衬板，在弹性板相对的右夹臂或左夹臂的内侧固定安装有防滑衬板。
而且，所述的左夹臂导向梁及右夹臂导向梁均为上、下平行的两条夹臂导向梁，左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的后端安装在竖直支撑架内，所述左上夹臂导向梁、右上夹臂导向梁的前端底面均设置有锯齿，在左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的锯齿间啮合安装齿轮。
而且，所述的主机架包括底板及固定在底板前部的竖直导轨架，所述主机架的竖直导轨架与底板之间安装平衡臂，所述平衡臂的上端与所述竖直导轨架之间通过上铰装座铰装，所述平衡臂的下端与底板之间通过下铰装座铰装。
而且，所述底板上制有多组铰装座安装位。
本发明的优点和有益效果为：
1、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，在竖直支撑架的两侧对称安装左夹臂单元及右夹臂单元，左夹臂及右夹臂分别通过垂直设置于其后端部的左夹臂导向梁及右夹臂导向梁水平导向安装于竖直支撑架上，夹臂机构的左夹臂单元及右夹臂单元分别由一液压驱动单元驱动进行水平直线相对或背对移动，液压驱动单元连接至控制单元，结构连接稳定，能够实际模拟液压叉车的提升举起、夹持夹紧的功能，实用性强。
2、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，左夹臂及右夹臂上安装有测量左、右夹臂间距的测距传感器，测距传感器与控制单元连接，通过控制单元可以即时读取左、右夹臂的夹持距离，根据夹持距离读数可调整左、右夹臂的滑动速度，以保证纸箱的精确夹持。
3、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，测距传感器为拉绳位移传感器，拉绳位移传感器安装在左夹臂或右夹臂的后端部，拉绳位移传感器的拉绳端部对应安装在右夹臂或左夹臂的后端部，安装尺寸小，检测灵敏，左夹臂单元与右夹臂单元的夹货空间不会对其正常工作造成影响。
4、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，弹性板通过导向支撑杆水平滑动安装于左夹臂或右夹臂的内侧，弹性板与左夹臂或右夹臂之间安装弹簧，测力传感器固定安装于弹性板与左夹臂或右夹臂的相对面上，测力传感器与控制单元连接，当左夹臂、右夹臂夹持接触纸箱后，弹性板会在导向支撑杆滑动挤压左夹臂或右夹臂，从而将力值显示在测力传感器上，根据控制单元上的显示数据来控制左、右夹臂的夹持位置，获得纸箱的耐压参数，操作便捷，高效智能且节省时间。
5、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，导向支撑杆的一端与左夹臂或右夹臂通过直线滑动轴承滑动安装，导向支撑杆的另一端与弹性板固定安装，保证弹性板受压后在导向支撑杆上的顺畅滑动，便于及时准确获得检测数据。
6、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，导向支撑杆为平行的两根，分别位于弹性板的顶端及底端，保证弹性板滑动过程中的竖直度，防止因弹性板发生竖直位置偏移而使得受力不均测力传感器读数产生误差。
7、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，安装于左夹臂或右夹臂内侧壁上的弹性板的内侧固定安装有防滑衬板，在弹性板相对的右夹臂或左夹臂的内侧固定安装有防滑衬板，增大左夹臂或右夹臂与货物表面的摩擦系数，当左夹臂与右夹臂形成的夹货空间夹抱货物后可防止因表面光滑而导致货物滑落，影响夹持距离的准确检测。
8、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，左夹臂导向梁及右夹臂导向梁均为上、下平行的两条夹臂导向梁，左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的后端安装在竖直支撑架内，左上夹臂导向梁、右上夹臂导向梁的前端底面均设置有锯齿，在左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的锯齿间啮合安装齿轮，通过齿轮的同步传动克服两个液压驱动单元不同步的缺点，保证夹持同步性，确保夹持精确度。
9、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，主机架包括底板及固定在底板前部的竖直导轨架，主机架的竖直导轨架与底板之间安装平衡臂，平衡臂的上端与所述竖直导轨架之间通过上铰装座铰装，平衡臂的下端与底板之间通过下铰装座铰装，连接稳定可靠，当夹臂机构夹持的负载较大时，纸箱夹持实验装置容易向前倾斜，平衡臂的设置能够保证夹持装置的平衡性，防止因夹持负载过重而造成夹持装置向前倾斜而影响正常工作。
10、本模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，底板上制有多组铰装座安装位，使用过程中根据夹持纸箱负载的重量调整平衡臂的角度，自由切换铰装位置，保证平衡性。
11、本发明设计科学合理，能够实际模拟液压叉车的提升举起、夹持夹紧的功能，在夹持过程中能够通过控制单元获得夹臂的夹持距离、夹持力值及堆垛高度等参数，操作智能化，省时省力，且检测数据精确可靠，对实际生产具有指导意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的左视图；
图4为本发明左、右夹臂导向梁的连接放大图。
附图标记说明
1-防滑衬板、2-拉绳位移传感器、3-左液压驱动缸、4-竖直支撑架、5-竖直导轨架、6-控制单元、7-液压驱动单元、8-平衡臂、9-下铰装座、10-底板、11-右夹臂、12- 左夹臂、13-左夹臂导向梁、14-右夹臂导向梁、15-弹性板、16-导向支撑杆、17-测力传感器、18-右液压驱动缸、19-弹簧、20-直线滑动轴承、21-导槽、22-上铰装座、23- 齿轮、24-锯齿。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其创新之处在于：包括安装在主机架上的竖直支撑架4、夹臂机构、液压驱动单元7及控制单元6，夹臂机构包括左夹臂单元及右夹臂单元，在竖直支撑架的两侧对称安装左夹臂单元及右夹臂单元，左夹臂单元包括左夹臂12及垂直设置于其后端部的左夹臂导向梁13，右夹臂单元包括右夹臂11及垂直设置于其后端部的右夹臂导向梁14，左夹臂及右夹臂分别通过左夹臂导向梁及右夹臂导向梁水平导向安装于竖直支撑架上，夹臂机构的左夹臂单元及右夹臂单元分别由各液压驱动单元的左液压驱动缸3、右液压驱动缸18驱动进行水平直线相对或背对移动，液压驱动单元连接至控制单元，结构连接稳定，能够实际模拟液压叉车的提升举起、夹持夹紧的功能，实用性强。
在左夹臂及右夹臂上安装有测量左、右夹臂间距的测距传感器，测距传感器与控制单元连接，通过控制单元可以即时读取左、右夹臂的夹持距离，根据夹持距离读数可调整左、右夹臂的滑动速度，以保证纸箱的精确夹持。
测距传感器为拉绳位移传感器2，拉绳位移传感器安装在左夹臂或右夹臂的后端部，拉绳位移传感器的拉绳端部对应安装在右夹臂或左夹臂的后端部，安装尺寸小，检测灵敏，左夹臂单元与右夹臂单元的夹货空间不会对其正常工作造成影响。
夹臂机构还包括测力单元，测力单元包括弹性板15、弹簧19、导向支撑杆16 及测力传感器17，弹性板通过导向支撑杆水平滑动安装于左夹臂或右夹臂的内侧，弹性板与左夹臂或右夹臂之间安装弹簧，测力传感器固定安装于弹性板与左夹臂或右夹臂的相对面上，测力传感器与控制单元连接，当左夹臂、右夹臂夹持接触纸箱后，弹性板会在导向支撑杆滑动挤压左夹臂或右夹臂，从而将力值显示在测力传感器上，根据控制单元上的显示数据来控制左、右夹臂的夹持位置，获得纸箱的耐压参数，操作便捷，高效智能且节省时间。
导向支撑杆的一端与左夹臂或右夹臂通过直线滑动轴承20滑动安装，导向支撑杆的另一端与弹性板固定安装，保证弹性板受压后在导向支撑杆上的顺畅滑动，便于及时准确获得检测数据。
导向支撑杆为平行的两根，分别位于弹性板的顶端及底端，保证弹性板滑动过程中的竖直度，防止因弹性板发生竖直位置偏移而使得受力不均测力传感器读数产生误差。
安装于左夹臂或右夹臂内侧壁上的弹性板的内侧固定安装有防滑衬板1，在弹性板相对的右夹臂或左夹臂的内侧固定安装有防滑衬板，增大左夹臂或右夹臂与货物表面的摩擦系数，当左夹臂、右夹臂夹抱货物后防止因表面光滑而导致货物滑落，影响夹持距离的准确检测。
左夹臂导向梁及右夹臂导向梁均为上、下平行的两条夹臂导向梁，左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的后端安装在竖直支撑架的导槽21内，左上夹臂导向梁、右上夹臂导向梁的前端底面均设置有锯齿24，在左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的锯齿间啮合安装齿轮23，能够保证左、右夹臂在齿轮传动下同步滑动，对纸箱的夹持稳定可靠，提高纸箱抗变形的检测精确度，节约时间。
主机架包括底板10及固定在底板前部的竖直导轨架5，主机架的竖直导轨架与底板之间安装平衡臂8，平衡臂的上端与竖直导轨架之间通过上铰装座22铰装，平衡臂的下端与底板之间通过下铰装座9铰装，当夹臂机构夹持的负载较大时，纸箱夹持实验装置容易向前倾斜，平衡臂的设置能够保证夹持装置的平衡性，防止因夹持负载过重而造成夹持装置向前倾斜而影响正常工作。
底板上制有多组铰装座安装位，使用过程中根据夹持纸箱负载的重量调整平衡臂的角度，自由切换铰装位置，保证平衡性。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (10)
1.一种模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：包括安装在主机架上的竖直支撑架、夹臂机构、液压驱动单元及控制单元，所述的夹臂机构包括左夹臂单元及右夹臂单元，在所述竖直支撑架的两侧对称安装所述左夹臂单元及右夹臂单元，左夹臂单元包括左夹臂及垂直设置于其后端部的左夹臂导向梁，右夹臂单元包括右夹臂及垂直设置于其后端部的右夹臂导向梁，左夹臂及右夹臂分别通过左夹臂导向梁及右夹臂导向梁水平导向安装于竖直支撑架上，所述夹臂机构的左夹臂单元及右夹臂单元分别由一液压驱动单元驱动进行水平直线相对或背对移动，所述的液压驱动单元连接至控制单元。
2.根据权利要求1所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：在所述左夹臂及右夹臂上安装有测量左、右夹臂间距的测距传感器，所述测距传感器与控制单元连接。
3.根据权利要求2所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的测距传感器为拉绳位移传感器，拉绳位移传感器安装在左夹臂或右夹臂的后端部，拉绳位移传感器的拉绳端部对应安装在右夹臂或左夹臂的后端部。
4.根据权利要求1所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的夹臂机构还包括测力单元，所述测力单元包括弹性板、弹簧、导向支撑杆及测力传感器，所述弹性板通过导向支撑杆水平滑动安装于左夹臂或右夹臂的内侧，弹性板与左夹臂或右夹臂之间安装所述弹簧，所述测力传感器固定安装于弹性板与左夹臂或右夹臂的相对面上，所述测力传感器与控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的导向支撑杆的一端与左夹臂或右夹臂通过直线滑动轴承滑动安装，所述导向支撑杆的另一端与所述弹性板固定安装。
6.根据权利要求5所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的导向支撑杆为平行的两根，分别位于弹性板的顶端及底端。
7.根据权利要求1所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的安装于左夹臂或右夹臂内侧壁上的弹性板的内侧固定安装有防滑衬板，在弹性板相对的右夹臂或左夹臂的内侧固定安装有防滑衬板。
8.根据权利要求1所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的左夹臂导向梁及右夹臂导向梁均为上、下平行的两条夹臂导向梁，左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的后端安装在竖直支撑架内，所述左上夹臂导向梁、右上夹臂导向梁的前端底面均设置有锯齿，在左上夹臂导向梁与右上夹臂导向梁的锯齿间啮合安装齿轮。
9.根据权利要求1所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述的主机架包括底板及固定在底板前部的竖直导轨架，所述主机架的竖直导轨架与底板之间安装平衡臂，所述平衡臂的上端与所述竖直导轨架之间通过上铰装座铰装，所述平衡臂的下端与底板之间通过下铰装座铰装。
10.根据权利要求9所述的模拟液压叉车搬运的纸箱夹持实验装置，其特征在于：所述底板上制有多组铰装座安装位。
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