CN111071810A - 一种高适应性的机器人码垛工站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高适应性的机器人码垛工站，包括卡板自动供给装置、码垛装置、卡板转运装置和上料装置，所述码垛装置包括安装座、机械臂和夹具，所述机械臂设置于安装座，所述夹具设于机械臂的端部，所述夹具适用于多种尺寸的货物；所述卡板自动供给装置包滚筒传送机构和宽度调整机构，所述宽度调整机构设于滚筒传送机构的侧部，用于调整滚筒传送机构的工作区宽度。本发明旨在提供一种高适应性的机器人码垛工站，具有高适应性，自动化程度高。

Description

一种高适应性的机器人码垛工站

技术领域

本发明涉及码垛设备技术领域，尤其涉及一种高适应性的机器人码垛工站。

背景技术

目前市场上的码垛工作大多是由人工进行码垛或者是由移载机进行码垛，人工进行码垛，码垛方式比较简单，需要多人进行作业，工作强度大，效率低，成本高；使用移载机进行码垛，通过移载往复码垛，其码垛形式比较单一，码垛形式指的是箱子的摆放方式变化。

目前的码垛设备的常针对单一尺寸货物设计，当货物尺寸发生变化时，卡板的尺寸也会相应变化，则需要调整夹具的机构，同时，卡板的摆放工位结构也需进行调整，这就影响码垛的灵活性，码垛设备适应性较差。

目前的码垛设备还存在设备占地面积大，码垛使用的输送线较长，经常需要人工进行搬运卡板，增加工人的劳动强度的同时，还降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高适应性的机器人码垛工站，具有高适应性的优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高适应性的机器人码垛工站，包括卡板自动供给装置、码垛装置、卡板转运装置和上料装置，卡板自动供给装置与卡板转运装置的位置相对应，卡板自动供给装置将卡板供给至卡板转运装置，卡板转运装置和上料装置的位置均与码垛装置的位置相对应，码垛装置用于将上料装置上的货物转运至卡板转运装置；

码垛装置包括安装座、机械臂和夹具，机械臂设置于安装座，夹具设于机械臂的端部，夹具适用于多种尺寸的货物；

卡板自动供给装置包滚筒传送机构和宽度调整机构，宽度调整机构设于滚筒传送机构的侧部，用于调整滚筒传送机构的工作区宽度。

进一步的，夹具包括第一架体、第二架体、上夹爪、下夹爪、第一伸缩组件和第二伸缩组件；第二架体设置于第一架体的前侧，第一伸缩组件的一端固定于第一架体，第一伸缩组件的另一端固定于第二架体，第一伸缩组件用于驱动第一架体沿前后方向移动；

下夹爪固定于第一架体的底端，上夹爪设于第二架体，上夹爪位于下夹爪的上方，且上夹爪与下夹爪平行设置，第二伸缩组件设置于第二架体并用于驱动上夹爪上下移动。

进一步的，下夹爪为钉耙状。

进一步的，第一架体的侧边设有多个吸盘组件，吸盘组件用于吸取纸板。

进一步的，机械臂包括第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，第一机械臂与安装座之间具有旋转座，第一机械臂的底端与旋转座可转动连接；

第一机械臂的顶端与第二机械臂的一端转动连接，第二机械臂的另一端与第三机械臂的端部通过旋转平台转动连接，第一机械臂和第二机械臂均能在竖直方向摆动，第三机械臂可绕自身的中心轴线旋转运动；

第三机械臂背离第二机械臂的一端与夹具相连接。

进一步的，滚筒传送机构包括驱动电机、驱动轴和多个并排设置的滚筒，驱动电机通过链条与驱动轴传动连接，驱动轴和多个滚筒通过另一链条传动连接，宽度调整机构包括第一卡板和第二卡板，第一卡板和第二卡板分设于驱动轴的两端，第一卡板和第二卡板均开设有让位槽，滚筒位于让位槽中，第一卡板和第二卡板在滚筒的位置可调。

进一步的，码垛工站还包括由围板围成的操作空间，操作空间内设置有相互靠近的上料工位、过渡工位和码垛工位；上料装置的出料端位于上料工位，围板设有上料孔，上料装置的进料端穿过上料孔并延伸至围板的外侧；

卡板转运装置的一端位于过渡工位，卡板转运装置的另一端位于码垛工位，卡板转运装置用于将卡板自过渡工位运送至码垛工位；围板设有进板孔，过渡工位位于进板孔的内侧，卡板自动供给装置位于进板孔的外侧，围板设置有出货口，出货口与码垛工位相对；

码垛装置设置在上料工位与码垛工位之间，码垛装置将待码垛的箱包由上料工位转运至码垛工位。

进一步的，卡板转运装置包括安装架、第一输送机构、卡板推送机构和第二输送机构；

第一输送机构与第二输送机构并排设置并均与安装架连接，第一输送机构设置在过渡工位，第二输送机构设置在码垛工位，第一输送机构用于将卡板由卡板自动供给装置运送至过渡工位，第二输送机构用于将码有货物的卡板朝出货口输送；

卡板推送机构设于第一输送机构，卡板推送机构将过渡工位的卡板由第一输送机构推送至第二输送机构。

进一步的，安装架沿宽度方向设有推送导轨，卡板推送机构包括推送电机、主动齿轮、转动辊、从动齿轮、传动链条、推送架、导向座、锁紧机构和位置检测机构；

推送电机和转动辊相对设置在安装架的两端，转动辊与推送电机的输出轴平行，主动齿轮套设在推送电机的输出轴，从动齿轮套设在转动辊，传动链条绕设在主动齿轮和从动齿轮之间，推送架的一端通过锁紧机构与传动链条固定连接，推送架的另一端延伸至安装架的上方；导向座的一端与推送架连接，导向座的另一端与推送导轨滑动连接；

推送电机通过传动链条带动推送架在第一输送机构和第二输送机构之间做往复运动；

进一步的，出货口设有安全门，围板设有支架，支架沿长度方向设有安全导轨，安全门的上端间隔设有连接件，连接件的上端设有滑轮，滑轮滚动设置在安全导轨内，支架设有安全电机，安全电机的输出轴套设有主动轮，支架的远离安全电机的一侧设有从动轮，主动轮与从动轮之间绕设有传动带，安全门的上端面设有固定夹，固定夹的末端夹设在传动带；安全门的下端高于进板孔的上端。

本发明的机器人码垛工站包括了卡板自动供给装置、码垛装置、卡板转运装置和上料装置，通过智能控制上述装置相互配合能实现自动化码垛。本发明的码垛装置中夹具适用于多种尺寸的货物，卡板卡板自动供给装置能够供给不同尺寸的卡板，因此，当货物尺寸发生变化时，仍适用本发明的机器人码垛工站，即本发明的机器人码垛工站适用于多种尺寸的货物，具有适应性高的特点。

本发明采用相互靠近的上料工位、过渡工位和码垛工位，使码垛工站的布局更加紧密，紧密的布局能够减少了设备占地面积，各装置之间的输送行程较短，提高了输送效率，节约了输送时间，减少了工人的工作量。本发明降低了工人的劳动强度，占地面积小，结构紧凑，速率快，柔性高，无需过多的人力参与码垛工作，适用于工厂产品种类较多，需要经常换线的输送工作。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的立体结构示意图之一；

图2是本发明的机械手的结构示意图；

图3是本发明的夹具的结构示意图；

图4是本发明的第二伸缩组件的结构示意图；

图5是本发明的第二伸缩组件另一视角的示意图；

图6是本发明的卡板自动供给装置的结构示意图；

图7是本发明的卡板自动供给装置另一视角的结构示意图；

图8是本发明的升降机构的结构示意图；

图9是本发明的宽度调整机构的结构示意图；

图10是本发明的夹持机构的结构示意图；

图11是本发明的立体结构示意图之二；

图12是本发明的俯视结构示意图；

图13是本发明上料装置、卡板转运装置和码垛装置的立体结构示意图；

图14是本发明卡板转运装置的立体结构示意图之一；

图15是图14中A处的局部放大示意图；

图16是本发明卡板转运装置的立体结构示意图之二；

图17是图16中B处的局部放大示意图；

图18是本发明推送架的立体结构示意图；

图19是本发明安全门的立体结构示意图；

图20图19中C处的局部放大示意图。

其中：

卡板自动供给装置1、码垛装置2、卡板转运装置3和上料装置4、安装座 21、机械臂22、夹具23、旋转座24；第一架体231；第二架体232；挡板232a；长形槽211；上夹爪233；下夹爪234；第一伸缩组件235；第二伸缩组件236；伸缩件236a；滑块236b；导轨236c；吸盘组件237；第一机械臂221、第二机械臂222、第三机械臂223、连接头224滚筒传送机构14、宽度调整机构、第一卡板143、第二卡板144；主架11；夹持机构12；左夹持部121；右夹持部122；驱动件123；左连杆124；右连杆125；活动架126；支承板127；固定轴128；左导向轴210；右导向轴220；左滑块230；右滑块240；升降机构13；升降驱动件131；第一辅助升降部132；第二辅助升降部133；辅助升降带134；滚筒传送机构14；滚筒141、驱动轴142；左导向板151；右导向板152；踏板16；围板5、上料孔5a、进板孔5b、出货口5c；上料装置3、机架4a、输送线4b；安装架31；第一输送机构32、第一输送辊32a、第一输送电机32b、第一齿轮 32c、第二齿轮32d、第一链条32e、第二链条32f；卡板推送机构33、推送电机33a、主动齿轮33b、转动辊33c、从动齿轮33d、传动链条33e、推送架33f、导向座33g、锁紧机构33h、位置检测机构33i、安装板33j、加强板33k、推动板33l、固定板33m、卡紧座33n、过渡检测部33o、码垛检测部33p、第一调节轨33q、第一调节座33r、第一检测传感器33s、第一检测板33t；第二输送机构34、推送导轨10、安全门20、支架51、安全导轨52、连接件201、安全电机202、传动带203、固定夹204。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

参阅图1至图5所示，本实施例的一种高适应性的机器人码垛工站，包括卡板自动供给装置1、码垛装置2、卡板转运装置3和上料装置4，卡板自动供给装置1与卡板转运装置3的位置相对应，卡板自动供给装置1将卡板供给至卡板转运装置3，卡板转运装置3和上料装置4的位置均与码垛装置2的位置相对应，码垛装置2用于将上料装置4上的货物转运至卡板转运装置3；

码垛装置2包括安装座21、机械臂22和夹具23，机械臂22设置于安装座 21，夹具23设于机械臂22的端部，夹具23适用于多种尺寸的货物；

卡板自动供给装置1包括滚筒传送机构14和宽度调整机构，宽度调整机构 12设于滚筒传送机构11的侧部，用于调整滚筒传送机构11的工作区宽度。

进一步的，夹具23包括第一架体231、第二架体232、上夹爪233、下夹爪 234、第一伸缩组件235和第二伸缩组件236；第二架体232设置于第一架体231 的前侧，第一伸缩组件235的一端固定于第一架体231，第一伸缩组件235的另一端固定于第二架体232，第一伸缩组件235用于驱动第一架体231沿前后方向移动；

下夹爪234固定于第一架体231的底端，上夹爪233设于第二架体232，上夹爪233位于下夹爪234的上方，且上夹爪233与下夹爪234平行设置，第二伸缩组件236设置于第二架体232并用于驱动上夹爪233上下移动。

夹具的采用两个伸缩组件，实现两夹爪之间的距离可调和下夹爪234在的伸缩，下夹爪234伸出后插入上料装置4货物下方，然后上夹爪233在第二伸缩组件236的带动下向下移动实现对货物的夹紧。当货物尺寸放生变化后，通过第二伸缩组件236的伸缩距离，两夹爪仍能夹取码垛，保证下夹爪234插入上料装置4上货物正下方，即可保证稳定夹取码垛。

当需要进行夹持货物时，第二架体232固定不动，第一伸缩组件235驱动第一架体231向前移动，下夹爪234插入货物(箱子)的底部，第二伸缩组件 236驱动上夹爪233向下移动，并压住货物的顶部，上夹233和下夹爪234同时作用达到夹取货物的目的；完成夹取后，夹具夹取货物至码垛工位，当需要放料时，依旧第二架体232固定不动，第一伸缩组件235驱动第一架体231向后移动，下夹爪234撤离货物的底部，第二伸缩组件236驱动上夹爪233向上移动，完成货物的码垛，机械臂继续带动夹具夹持货物。

下夹爪234为钉耙状。夹具是通过滚筒线上抓取箱子，将下夹爪234设置成钉耙状，有利于从滚筒线上抓取箱子，也可以适应多种型号的箱子的抓取，而且下夹爪234与箱子的底部的接触面积少，下夹爪234撤离箱子的底部时摩擦力小，减少第二伸缩组件236的做功。

第二伸缩组件236包括伸缩件236a、导向滑块236b和导轨236c；导轨236c 竖直地固定于第二架体232，导向滑块236b固定于上夹爪233的后端，导向滑块236b与导轨236c滑动配合，上夹爪233与导向滑块236b相连接，伸缩件236a 能够通过导向滑块236b带动上夹爪233沿导轨236c上下移动。

当需要控制上夹爪233向上或向下移动时，伸缩件236a带动上夹爪233沿导轨236c上下移动，通过导轨236c的导向和支承的作用，提高上夹爪233在上下活动的稳定性。

第二架体232包括挡板232a，挡板232a设有长形槽孔232b，导轨236c固定于挡板232a的后侧，导向滑块236b位于挡板232a的后侧，上夹爪233的前端穿过挡板232a的长形槽孔232b。

挡板232a用于在夹取过程中对箱子具有阻挡限位的作用，通过将第二伸缩组件236设于挡板232a的后侧，在夹具夹取箱子时不会与箱子发生干涉，而且结构简单，使用空间小。

伸缩件236a为无杆气缸，无杆气缸的两端固定于挡板232a的后端，无杆气缸的活动滑块与导向滑块236b相连接。

通过无杆气缸外部的活动滑块带动上夹爪233上下移动，无杆气缸结构简单，体积小，进一步节省了安装空间。

第一架体231的侧边设有多个吸盘组件237，吸盘组件237用于吸取纸板。在码垛过程中，根据客户要求，需要在码垛前吸取纸板放置在卡板上，或是码垛完成一层后再放一块纸板，通过主架1的侧边设置的多个吸盘组件237完成对纸板的吸取，放置，结构简单，操作方便。

进一步的，机械臂22包括第一机械臂221、第二机械臂222、第三机械臂 223，第一机械臂221与安装座21之间具有旋转座24，第一机械臂22的底端与旋转座24可转动连接；第一机械臂221的顶端与第二机械臂222的一端转动连接，第二机械臂222的另一端与第三机械臂223的端部通过旋转平台转动连接，第一机械臂221和第二机械臂222均能在竖直方向摆动，第三机械臂223可绕自身的中心轴线旋转运动；第三机械臂223背离第二机械臂222的一端与夹具 23相连接。

当需要进行码垛时，通过第一机械臂221和第二机械臂222的竖直方向摆动，以及配合旋转座24的水平转动，实现控制夹具23靠近货物，然后夹具23 夹持货物，然后再控制夹具23靠近货物码垛区，最后夹具40将货物放置码垛放置区。第三机械臂223的轴向旋转是为了夹具23在竖直方向摆动，实现纸隔板的吸取和放置。

第三机械臂223通过连接头224与夹具23转动连接，连接头224的顶端与第三机械臂223可转动连接，连接头224的底端通过另一旋转平台与夹具23转动连接。连接头224的设置便于实现夹具23旋转。

进一步的，滚筒传送机构14包括驱动电机、驱动轴142和多个并排设置的滚筒141，驱动电机通过链条与驱动轴142传动连接，驱动轴142和多个滚筒141通过另一链条传动连接，宽度调整机构包括第一卡板143和第二卡板144，第一卡板141和第二卡板142分设于驱动轴142的两端，第一卡板143和第二卡板144均开设有让位槽，滚筒141位于让位槽中，第一卡板143和第二卡板 144在滚筒的位置可调。

如图6-10所示，卡板自动供给装置1还包括主架11、夹持机构12、升降机构1，夹持机构12、升降机构13和滚筒传送机构14均设于主架11，夹持机构12用于夹持多个叠放卡板的倒数第一块卡板上方的卡板，升降机构13带动夹持机构12上下移动，滚筒传送机构14用于将夹持机构12未夹持的倒数第一块卡板输送至码垛设备。

每当一块卡板码垛完成后，需要及时的向机械人码垛设备提供一块卡板，目前是人工提供，人工上料工作效率低，人工成本高，而且需要预留人工上料的时间，影响生产的节拍，卡板自动供给装置采用全自动控制，及时精确提供卡板，生产效率高，可提高生产节拍。

人工将卡板堆砌在滚筒传送机构14上，或者通过叉车将堆砌好地卡板库送至滚筒传送机构14，当需要向码垛设备提供卡板时，夹持机构12夹持卡板库倒数第二块的卡板，并升降机构13带动夹持机构12向上移动，滚筒传送机构14 再将未夹持的卡板传送至码垛设备，升降机构13再带动夹持机构向下移动，最后夹持机构12放开夹持的卡板，夹持机构12回到原位，完成一个周期，等待下次夹持。

夹持机构12包括左夹持部121、右夹持部122、驱动件123、左连杆124、右连杆125、活动架126、支承板127和固定轴128，活动架126设于主架11，升降机构13带动活动架126上下移动，左夹持部121和右夹持部122均设于活动架1，左夹持部121和右夹持部122设于滚筒传送机构14的正上方；

固定轴128与左夹持部121和/或右夹持部122同向平行设置，固定轴128 的一端固定于活动架126，固定轴128的另一端与支承板127的中部铰接，左连杆124的一端与左夹持部121铰接，左连杆124的另一端与支承板127的一端的铰接，右连杆125的一端与右夹持部122铰接，右连杆125的另一端与支承板127的另一端铰接，驱动件123驱动左夹持部121左右移动。

通过左夹持部121、右夹持部122、左连杆124、右连杆125和支承板127 的铰接，当需要夹持卡板时，驱动件123驱动左夹持部121向右移动，左连杆 124带动右连杆125向左移动，而从右夹持部122向左移动，实现夹持卡板的目的。同理，当需要放开夹持卡板时，驱动件124驱动左夹持部121向左移动，左连杆124带动右连杆125向右移动，而从右夹持部122向右移动，实现放开卡板的目的。

夹持机构12还包括左导向轴210、右导向轴220、左滑块230和右滑块240，左滑块230沿左导向轴210移动，右滑块240沿右导向轴220移动，左夹持部 121固定于左滑块230，右夹持部122固定于右滑块240。

左夹持部121可沿左导向轴210左右移动，右夹持部122可沿右导向轴220 左右移动，当驱动件123带动左夹持部121沿左导向轴210左右移动的同时，右夹持部22沿右导向轴220左右移动，左导向轴210和右导向轴220起到导向作用，增加左夹持部121和右夹持部122的运行稳定性，减少晃动。

升降机构13包括升降驱动件131、第一辅助升降部132、第二辅助升降部 133和辅助升降带134，辅助升降带134套设于第一辅助升降部132和第二辅助升降部133，第一辅助升降部132和第二辅助升降部133均可转动的设置于主架 11，且第一辅助升降部132设于第二辅助升降部133的上方，活动架126固定于辅助升降带134，升降驱动件131驱动活动架126上下移动。

通过升降驱动件131带动活动架126上下移动，从而实现带动夹持机构12 上下移动，并通过增设辅助升降带134，辅助升降带13具有导向固定作用，可保证夹持机构12在上升或下降时的平衡稳定。

辅助升降带可以是皮带也可以是链条，进一步地，因此链条传送的稳定性比皮带辅助升降带的稳定性更高，因此，此处优先链条为辅助升降带。

升降驱动件131为气缸，升降驱动件131的缸体固定于主架11，升降驱动件131的活塞固定于活动架126。

通过伸缩气缸的活塞端即可实现夹持机构12上下移动，气缸的结构简单，拆装方便，成本低。

左导向板151和右导向板152平行设置地固定于主架1，左导向板151和右导向板152的间距略大于卡板的左右的长度且分别设于卡板库的上侧的左右两端。

因为卡板堆砌的比较高，在夹持机构12夹持卡板上升或下降的过程，上侧的卡板容易偏移，导致影响后续卡板的夹持和输送，通过左导向板151和右导向板152能有效防止卡板偏移，保证生产流程的正常运行。左导向板151和右导向板152均设有长形孔，并通过螺栓与主架1螺纹连接。

通过在左导向板151和右导向板152设有长形孔，当更换不用规格的卡板时，可以根据实际的卡板的尺寸调节左导向板151和右导向板152之间的距离，结构简单，调节方便，使用范围更广。

活动架126设有长形孔或多个左右平行设置的安装孔，驱动件123的缸体固定于活动架126的长形孔或安装孔，驱动件123的活塞端与左夹持部121固定连接。

通过伸缩气缸的活塞端即可实现带动左夹持部121左右移动，气缸的结构简单，拆装方便，成本低；而且通过在活动架126设有，可根据实际的卡板的实际规格尺寸，调节驱动件123的固定位置，从而相应的控制左夹持部121和右夹持部122的间距，以适应于夹持不同规格的卡板。

当通过叉车将堆砌好地卡板库送至滚筒传送机构14时，通过踏板16更便于叉车放置卡板库，可根据客户现场使用卡板的规定，选配踏板和叉车的尺寸。

如图11-20所示，进一步的，码垛工站还包括由围板5围成的操作空间，操作空间内设置有相互靠近的上料工位、过渡工位和码垛工位；上料装置4的出料端位于上料工位，围板5设有上料孔5a，上料装置4的进料端穿过上料孔 5a并延伸至围板5的外侧；

卡板转运装置3的一端位于过渡工位，卡板转运装置3的另一端位于码垛工位，卡板转运装置3用于将卡板自过渡工位运送至码垛工位；围板5设有进板孔5b，过渡工位位于进板孔5b的内侧，卡板自动供给装置1位于进板孔5b 的外侧，围板5设置有出货口5c，出货口5c与码垛工位相对；

码垛装置2设置在上料工位与码垛工位之间，码垛装置2将待码垛的箱包由上料工位转运至码垛工位。

采用这种结构，设置相互靠近的上料工位、过渡工位和码垛工位，使码垛工站的布局更加紧密，紧密的布局减少了设备占地面积，各装置之间的输送行程较短，提高了输送效率，节约了输送时间，减少了工人的工作量。

上料装置4设置在码垛装置2的侧边，方便夹取箱包；码垛装置2将箱包由上料工位转运至码垛工位，只需要移动较小的行程，即可完成码垛操作，移动行程短，控制简单；卡板转运装置3将卡板由过渡工位转运至码垛工位，不需要进行手动转运卡板，自动化程度高。围板5能够起到防护作用，防止人员误入。

进一步的，卡板转运装置3包括安装架31、第一输送机构32、卡板推送机构33和第二输送机构34；

第一输送机构32与第二输送机构33并排设置并均与安装架31连接，第一输送机构32设置在过渡工位，第二输送机构33设置在码垛工位，第一输送机构32用于将卡板由卡板自动供给装置1运送至过渡工位，第二输送机构34用于将码有货物的卡板朝出货口输送；

卡板推送机构33设于第一输送机构32，卡板推送机构33将过渡工位的卡板由第一输送机构32推送至第二输送机构34。

采用这种结构，第一输送机构32将卡板由外部输送至过渡工位，卡板推送机构33将卡板第一输送机构32推送至第二输送机构34，卡板在码垛工位进行箱包码垛工作，第二输送机构34将完成码垛的卡板由码垛工位输送至外部。这种结构，第一输送机构32、卡板推送机构33和第二输送机构34配合形成匚型输送线，能够节省生产线的布线距离，节省了大量的空间，使结构更加紧凑。

进一步的，安装架31沿宽度方向设有推送导轨10，卡板推送机构33包括推送电机33a、主动齿轮33b、转动辊33c、从动齿轮33d、传动链条33e、推送架33f、导向座33g、锁紧机构33h、位置检测机构33i；

推送电机33a和转动辊33c相对设置在安装架6的两端，转动辊33c与推送电机33a的输出轴平行，主动齿轮33b套设在推送电机33a的输出轴，从动齿轮33d套设在转动辊33c，传动链条33e绕设在主动齿轮33b和从动齿轮33d 之间，推送架33f的一端通过锁紧机构33h与传动链条33e固定连接，推送架 33f的另一端延伸至安装架6的上方；导向座33g的一端与推送架33f连接，导向座33g的另一端与推送导轨10滑动连接。

推送电机33a通过传动链条33e带动推送架33f在第一输送单元7和第二输送单元9之间做往复运动。

采用这种结构，推送架33f在第一输送机构32和第二输送机构34之间做往复运动过程中，将卡板由第一输送机构32推送至第二输送机构34。采用推送电机33a、齿轮和链条配合的传动方式，方便对推送架33f输送距离进行精确的控制，传动稳定，推送效果好。

优选的，推送架33f包括安装板33j、加强板33k和推动板33l，加强板33k 连接于安装板33j和推动板33l之间，安装板33j与推送导轨10平行，推动板 33l与安装板33j垂直，导向座33g连接于安装板33j的内端面与推送导轨10 之间，锁紧机构33h安装于安装板33j的外端面与传动链条33e之间。

采用这种结构，安装板33j、加强板33k和推动板33l组成推送架33f，安装板33j、导向座33g与推送导轨10配合起到良好的导向作用，锁紧机构33h 将安装板33j固定于传动链条33e，使传动链条33e能够带动安装板33j沿推送导轨10来回滑动，从而使推动板33l能够将卡板由第一输送机构32推送至第二输送机构9。加强板33k提高了推送架33f的牢固强度，提高推动板33l的承重能力。

优选的，锁紧机构33h包括固定板33m、调节螺丝、固定螺丝和卡紧座33n，固定板33m的一端与安装板33j连接，固定板33m的另一端与卡紧座33n连接，卡紧座33n设置有调节孔，固定板33m设置有第一内螺纹孔，调节螺丝穿过调节孔后与第一内螺纹孔螺纹连接，卡紧座33n的下端成型有U型卡口，U型卡口的两侧设有第二内螺纹孔，U型卡口卡接在传动链条33e的外围且通过固定螺丝顶紧。

采用这种结构，通过固定板33m、卡紧座33n和固定螺丝将安装板33j与传动链条33e固定连接，起到良好的固定效果，保证了传动链条33e与安装板33j 之间的传动效率。调节孔、调节螺丝和第一内螺纹孔配合方便对卡紧座33n的位置进行调节对位。

优选的，位置检测机构33i包括过渡检测部33o和码垛检测部33p，过渡检测部33o设置在过渡工位，码垛检测部33p设置在码垛工位。

过渡检测部33o包括第一调节轨33q、第一调节座33r、第一检测传感器33s 和第一检测板33t；第一调节轨33q沿安装架31的宽度方向设置在安装架31的靠近过渡工位的一端，第一调节轨33q成型有第一调节槽，第一调节座33r滑动连接于第一调节槽，第一检测传感器33s设置在第一调节座33r，第一检测板 33t设置在安装板33j且第一检测板33t的端部穿过第一检测传感器33s的感应区。

码垛检测部33p包括第二调节轨、第二调节座、第二检测传感器和第二检测板；第二调节轨沿安装架31的宽度方向设置在安装架31的靠近码垛工位的一端，第二节轨成型有第二调节槽，第二调节座滑动连接于第二调节槽，第二检测传感器设置在第二调节座，第二检测板设置在安装板且第二检测板的端部穿过第二检测传感器的感应区。

采用这种结构，通过第一检测传感器33s和第二检测传感器配合对推送架 33f的位置进行检测，当推送架33f移动至过渡工位时，第一检测板33t的端部进入第一检测传感器33s的感应区，第一检测传感器33s发出信号给控制机构，控制机构发出信号驱动推送电机33a停止工作，当推送架33f移动至码垛工位时，第二检测传感器、第二检测板和控制机构配合驱动推送电机33a停止工作。第一调节轨33q和第一调节座33r配合能够调节第一检测传感器33s的位置，第二调节轨和第二调节座配合能够调节第二检测传感器的位置，方便对推送架33f的到位的位置进行调节，起到精准输送卡板的作用。

优选的，第一输送机构32包括第一输送辊32a、第一输送电机32b、第一齿轮32c、第二齿轮32d、第一链条32e和第二链条32f，第一输送辊32a设置有多个且沿安装架31的长度方向间隔分布，第一输送电机32b设置在安装架31，第一输送电机32b的输出轴与第一输送辊32a平行，第一齿轮32c套设在第一输送电机32b的输出轴，第二齿轮32d设置有若干个，各第一输送辊32a的一端延伸至安装架31的外侧并与对应的第二齿轮32d连接，第一链条32e绕设在相靠近的第一齿轮32c和第二齿轮32d之间，第二链条32f绕设在相邻的两个第二齿轮32d之间。

第一输送电机32b通过第一链条32e和第二链条32f带动第一输送辊32a 转动。

采用这种结构，控制机构发出信号驱动第一输送电机32b工作，第一输送电机32b通过第一链条32e、第二链条32f、第一齿轮32c和第二齿轮32d配合驱动第一输送辊32a转动，从而达到输送卡板的目的。中部的第一输送辊32a 可以不绕设第二链条32f，此部分第一输送辊32a起到滚动作用，由安装架31 的两端的第一输送辊32a带动卡板进行移动即可。

第二输送机构34的结构与第一输送机构32的结构基本相同，不同之处在于，第二输送机构34的输送方向与第一输送机构32的输送方向相反。

进一步的，出货口5c设有安全门20，围板5设有支架51，支架51沿长度方向设有安全导轨52，安全门20的上端间隔设有连接件201，连接件的上端设有滑轮，滑轮滚动设置在安全导轨内，支架51设有安全电机202，安全电机 202的输出轴套设有主动轮，支架51的远离安全电机52的一侧设有从动轮，主动轮与从动轮之间绕设有传动带203，安全门20的上端面设有固定夹204，固定夹204的末端夹设在传动带203；安全门20的下端高于进板孔的上端。

采用这种结构，通过安全导轨52、滑轮和连接件201配合对安全门20起到良好的导向作用，安全电机202通过主动轮、从动轮、传动带203和固定夹204 带动安全门20沿安全导轨52的长度方向做往复运动。当设备进行码垛工作时，安全门20闭合，当第二输送机构34输送码垛完毕的卡板时，安全门20打开。关闭安全门20能够防止工人误入，起到安全防护的作用。

上料装置4包括机架4a和输送线4b，输送线4b设置在机架4a，输送线4b 的一端穿过上料孔1a后延伸至围板1的外侧，输送线4b的一端位于上料工位。

采用这种结构，通过机架4a和输送线4b将箱包输送至上料工位，配合码垛装置4能够缩短箱包的输送距离，提高码垛效率。

工作时，工人将卡板由进板孔5b送入卡板转运装置3，卡板转运装置3的第一输送机构32将卡板输送至过渡工位，卡板推送机构33将过渡工位的卡板推送至码垛工位，同时，上料装置4将箱包输送至上料工位，码垛装置2的机械臂22和夹具23配合夹取上料工位的箱包，并将箱包输送至码垛工位的卡板上，机械臂422和夹具23配合进行重复的夹取和摆放工作，从而完成码垛工作。当码垛完毕时，安全门20打开，第二输送机构34将卡板和箱包垛一起输送至下一工序设备。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，包括卡板自动供给装置、码垛装置、卡板转运装置和上料装置，所述卡板自动供给装置与卡板转运装置的位置相对应，所述卡板自动供给装置将卡板供给至卡板转运装置，所述卡板转运装置和上料装置的位置均与码垛装置的位置相对应，所述码垛装置用于将上料装置上的货物转运至卡板转运装置；

所述码垛装置包括安装座、机械臂和夹具，所述机械臂设置于安装座，所述夹具设于机械臂的端部，所述夹具适用于多种尺寸的货物；

所述卡板自动供给装置包滚筒传送机构和宽度调整机构，所述宽度调整机构设于滚筒传送机构的侧部，用于调整滚筒传送机构的工作区宽度。

2.根据权利要求1所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述夹具包括第一架体、第二架体、上夹爪、下夹爪、第一伸缩组件和第二伸缩组件；所述第二架体设置于所述第一架体的前侧，所述第一伸缩组件的一端固定于所述第一架体，所述第一伸缩组件的另一端固定于所述第二架体，所述第一伸缩组件用于驱动所述第一架体沿前后方向移动；

所述下夹爪固定于所述第一架体的底端，所述上夹爪设于第二架体，所述上夹爪位于下夹爪的上方，且所述上夹爪与所述下夹爪平行设置，所述第二伸缩组件设置于第二架体并用于驱动所述上夹爪上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述下夹爪为钉耙状。

4.根据权利要求2所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述第一架体的侧边设有多个吸盘组件，所述吸盘组件用于吸取纸板。

5.根据权利要求4所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂，所述第一机械臂与安装座之间具有旋转座，所述第一机械臂的底端与旋转座可转动连接；

所述第一机械臂的顶端与所述第二机械臂的一端转动连接，所述第二机械臂的另一端与第三机械臂的端部通过旋转平台转动连接，所述第一机械臂和第二机械臂均能在竖直方向摆动，所述第三机械臂可绕自身的中心轴线旋转运动；

所述第三机械臂背离第二机械臂的一端与夹具相连接。

6.根据权利要求1所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述滚筒传送机构包括驱动电机、驱动轴和多个并排设置的滚筒，所述驱动电机通过链条与驱动轴传动连接，所述驱动轴和多个滚筒通过另一链条传动连接，所述宽度调整机构包括第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板分设于驱动轴的两端，所述第一卡板和第二卡板均开设有让位槽，所述滚筒位于让位槽中，所述第一卡板和第二卡板在滚筒的位置可调。

7.根据权利要求1所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述码垛工站还包括由围板围成的操作空间，所述操作空间内设置有相互靠近的上料工位、过渡工位和码垛工位；所述上料装置的出料端位于上料工位，所述围板设有上料孔，所述上料装置的进料端穿过上料孔并延伸至所述围板的外侧；

所述卡板转运装置的一端位于所述过渡工位，所述卡板转运装置的另一端位于所述码垛工位，所述卡板转运装置用于将卡板自过渡工位运送至码垛工位；所述围板设有进板孔，所述过渡工位位于所述进板孔的内侧，所述卡板自动供给装置位于进板孔的外侧，所述围板设置有出货口，所述出货口与所述码垛工位相对；

所述码垛装置设置在所述上料工位与所述码垛工位之间，所述码垛装置将待码垛的箱包由所述上料工位转运至所述码垛工位。

8.根据权利要求7所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述卡板转运装置包括安装架、第一输送机构、卡板推送机构和第二输送机构；

所述第一输送机构与第二输送机构并排设置并均与安装架连接，所述第一输送机构设置在所述过渡工位，所述第二输送机构设置在所述码垛工位，所述第一输送机构用于将卡板由卡板自动供给装置运送至过渡工位，所述第二输送机构用于将码有货物的卡板朝出货口输送；

所述卡板推送机构设于第一输送机构，所述卡板推送机构将过渡工位的卡板由所述第一输送机构推送至所述第二输送机构。

9.根据权利要求2所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述安装架沿宽度方向设有推送导轨，所述卡板推送机构包括推送电机、主动齿轮、转动辊、从动齿轮、传动链条、推送架、导向座、锁紧机构和位置检测机构；

所述推送电机和转动辊相对设置在所述安装架的两端，所述转动辊与推送电机的输出轴平行，所述主动齿轮套设在推送电机的输出轴，所述从动齿轮套设在转动辊，所述传动链条绕设在主动齿轮和从动齿轮之间，所述推送架的一端通过锁紧机构与传动链条固定连接，所述推送架的另一端延伸至安装架的上方；所述导向座的一端与推送架连接，所述导向座的另一端与推送导轨滑动连接；

所述推送电机通过传动链条带动所述推送架在所述第一输送机构和第二输送机构之间做往复运动；

所述推送电机和位置检测机构均与所述控制机构连接。

10.根据权利要求1所述的一种高适应性的机器人码垛工站，其特征在于，所述出货口设有安全门，所述围板设有支架，所述支架沿长度方向设有安全导轨，所述安全门的上端间隔设有连接件，所述连接件的上端设有滑轮，所述滑轮滚动设置在安全导轨内，所述支架设有安全电机，所述安全电机的输出轴套设有主动轮，所述支架的远离安全电机的一侧设有从动轮，所述主动轮与从动轮之间绕设有传动带，所述安全门的上端面设有固定夹，所述固定夹的末端夹设在传动带；所述安全门的下端高于进板孔的上端。

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