CN109677918B - 一种工件堆积机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件堆积机，包括基架，安装在基架上的吸盘，纵向对称安装在基架上的两组纵向调整设备，纵向对称安装在基架上的两组横向调整设备；每一组纵向调整设备均包括两组横向对称安装在基架上的夹手装置；夹手装置包括纵向抓手，用于驱动纵向抓手直线往复运动的纵向直线机构，用于驱动纵向抓手转动的驱转机构；纵向直线机构安装在基架上，驱转机构安装在纵向直线机构的输出端上，纵向抓手转动式地安装在纵向直线机构的输出端上，驱转机构的拨转端连接在纵向抓手上；本工件堆积机可以用于高效整齐地堆积货物，适用范围广，属于搬运设备的技术领域。

Description

一种工件堆积机

技术领域

本发明涉及搬运设备的技术领域，尤其涉及一种工件堆积机。

背景技术

目前，在需要堆积大致长方形的货物时，往往采用人工搬运，这种方法耗时耗力、劳动成本高、存在一定的安全风险。另一种方式是采用一些搬运机器或设备，但是这些搬运机器和设备堆放效果差，不能将货物整体地堆放好，采用这些搬运机器和设备堆放时，往往还需要人员去调整货物的位置，才能使得货物整体堆放，尤其在搬运空间狭小时，普通这些搬运机器和设备难以顺利完成货物搬运，降低工效、增加成本的同时给工作人员带来了安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种工件堆积机，可以用于高效整齐地堆积货物。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种工件堆积机，包括基架，安装在基架上的吸盘，纵向对称安装在基架上的两组纵向调整设备，纵向对称安装在基架上的两组横向调整设备；

每一组纵向调整设备均包括两组横向对称安装在基架上的夹手装置；夹手装置包括纵向抓手，用于驱动纵向抓手直线往复运动的纵向直线机构，用于驱动纵向抓手转动的驱转机构；纵向直线机构安装在基架上，驱转机构安装在纵向直线机构的输出端上，纵向抓手转动式地安装在纵向直线机构的输出端上，驱转机构的拨转端连接在纵向抓手上；

每一组横向调整设备包括横向抓手，用于驱动横向抓手直线往复运动的横向直线机构，用于驱动横向抓手转动的转动机构；横向直线机构安装在基架上，转动机构安装在横向直线机构的输出端上，横向抓手转动式地安装在横向直线机构的输出端上，转动机构的拨转端连接在横向抓手上。

进一步的是：纵向直线机构包括滑动式安装在基架上的第一滑动块，第一气缸；第一气缸的缸体固定在第一滑动块上，第一气缸的推杆连接在基架上，驱转机构安装在第一滑动块上，纵向抓手转动式地安装在第一滑动块上。

进一步的是：驱转机构包括固定在第一滑动块上的第二导轨，滑动式安装在第二导轨上的第二滑动块，第二气缸，滑动式安装在第二滑动块上的第三滑动块，固定在第三滑动块上的齿条，转动式安装在第一滑动块上的齿轮，第三气缸；第二气缸的缸体与第二滑动块固定连接，第二气缸的推杆连接在第一滑动块上，第三气缸的缸体与第二气缸的缸体相固定，第三气缸的推杆连接在第三滑动块上；纵向抓手固定在齿轮上，齿轮和齿条相啮合。

进一步的是：纵向直线机构还包括固定在基架上的第一导轨，第一滑动块滑动式地安装在第一导轨上。

进一步的是：第一滑动块包括一体成型的第一水平板和第一竖直板，第一水平板滑动式地安装在第一导轨上，第一气缸的缸体固定在第一水平板上，第二导轨固定在第一水平板上，齿轮转动式地安装在第一竖直板上；第三滑动块包括一体成型的第三水平板和第三竖直板，第三水平板滑动式地安装在第二滑动块上，第三气缸的推杆连接在第三水平板上，齿条固定在第三竖直板上。

进一步的是：横向直线机构包括滑动式安装在基架上的第四滑动块，第四气缸；第四气缸的缸体连接在第四滑动块上，第四气缸的推杆连接在基架上。

进一步的是：横向直线机构还包括固定在基架上的第三导轨，第四滑动块滑动式地安装在第三导轨上，第三导轨沿着横向方向设置。

进一步的是：转动机构包括第五气缸，第五气缸的缸体连接在第四滑动块上，第五气缸的推杆连接在横向抓手上，横向抓手铰接在第四滑动块上。

进一步的是：纵向抓手包括一体成型的第一上斜杆和第一下斜杆，第一上斜杆和第一下斜杆的夹角为锐角，第一上斜杆和第一下斜杆形成夹持口，同一组纵向调整设备的两个纵向抓手形成了两个相向的夹持口；驱转机构的拨转端连接在第一上斜杆上；

进一步的是：横向抓手包括一体成型的第二上斜杆和第二下斜杆，第二上斜杆和第二下斜杆连接处转动式安装在横向直线机构的输出端上，转动机构的拨转端连接在第二上斜杆上。

进一步的是：吸盘有四个，四个吸盘呈矩形安装在基架上。

总的说来，本发明具有如下优点：

本发明的工件堆积机可以用于整齐地堆积货物。同一组纵向调整设备中的两个夹手装置分别驱动两个纵向抓手转动及相互靠近或远离。两组横向调整设备分别驱动两个横向抓手转动及相互靠近或远离。通过同时调整四个纵向抓手之间的距离和角度，可以使得货物的纵向中心和工件堆积机的纵向中心重合。通过同时调整两个横向抓手之间的距离和角度，可以使得货物的横向中心和工件堆积机的横向中心重合。本工件堆积机能将货物整体地堆放好，堆放效果好，成本低，不会给工作人员带来安全隐患。

附图说明

图1是本堆积机的俯视图。

图2是本堆积机的主视图。

图3是堆积机一部分的俯视图。

图4是堆积机一部分的主视图。

图5是图1左视图的一半的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为基架，2为第一导轨，3为第一滑动块，4为第一气缸，5为第二导轨，6为第二滑动块，7为第二气缸，8为第三滑动块，9为第三气缸，10为齿条，11为齿轮，12为纵向抓手，13为第三导轨，14为第四滑动块，15为第四气缸，16为第五气缸，17为横向抓手，18为吸盘，19为夹手装置，20为横向调整设备，3-1为第一水平板，3-2为第一竖直板，4-1为第一气缸的缸体，4-2为第一气缸的推杆，7-1为第二气缸的缸体，7-2为第二气缸的推杆，8-1为第三水平板，8-2为第三竖直板，9-1为第三气缸的缸体，9-2为第三气缸的缸体，12-1为第一上斜杆，12-2为第一下斜杆，15-1为第四气缸的缸体，15-2为第四气缸的推杆，16-1为第五气缸的缸体，16-2为第五气缸的推杆，17为-1为第二上斜杆，17-2为第二下斜杆。

为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的纵向方向即图1上下方向，下文所说的横向方向即图1左右方向。

结合图1、图2、图3、图4所示，一种工件堆积机，包括基架，安装在基架上的吸盘，纵向对称安装在基架上的两组纵向调整设备，纵向对称安装在基架上的两组横向调整设备。纵向对称即是以某个纵向平面(图1的竖直平面)为对称平面，横向对称即是以某个横向平面(图1的水平平面)为对称平面。两组纵向调整设备以基架的竖直中心平面为对称平面对称安装，两组横向调整设备也是以基架的竖直中心平面为对称平面对称安装。

结合图1、图2、图3、图4所示，每一组纵向调整设备均包括两组横向对称安装在基架上的夹手装置；在同一组纵向调整设备中，两组夹手装置以基架的水平中心平面为对称平面对称安装，四个夹手装置安装在基架的四个角落。四个夹手装置的结构都是一样的，下面以其中一个夹手装置为例进行说明：夹手装置包括纵向抓手，用于驱动纵向抓手直线往复运动的纵向直线机构，用于驱动纵向抓手转动的驱转机构。纵向直线机构安装在基架上，驱转机构安装在纵向直线机构的输出端上，纵向抓手转动式地安装在纵向直线机构的输出端上，纵向直线机构可以驱动纵向抓手和驱转机构沿着纵向方向直线往复运动。驱转机构的拨转端连接在纵向抓手上，驱转机构可以拨弄纵向抓手转动。每一组纵向调整设备中的两个夹手装置分别驱动两个纵向抓手转动及相互靠近或远离。

结合图1、图2、图3、图4所示，每一组横向调整设备包括横向抓手，用于驱动横向抓手直线往复运动的横向直线机构，用于驱动横向抓手转动的转动机构。横向直线机构安装在基架上，转动机构安装在横向直线机构的输出端上，横向抓手转动式地安装在横向直线机构的输出端上，横向直线机构可以驱动横向抓手和转动机构沿着横向方向直线往复运动。转动机构的拨转端连接在横向抓手上，转动机构可以拨弄横向抓手转动。从俯视方向上看，四个夹手装置安装在基架的四个角落，一组横向调整设备位于同一组纵向调整设备的两个夹手装置的中间。两组横向调整设备分别驱动两个横向抓手转动及相互靠近或远离。

结合图3、图4所示，纵向直线机构包括滑动式安装在基架上的第一滑动块，第一气缸；第一气缸的缸体固定在第一滑动块上，第一气缸的推杆连接在基架上，驱转机构安装在第一滑动块上，纵向抓手转动式地安装在第一滑动块上。从而第一气缸可以推动第一滑动块滑动，第一滑动块可以推动驱转机构和纵向抓手移动。

结合图3、图4所示，驱转机构包括固定在第一滑动块上的第二导轨，滑动式安装在第二导轨上的第二滑动块，第二气缸，滑动式安装在第二滑动块上的第三滑动块，固定在第三滑动块上的齿条，转动式安装在第一滑动块上的齿轮，第三气缸。第二导轨沿着纵向方向设置，第二气缸的缸体与第二滑动块固定连接，第二气缸的推杆连接在第一滑动块上，第三气缸的缸体与第二气缸的缸体相固定，第三气缸的推杆连接在第三滑动块上；纵向抓手固定在齿轮上，齿轮和齿条相啮合。

结合图3、图4所示，纵向直线机构还包括固定在基架上的第一导轨，第一滑动块滑动式地安装在第一导轨上，第一导轨沿着纵向方向设置。

结合图3、图4所示，第一滑动块包括一体成型的第一水平板和第一竖直板，第一水平板滑动式地安装在第一导轨上，第一气缸的缸体固定在第一水平板上，第二导轨固定在第一水平板上，齿轮转动式地安装在第一竖直板上。第三滑动块包括一体成型的第三水平板和第三竖直板，第三水平板滑动式地安装在第二滑动块上，第三水平板和第二滑动块的滑动式安装可以通过导轨或者其他方式来实现滑动安装，第三气缸的推杆连接在第三水平板上，齿条固定在第三竖直板上。

结合图3、图4所示，横向直线机构包括滑动式安装在基架上的第四滑动块，第四气缸；第四气缸的缸体连接在第四滑动块上，第四气缸的推杆连接在基架上。

结合图3、图4所示，横向直线机构还包括固定在基架上的第三导轨，第四滑动块滑动式地安装在第三导轨上，第三导轨沿着横向方向设置。

结合图3、图4所示，转动机构包括第五气缸，第五气缸的缸体连接在第四滑动块上，第五气缸的推杆连接在横向抓手上，横向抓手铰接在第四滑动块上。

结合图3、图4、图5所示，纵向抓手包括一体成型的第一上斜杆和第一下斜杆，第一上斜杆和第一下斜杆的夹角为锐角，第一上斜杆和第一下斜杆形成夹持口，同一组纵向调整设备的两个纵向抓手形成了两个相向的夹持口，即一个夹持口朝向另一个夹持口，两个夹持口是面对面的；驱转机构的拨转端连接在第一上斜杆上，驱转机构的拨转端即是齿轮。

结合图3、图4所示，横向抓手包括一体成型的第二上斜杆和第二下斜杆，第二上斜杆和第二下斜杆连接处转动式安装在横向直线机构的输出端上，横向直线机构的输出端即是第四滑动块，转动机构的拨转端连接在第二上斜杆上，转动机构的拨转端即是第五气缸的推杆。纵向抓手、横向抓手对被抓取货物具有定位和姿态调整的作用。

吸盘有四个，四个吸盘呈矩形安装在基架上。吸盘与纵向、横向抓手的配合使用，对存在一定形状偏差的被抓取货物具有良好的适应性。

本工件堆积机的工作过程和原理：本工件堆积机是用来将大致长方形的货物堆积在一起的，即将大致长方形的货物一个一个地往上堆积在一起，将货物堆积时需要先吸住货物，然后搬运货物到指定存货区，然后在存货区内将货物堆积在一起，货物即本发明说的工件。本工件堆积机是安装在机器人或机械臂或其他操纵机构上使用的，当机器人或机械臂或其他操纵机构运动到货物上方时，吸盘18开始工作，吸住货物，使货物被提起，然后第一气缸工作，由于第一气缸的推杆连接在基架上，第一气缸的缸体推动第一滑动块3往纵向方向的两侧运动，第一滑动块3带动驱转机构整体往纵向方向的两侧运动，第一滑动块3带动整个驱转机构时，驱转机构里的第二气缸的缸体和第二气缸的推杆保持相对固定，驱转机构里的第三气缸的缸体和第三气缸的推杆保持相对固定，即可实现齿条不会拨转齿轮，纵向抓手只在纵向方向上移动，纵向抓手不会转动。

然后第二气缸工作，由于第二气缸的推杆连接在第一滑动块上，因此，第二气缸的缸体推动第二滑动块6往纵向方向的两侧运动；第二滑动块6往纵向方向的两侧运动时，第二滑动块可以推动第三滑动块往纵向方向的两侧运动，进而带动齿条运动，齿条拨转齿轮，齿轮转动，使得纵向抓手转动。

然后第三气缸工作，由于第三气缸的缸体与第二气缸的缸体相固定，第三气缸的推杆推动第三滑动块9往纵向方向的两侧运动，从而使齿条10往两侧运动，带动齿轮11旋转，使得纵向抓手转动。

至此经过第一气缸、第二气缸、第三气缸的工作，可以实现同一组纵向调整设备中的两个纵向抓手转动，或者两个纵向抓手同时相互靠近或远离。通过同时调整两个纵向抓手之间的距离，可以使四个纵向抓手可以夹住货物，通过同时调整两个纵向抓手的角度，则四个纵向抓手可以夹住货物，且由于四个纵向抓手是同时转动的，四个纵向抓手共同推动货物往纵向中心运动，因此可以调整货物的纵向中心，使得货物的纵向中心和工件堆积机的纵向中心重合。

四个纵向抓手夹住货物后，吸盘18停止工作，吸盘放开货物，然后第四气缸15工作，由于第四气缸的推杆连接在基架上，第四气缸的缸体推动第四滑动块14往工件堆积机横向的两侧伸出，然后第五气缸工作，由于第五气缸的缸体连接在第四滑动块上，第五气缸的推杆连接在横向抓手上，横向抓手铰接在第四滑动块上，第五气缸的推杆往工件堆积机横向的两侧伸出，从而使得横向抓手17往工件堆积机横向的两侧收缩，即两个第二下斜杆相互靠近，两个第二下斜杆共同推动货物往中心方向运动，使得货物横向中心与工件堆积机横向中心重合。

然后第五气缸工作，第五气缸的推杆往工件堆积机横向的两侧缩回，两个横向抓手的距离变大，使得横向抓手17放开货物，然后第四气缸工作，带动第四滑动板14往工件堆积机横向的两侧收缩，使得横向抓手17回复原位，然后吸盘18开始工作，吸住货物，并且第一气缸、第二气缸、第三气缸同时工作，使得第一滑动块3、第二滑动块6、第三滑动块9回复原位，即四个纵向抓手恢复原位，四个纵向抓手放开货物，此时货物的横向重心和纵向重心都与工件堆积机的中心重合，然后机器人或机械臂或其他操纵机构依靠吸盘吸住货物，夹持货物运动到存货区上方，然后吸盘18停止工作，使货物放置在存货区。

然后机器人或机械臂或其他操纵机构继续搬运货物，由于四个纵向抓手和两个横向抓手可以调整货物的重心，因此，机器人或机械臂或其他操纵机构在堆放货物时，可以将要放置的货物堆放在已经堆放好的货物的正上方，使得每个货物可以整齐的依次堆放在一起。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工件堆积机，其特征在于：包括基架，安装在基架上的吸盘，纵向对称安装在基架上的两组纵向调整设备，纵向对称安装在基架上的两组横向调整设备；每一组纵向调整设备均包括两组横向对称安装在基架上的夹手装置；夹手装置包括纵向抓手，用于驱动纵向抓手直线往复运动的纵向直线机构，用于驱动纵向抓手转动的驱转机构；纵向直线机构安装在基架上，驱转机构安装在纵向直线机构的输出端上，纵向抓手转动式地安装在纵向直线机构的输出端上，驱转机构的拨转端连接在纵向抓手上；每一组横向调整设备包括横向抓手，用于驱动横向抓手直线往复运动的横向直线机构，用于驱动横向抓手转动的转动机构；横向直线机构安装在基架上，转动机构安装在横向直线机构的输出端上，横向抓手转动式地安装在横向直线机构的输出端上，转动机构的拨转端连接在横向抓手上；纵向直线机构包括滑动式安装在基架上的第一滑动块，第一气缸；第一气缸的缸体固定在第一滑动块上，第一气缸的推杆连接在基架上，驱转机构安装在第一滑动块上，纵向抓手转动式地安装在第一滑动块上；纵向抓手包括一体成型的第一上斜杆和第一下斜杆，第一上斜杆和第一下斜杆的夹角为锐角，第一上斜杆和第一下斜杆形成夹持口，同一组纵向调整设备的两个纵向抓手形成了两个相向的夹持口；驱转机构的拨转端连接在第一上斜杆上；横向抓手包括一体成型的第二上斜杆和第二下斜杆，第二上斜杆和第二下斜杆连接处转动式安装在横向直线机构的输出端上，转动机构的拨转端连接在第二上斜杆上。

2.按照权利要求1所述的一种工件堆积机，其特征在于：驱转机构包括固定在第一滑动块上的第二导轨，滑动式安装在第二导轨上的第二滑动块，第二气缸，滑动式安装在第二滑动块上的第三滑动块，固定在第三滑动块上的齿条，转动式安装在第一滑动块上的齿轮，第三气缸；第二气缸的缸体与第二滑动块固定连接，第二气缸的推杆连接在第一滑动块上，第三气缸的缸体与第二气缸的缸体相固定，第三气缸的推杆连接在第三滑动块上；纵向抓手固定在齿轮上，齿轮和齿条相啮合。

3.按照权利要求2所述的一种工件堆积机，其特征在于：纵向直线机构还包括固定在基架上的第一导轨，第一滑动块滑动式地安装在第一导轨上。

4.按照权利要求3所述的一种工件堆积机，其特征在于：第一滑动块包括一体成型的第一水平板和第一竖直板，第一水平板滑动式地安装在第一导轨上，第一气缸的缸体固定在第一水平板上，第二导轨固定在第一水平板上，齿轮转动式地安装在第一竖直板上；第三滑动块包括一体成型的第三水平板和第三竖直板，第三水平板滑动式地安装在第二滑动块上，第三气缸的推杆连接在第三水平板上，齿条固定在第三竖直板上。

5.按照权利要求1所述的一种工件堆积机，其特征在于：横向直线机构包括滑动式安装在基架上的第四滑动块，第四气缸；第四气缸的缸体连接在第四滑动块上，第四气缸的推杆连接在基架上。

6.按照权利要求5所述的一种工件堆积机，其特征在于：横向直线机构还包括固定在基架上的第三导轨，第四滑动块滑动式地安装在第三导轨上，第三导轨沿着横向方向设置。

7.按照权利要求5所述的一种工件堆积机，其特征在于：转动机构包括第五气缸，第五气缸的缸体连接在第四滑动块上，第五气缸的推杆连接在横向抓手上，横向抓手铰接在第四滑动块上。

8.按照权利要求1所述的一种工件堆积机，其特征在于：吸盘有四个，四个吸盘呈矩形安装在基架上。