CN109305566A - 一种堆码垛机、抓取装置及抓钩机构 - Google Patents

一种堆码垛机、抓取装置及抓钩机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种堆码垛机、抓取装置及抓钩机构。堆码垛机包括机架、横移装置、提升装置、导向装置及用于抓取货物的抓取装置,抓取装置包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成容纳货物的空间,抓钩机构包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。通过电机带动拐臂摆动以带动钩爪绕其铰接轴旋转从而实现对货物的抓取,相对于传统液压缸和气压缸驱动钩爪水平位移的方式,其结构简单、体积小,具有良好的适用性。

Description

一种堆码垛机、抓取装置及抓钩机构
技术领域
本发明涉及一种堆码垛机、抓取装置及抓钩机构。
背景技术
目前,货物存储系统中的货物采用堆码垛机进行搬运和堆码,堆码垛机的抓取装置由左右两个抓钩机构组成,抓钩机构一般采用以下方式驱动:通过液压缸或气压缸带动伸缩杆上的钩爪进行水平位移从而形成供货物放置的空间,以抓取货物进行后续升降、横移等动作,这种方式由于液压或气压系统的存在使得整个抓取装置结构复杂、体积庞大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、体积小的抓钩机构;本发明的目的还在于提供一种由上述抓钩机构组成的抓取装置;本发明的目的还在于提供一种装有上述抓取装置的堆码垛机。
为实现上述目的,本发明的抓钩机构采用如下的技术方案:
技术方案1:抓钩机构包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述电机输出轴传动连接有支撑轴,支撑轴转动装配在支撑架上,在钩爪处于钩挂位时,所述拐臂处于水平位置而使钩爪受到的水平分力水平传递到与电机输出轴同轴线的支撑轴上。
技术方案3:在技术方案2的基础上,所述拐臂和钩爪的其中一个上设有拨销、另一个上设有供拨销插入的长槽或长孔,拐臂通过拨销与长槽或长孔的配合实现对钩爪的驱动。
技术方案4:在技术方案3的基础上,所述拐臂的远离支撑轴的一侧设有所述拨销,所述钩爪上设有所述长孔,长孔为腰形孔。
技术方案5:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述安装架上还设有用于检测钩爪的钩挂位和脱离位的到位信息的检测器。
技术方案6:在技术方案5的基础上,所述检测器为接近开关,接近开关有两个,分别设置在安装架上,且两个接近开关的检测端分别对准钩爪处于钩挂位和脱离位时其拐臂的外端所处的位置。
技术方案7:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述电机为双出轴电机,所述钩爪有两个,两个钩爪分别由双出轴电机的两个输出轴带动而在钩挂位和脱离位之间摆动。
技术方案8:在技术方案7的基础上,抓钩机构还包括支撑轴,所述双出轴电机位于两个钩爪之间,双出轴电机的输出轴通过联轴器与支撑轴同轴连接,支撑轴上设有轴承,安装架上设有供轴承安装的轴承座,所述拐臂安装在支撑轴上。
本发明的抓取装置采用如下技术方案:
技术方案1:抓取装置包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成用于容纳货物的容纳空间,抓钩机构包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述电机输出轴传动连接有支撑轴,支撑轴转动装配在支撑架上,在钩爪处于钩挂位时,所述拐臂处于水平位置而使钩爪受到的水平分力水平传递到与电机输出轴同轴线的支撑轴上。
技术方案3:在技术方案2的基础上,所述拐臂和钩爪的其中一个上设有拨销、另一个上设有供拨销插入的长槽或长孔,拐臂通过拨销与长槽或长孔的配合实现对钩爪的驱动。
技术方案4:在技术方案3的基础上,所述拐臂的远离支撑轴的一侧设有所述拨销,所述钩爪上设有所述长孔,长孔为腰形孔。
技术方案5:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述安装架上还设有用于检测钩爪的钩挂位和脱离位的到位信息的检测器。
技术方案6:在技术方案5的基础上,所述检测器为接近开关,接近开关有两个,分别设置在安装架上,且两个接近开关的检测端分别对准钩爪处于钩挂位和脱离位时其拐臂的外端所处的位置。
技术方案7:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述电机为双出轴电机,所述钩爪有两个,两个钩爪分别由双出轴电机的两个输出轴带动而在钩挂位和脱离位之间摆动。
技术方案8:在技术方案7的基础上,抓钩机构还包括支撑轴,所述双出轴电机位于两个钩爪之间,双出轴电机的输出轴通过联轴器与支撑轴同轴连接,支撑轴上设有轴承,安装架上设有供轴承安装的轴承座,所述拐臂安装在支撑轴上。
本发明的堆码垛机采用如下的技术方案:
技术方案1:堆码垛机包括机架及用于抓取货物的抓取装置,抓取装置包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成用于容纳货物的容纳空间,抓钩机构包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。
技术方案2:在技术方案1的基础上,所述电机输出轴传动连接有支撑轴,支撑轴转动装配在支撑架上,在钩爪处于钩挂位时,所述拐臂处于水平位置而使钩爪受到的水平分力水平传递到与电机输出轴同轴线的支撑轴上。
技术方案3:在技术方案2的基础上,所述拐臂和钩爪的其中一个上设有拨销、另一个上设有供拨销插入的长槽或长孔,拐臂通过拨销与长槽或长孔的配合实现对钩爪的驱动。
技术方案4:在技术方案3的基础上,所述拐臂的远离支撑轴的一侧设有所述拨销,所述钩爪上设有所述长孔,长孔为腰形孔。
技术方案5:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述安装架上还设有用于检测钩爪的钩挂位和脱离位的到位信息的检测器。
技术方案6:在技术方案5的基础上,所述检测器为接近开关,接近开关有两个,分别设置在安装架上,且两个接近开关的检测端分别对准钩爪处于钩挂位和脱离位时其拐臂的外端所处的位置。
技术方案7:在技术方案1-4任意一项的基础上,所述电机为双出轴电机,所述钩爪有两个,两个钩爪分别由双出轴电机的两个输出轴带动而在钩挂位和脱离位之间摆动。
技术方案8:在技术方案7的基础上,抓钩机构还包括支撑轴,所述双出轴电机位于两个钩爪之间,双出轴电机的输出轴通过联轴器与支撑轴同轴连接,支撑轴上设有轴承,安装架上设有供轴承安装的轴承座,所述拐臂安装在支撑轴上。
本发明的有益效果是:本发明的堆码垛机包括机架、横移装置、提升装置、导向装置及用于抓取货物的抓取装置,抓取装置包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成用于容纳货物的容纳空间,抓钩机构包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。通过电机带动拐臂摆动以带动钩爪绕其铰接轴旋转从而实现钩部的伸缩,实现对货物的抓取,相对于传统液压缸和气压缸驱动钩爪水平位移的方式,其结构简单、体积小,具有良好的适用性。
进一步地,通过拨销与腰形孔或槽的配合实现传动过程,结构简单、体积小,且传动稳定可靠。
进一步地,在钩爪处于用于与货物钩合的钩挂位时,所述电机的输出轴与拨销的轴线位于同一水平面上,此时货物施加给钩爪的水平分力通过拨轴、拐臂、支撑轴传递给轴承座,不会产生对电机轴的反向力矩,大大减小电机驱动力矩,使得电机驱动时更加省力,同时也能节省能源。
进一步地,接近开关的设置使得拐臂在转动过程中可以得到位置反馈,当拐臂转动到钩爪处于钩挂位和脱离位时,对应拐臂的外端处设置的两个接近开关分别反馈到位信号,控制电机停止转动。
进一步地,每侧的抓钩机构均由两个钩爪组成,可稳定抓取长度较大的货物,两个钩爪通过一个双出轴电机同时驱动,双出轴电机的使用大大节省了电机的占用空间,同时也便于两个钩爪的同步动作,抓取装置通过两个双出轴电机分别带动四个钩爪动作,两个双出轴电机采用同频信号驱动,并通过接近开关控制两个抓钩机构的行程,保证两边的钩爪的动作基本一致。
附图说明
图1为本发明的堆码垛机的具体实施例结构示意图;
图2为图1的内剖俯视示意图;
图3为抓钩机构的结构示意图;
图4为图3的抓钩机构拆掉安装架后的左视示意图;
图5为图3的俯视示意图;
图中:1-机架,2-抓取装置,21-抓钩机构,211-安装架,212-钩爪,2121-钩部,2122-腰形孔,213-铰接轴,214-双出轴电机,2141-输出轴,215-联轴器,216-支撑轴,217-轴承座,218-拐臂,2181-拨销,219-接近开关,220-电机座,3-横移装置,4-提升装置,5-导向装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的堆码垛机的具体实施例,如图1至图5所示,堆码垛机包括机架1,机架1外周具有封板,位于堆码垛机相对的两侧的位置处留出货物的进口和出口,并在进口和出口之间的下部空间上设置有导向装置5,导向装置5具有供货物放置的导向平台,导向装置5上方、机架1上且位于封板内部设有用于抓取货物的抓取装置2,机架1上还安装有用于带动抓取装置2及其抓取的货物移动的提升装置4和横移装置3。
抓取装置2包括两个相对对称设置的抓钩机构21,抓钩机构21包括用于与机架1连接的安装架211,安装架211上设有两个钩爪212,钩爪212的一端与安装架211铰接,另一端具有向背离安装架211的一侧悬伸的钩部2121,钩爪212呈L形,铰接点位于上部,两个钩爪212的铰接轴213同轴线设置。安装架211上还通过电机座220安装有双出轴电机214,双出轴电机214位于两个钩爪212之间,双出轴电机214的输出轴2141通过联轴器215与支撑轴216同轴连接,支撑轴216上设有轴承,安装架211上设有供轴承安装的轴承座217,支撑轴216上安装有拐臂218,拐臂218可随支撑轴216旋转而转动,拐臂218为片状结构,一端固定在支撑轴216上,另一端设有拨销2181,拨销2181垂直拐臂218的表面并与支撑轴216平行,当双出轴电机214带动支撑轴216往复旋转时,拐臂218及其上的拨销2181即可绕支撑轴216的轴向往复摆动。钩爪212的下部还设有沿钩爪212长度方向延伸的腰形孔2122,腰形孔2122可供拨销2181插入,并在拨销2181带动下使钩爪212绕其铰接轴213旋转,从而使钩爪212的钩部2121伸出或者缩回,伸出时两边的钩部2121共同构成抓取货物的手爪,具体为钩爪212的钩部2121伸入到货物下部对货物进行支撑,从而将货物抬起。当钩爪212伸出到处于抓取货物的钩挂位时,双出轴的电机的输出轴2141与拨销2181的轴线位于同一水平面内,使得拨销2181承受的水平分力不会对双出轴电机214形成反向力矩。安装架211上还安装有两个接近开关219,接近开关219的检测口分别对准拐臂218的两个极限位,即在钩爪212分别处于抓取货物的钩挂位和脱离抓取的脱离位时,两个接近开关219分别对准两位置处的拐臂218的外端,以便检测钩爪212的到位状态,便于控制电机在钩合或抓取到位以及在脱离到位后停止转动,以便保持钩合状态或脱离状态。
特别说明:“钩挂位”和“脱离位”均是指的一个范围,并不是一个点位,其中“钩挂位”是指钩爪能够钩挂住货物上的一个位置范围,“脱离位”是指钩爪与货物脱离钩挂配合的一个位置范围。
本发明的堆码垛机在使用时:货物放置在导向装置5的供抓取装置2抓取的抓取位置时,抓取装置2移动到货物处,此时钩爪212处于缩回状态,即处于脱离位处,钩爪212的钩部2121未伸出,通过给抓取装置2的两个抓钩机构21的双出轴电机214一个同频的信号,控制两个双出轴电机214同步动作,双出轴电机214又带动各自的两个钩爪212同步动作,当钩爪212的钩部2121位于货物下部时,接近开关219检测到拐臂218的到位状态,控制两个双出轴电机214同时停止转动,完成货物的抓取动作,此时即可利用提升装置4和横移装置3进行后续操作;需要放置货物时,给两个双出轴电机214一个同频信号,使其控制两侧的钩爪212同步动作,直至钩部2121从货物的下部脱离。
在其他实施例中:在抓取长度较小的货物时,抓钩机构也可仅设置一个钩爪,相应地将双出轴电机替换为单轴的普通电机即可;拐臂上的驱动部也可替换为凹槽,相应地将钩爪上设置的被动部设置为与凹槽适配的拨销,彼此构成一个偏心摆动机构;腰形孔也可替换为腰形槽,当然也可替换为弧形孔或槽;检测器也不限于采用接近开关,也可替换为行程开关或者其他的距离传感器等。
本发明的抓取装置的实施例与本发明的堆码垛机的各实施例中的抓取装置的各实施例相同,不再赘述。
本发明的抓钩机构的实施例与本发明的堆码垛机的各实施例中的抓钩机构的各实施例相同,不再赘述。

Claims (10)

1.抓钩机构,其特征是,包括安装架,安装架上设有钩爪,钩爪的一端与安装架铰接、另一端具有用于钩挂货物的钩部,安装架上还安装有电机,电机的输出轴传动连接有带动钩爪绕安装架与钩爪的铰接点转动的拐臂,钩爪在转动过程中具有能够钩挂货物的钩挂位以及脱离货物的脱离位。
2.根据权利要求1所述的抓钩机构,其特征是,所述电机输出轴传动连接有支撑轴,支撑轴转动装配在支撑架上,在钩爪处于钩挂位时,所述拐臂处于水平位置而使钩爪受到的水平分力水平传递到与电机输出轴同轴线的支撑轴上。
3.根据权利要求2所述的抓钩机构,其特征是,所述拐臂和钩爪的其中一个上设有拨销、另一个上设有供拨销插入的长槽或长孔,拐臂通过拨销与长槽或长孔的配合实现对钩爪的驱动。
4.根据权利要求3所述的抓钩机构,其特征是,所述拐臂的远离支撑轴的一侧设有所述拨销,所述钩爪上设有所述长孔,长孔为腰形孔。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的抓钩机构,其特征是,所述安装架上还设有用于检测钩爪的钩挂位和脱离位的到位信息的检测器。
6.根据权利要求5所述的抓钩机构,其特征是,所述检测器为接近开关,接近开关有两个,分别设置在安装架上,且两个接近开关的检测端分别对准钩爪处于钩挂位和脱离位时其拐臂的外端所处的位置。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的抓钩机构,其特征是,所述电机为双出轴电机,所述钩爪有两个,两个钩爪分别由双出轴电机的两个输出轴带动而在钩挂位和脱离位之间摆动。
8.根据权利要求7所述的抓钩机构,其特征是,抓钩机构还包括支撑轴,所述双出轴电机位于两个钩爪之间,双出轴电机的输出轴通过联轴器与支撑轴同轴连接,支撑轴上设有轴承,安装架上设有供轴承安装的轴承座,所述拐臂安装在支撑轴上。
9.抓取装置,包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成用于容纳货物的容纳空间,抓钩机构为上述权利要求1-8任意一项所述的抓钩机构。
10.堆码垛机,包括机架及用于抓取货物的抓取装置,抓取装置包括两个相对设置的抓钩机构,两个抓钩机构之间形成用于容纳货物的容纳空间,抓钩机构为上述权利要求1-8任意一项所述的抓钩机构。
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