CN112850187A - 一种自动龙门卧式码垛机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物件码垛技术领域，尤其公开了一种自动龙门卧式码垛机，包括供料机构及码垛机构；码垛机构的龙门卧架具有第一立架与第二立架、与两个立架的上端连接的桁架、与两个立架的下端连接的限位杆、设置于限位杆的两个卡位件；机械手活动设置于桁架，拾取单元具有第一拾取件及第二拾取件；储料框与第一立架围设形成容板腔；机械手驱动拾取单元使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件之间；机械手驱动拾取单元使得第二拾取件拾取供料机构输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件之间的隔板上；无需作业人员手动移送物件及隔板，实现隔板的自动上料及物件的自动码垛，提升物件的码垛效率及码垛良率。

Description

一种自动龙门卧式码垛机

技术领域

本发明涉及物件码垛技术领域，尤其公开了一种自动龙门卧式码垛机。

背景技术

随着生产自动化意识的提升，工厂对自动化码垛的需求越来越高，目前物件的码垛普遍采用人工方式手动码垛，即使有小部分物件采用机器码垛，但码垛效率低下，需要人工配合放置各个物件，费时、费力、效率不高。且现有技术中码垛机器的构造设计不合理，构造复杂，占用较多的空间。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种自动龙门卧式码垛机，无需作业人员手动移送物件及隔板，实现隔板的自动上料及物件的自动码垛，提升物件的码垛效率及码垛良率。

为实现上述目的，本发明的一种自动龙门卧式码垛机，包括供料机构及与供料机构配合的码垛机构，供料机构用于自动输入外界的物件，码垛机构拾取供料机构输入的物件并对所拾取的物件进行自动码垛；码垛机构包括龙门卧架、机械手、拾取单元、储料框，龙门卧架具有第一立架与第二立架、与两个立架的上端连接的桁架、与两个立架的下端连接的限位杆、设置于限位杆并位于两个立架之间的两个卡位件；机械手活动设置于桁架，拾取单元设置于机械手的自由端并位于两个立架之间，拾取单元具有分别位于拾取单元的两侧的第一拾取件及第二拾取件；储料框设置于第一立架，储料框与第一立架围设形成用于容设外界的隔板的容板腔；机械手驱动拾取单元使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件之间；机械手驱动拾取单元使得第二拾取件拾取供料机构输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件之间的隔板上。

其中，卡位件包括设置于限位杆的挡板部及自挡板部弯折而成的导板部，两个卡位件的挡板部平行设置，两个卡位件的导板部呈八字形，两个卡位件的导板部靠近挡板部一端之间的距离小于两个卡位件的导板部远离挡板部一端之间的距离；外界的载架经由两个卡位件的导板部进入两个卡位件的挡板部之间，载架用于承载隔板，隔板用于承载多个物件；外界的叉车或自动AGV小车用于移送载架。

其中，储料框包括设置于第一立架的底盘、分别设置于底盘远离第一立架一侧的两端的第一挡件及第二挡件、连接第一挡件与第一立架的第三挡件，底盘、第一立架、第一挡件、第二挡件、第三挡件围设形成容板腔，隔板用于压持在底盘上，第一立架、第一挡件、第二挡件、第三挡件用于挡止限位容板腔内的隔板；第一挡件、第二挡件平行设置，第一挡件、第二挡件形成有让位槽，拾取单元的第一拾取件经由让位槽拾取容板腔内的隔板；外界的隔板经由第二挡件与第一立架之间的开口进入容板腔内。

其中，机械手包括滑动设置于桁架的第一载架、用于驱动第一载架来回移动的第一驱动件、滑动设置于第一载架的第二载架、用于驱动第二载架来回移动的第二驱动件、滑动设置于第二载架的第三载架、用于驱动第三载架来回移动的第三驱动件，拾取单元设置于第三载架；第一载架的移动方向、第二载架的移动方向、第三载架的移动方向两两相互垂直。

其中，桁架具有平行的两个水平杆，第一载架的两端分别滑动设置在两个水平杆上，拾取单元位于两个水平杆之间，两个水平杆均设有同步带条，第一载架的两端均具有转动的两个压轮，第一载架转动设置有轴体，轴体的两端均设有同步轮，第一驱动件安装在第一载架上并用于驱动轴体转动，同步轮与同步带啮合；同步带形成有套设在同步轮外侧的V型部，两个压轮彼此靠近的一侧分别滚动压持在V型部彼此远离的两侧。

其中，拾取单元包括转动设置在机械手的末端上的撑架、用于驱动撑架转动的第四驱动件，撑架的转动轴线平行卡位件；第一拾取件位于撑架的左侧或/和撑架的右侧，第二拾取件位于撑架的下侧。

其中，第一拾取件包括阵列设置的多个第一吸嘴，多个第一吸嘴用于分别吸住隔板的不同部位；第二拾取件包括阵列设置的多个第二吸嘴，多个第二吸嘴用于分别吸住多个物件，机械手驱动拾取单元使得多个物件阵列放置在隔板上。

其中，供料机构包括位于桁架下方并位于两个立架之间的基架、转动设置在机架上的环形带、用于驱动环形带转动的第五驱动件、设置于第二立架并位于环形带上方的导槽件，限位杆位于基架的下方；环形带形成有用于承载物件的水平部，导槽件位于水平部的上方，物件经由开口进入导槽件内，导槽件用于挡止限位物件，拾取单元的第二拾取件用于拾取导槽件所限位挡止的物件。

其中，导槽件具有设置在第二立架上的主体部、设置在主体部同一侧的两个定位板、分别设置在两个定位板远离主体部一端上的两个弧形导板，两个弧形导板自定位板朝彼此远离的方向延伸设置，水平部所承载的物件经由两个弧形导板的导引进入两个定位板之间，两个定位板之间的多个物件共线设置，主体部用于挡止抵触一个物件。

其中，还包括转动设置在龙门卧架下方的多个滚轮、用于驱动多个滚轮同步转动的刹车电机；第一立架或第二立架设有控制箱，刹车电机、供料机构、机械手、拾取单元分别与控制箱电性连接。

本发明的有益效果：机械手驱动拾取单元使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件之间；机械手驱动拾取单元使得第二拾取件拾取供料机构输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件之间的隔板上；无需作业人员手动移送物件及隔板，实现隔板的自动上料及物件的自动码垛，提升物件的码垛效率及码垛良率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明另一视角的立体结构示意图；

图3为本发明又一视角的立体结构示意图；

图4为本发明的第三载架与拾取单元的结构示意图。

附图标记包括：

1—供料机构2—码垛机构3—龙门卧架

4—机械手5—拾取单元6—储料框

7—第一立架8—第二立架9—桁架

11—限位杆12—卡位件13—导板部

14—底盘15—第一挡件16—第二挡件

17—第三挡件18—第一载架19—第二载架

21—第三载架22—水平杆23—同步带条

24—压轮25—同步轮26—撑架

27—第一吸嘴28—第二吸嘴29—基架

31—环形带32—导槽件33—主体部

34—定位板35—弧形导板36—滚轮

37—螺纹杆38—弹性盘。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图4所示，本发明的一种自动龙门卧式码垛机，包括供料机构1及与供料机构1配合的码垛机构2，供料机构1用于自动输入外界的物件，实现物件的自动输入，码垛机构2拾取供料机构1输入的物件并对所拾取的物件进行自动码垛。

码垛机构2包括龙门卧架3、机械手4、拾取单元5、储料框6，龙门卧架3大致为倒立的U型，龙门卧架3具有第一立架7与第二立架8、与两个立架的上端连接的桁架9、与两个立架的下端连接的限位杆11、设置在限位杆11上并位于两个立架之间的两个卡位件12。立架竖直设置，两个立架彼此间隔且平行设置。

机械手4活动设置在桁架9上，拾取单元5设置在机械手4的自由端上并位于两个立架之间，拾取单元5具有分别位于拾取单元5的两侧的第一拾取件及第二拾取件。

储料框6安装在第一立架7上，储料框6与第一立架7围设形成用于容设外界的隔板的容板腔，优选地，容板腔一次性容设多个隔板，当对物件进行码垛时，机械手4驱动拾取单元5使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件12之间。

机械手4驱动拾取单元5使得第二拾取件拾取供料机构1输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件12之间的隔板上。借助隔板与两个卡位件12的配合，使得物件准确放置在隔板上所需的位置。本实施例中，码垛后的物件均位于两个立架之间的隔板上，实现对龙门卧架3内部空间的利用，缩小码垛机的体积，降低所占用的空间面积。同时借助龙门卧架3防护物件及隔板。

机械手4驱动拾取单元5使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件12之间；机械手4驱动拾取单元5使得第二拾取件拾取供料机构1输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件12之间的隔板上；无需作业人员手动移送物件及隔板，实现隔板的自动上料及物件的自动码垛，提升物件的码垛效率及码垛良率。

卡位件12包括固定在限位杆11上的挡板部及自挡板部弯折而成的导板部13，两个卡位件12的挡板部彼此间隔且平行设置，两个卡位件12的导板部13呈八字形，两个卡位件12的导板部13靠近挡板部一端之间的距离小于两个卡位件12的导板部13远离挡板部一端之间的距离。

外界的载架经由两个卡位件12的导板部13进入两个卡位件12的挡板部之间，借助两个卡位件12的挡板部的布局，使得载架可以快速准确地进入两个卡位件12的挡板部之间，实现对载架的准确定位，载架用于承载隔板，隔板用于承载多个物件；外界的叉车或自动AGV小车用于移送载架。

实际使用时，拾取单元5先将一个隔板放置在载架上，码垛机构2将多个物件自动码垛摆满放置在隔板上，当一个隔板上码垛满物件之后，拾取单元5再将另一个隔板放置在多个物件上，然后继续将后续的物件码垛在新增的隔板上。

储料框6包括固定设置在第一立架7上的底盘14、分别安装设置在底盘14上远离第一立架7一侧的两端的第一挡件15及第二挡件16、连接第一挡件15与第一立架7的第三挡件17，底盘14、第一立架7、第一挡件15、第二挡件16、第三挡件17围设形成容板腔，借助隔板自身的重力作用，隔板的下端用于压持在底盘14上，第一立架7、第一挡件15、第二挡件16、第三挡件17用于挡止限位容板腔内的隔板，从而将隔板限位在容板腔内，避免隔板歪斜倾倒。

第一挡件15、第二挡件16彼此间隔且平行设置，第一挡件15、第二挡件16共面设置，第一挡件15、第二挡件16形成有让位槽，拾取单元5的第一拾取件经由让位槽拾取容板腔内的隔板，借助让位槽的设置，便于拾取单元5的第二拾取件方便拾取住容板腔内的隔板，外界的隔板经由第二挡件16与第一立架7之间的开口进入容板腔内，保证隔板方便地进入容板腔内。

机械手4包括滑动设置在桁架9上的第一载架18、用于驱动第一载架18来回移动的第一驱动件、滑动设置在第一载架18上的第二载架19、用于驱动第二载架19来回移动的第二驱动件、滑动设置在第二载架19上的第三载架21、用于驱动第三载架21来回移动的第三驱动件，拾取单元5安装设置在第三载架21上；第一载架18的移动方向、第二载架19的移动方向、第三载架21的移动方向两两相互垂直，即第一载架18、第二载架19、第三载架21分别沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向来回移动。经由机械手4的配置，使得机械手4可以方便地移动拾取单元5，使得拾取单元5可以准确地拾取住物件或隔板。

桁架9具有平行的两个水平杆22，第一载架18的两端分别滑动设置在两个水平杆22上，拾取单元5位于两个水平杆22之间，两个水平杆22均设有同步带条23，第一载架18的两端均具有转动的两个压轮24，第一载架18上转动设置有轴体，轴体的两端均设有同步轮25，第一驱动件安装在第一载架18上并用于驱动轴体转动，同步轮25与同步带啮合；同步带形成有套设在同步轮25外侧的V型部，两个压轮24彼此靠近的一侧分别滚动压持在V型部彼此远离的两侧。

实际使用时，第一驱动件驱动轴体使得同步轮25转动，借助同步轮25与同步带条23的啮合，使得第一载架18沿水平杆22来回移动，两个同步轮25与两个同步带条23的配合，保证第一载架18的两端受力均衡，使得第一载架18平稳地运行。

拾取单元5包括转动设置在机械手4的末端上的撑架26、用于驱动撑架26转动的第四驱动件，撑架26的转动轴线平行卡位件12；第一拾取件位于撑架26的左侧或/和撑架26的右侧，第二拾取件位于撑架26的下侧。

借助第四驱动件驱动撑架26转动，进而改变第一拾取件、第二拾取件的方向，使得第一拾取件可以准确方便地拾取住物件，然后将物件准确放置在隔板上。并使得第二拾取件准确方便地拾取住隔板，然后转动隔板使得隔板平行水平面，之后即可将隔板水平放置在多个物件上，之后即可将物件再次放置在隔板上。

第一拾取件包括阵列设置的多个第一吸嘴27，多个第一吸嘴27用于分别吸住隔板的不同部位，使得第二拾取件可以稳固地吸住隔板，避免因隔板受力不均而掉落。

第二拾取件包括阵列设置的多个第二吸嘴28，多个第二吸嘴28用于分别吸住多个物件，机械手4驱动拾取单元5使得多个物件阵列放置在隔板上。借助多个第二吸嘴28分别吸住多个物件，提升物件的码垛效率。

供料机构1包括位于桁架9下方并位于两个立架之间的基架29、转动设置在机架上的环形带31、用于驱动环形带31转动的第五驱动件、设置在第二立架8上并位于环形带31上方的导槽件32，限位杆11位于基架29的下方。

环形带31形成有用于承载物件的水平部，导槽件32位于水平部的上方，物件经由开口进入导槽件32内，导槽件32用于挡止限位物件，拾取单元5的第二拾取件用于拾取导槽件32所限位挡止的物件。

待码垛的物件放置在水平部上，然后第五驱动件驱动环形带31转动，转动的环形带31即可驱动水平部所承载的物件自动移动，实现物件的自动移动。借助导槽件32与水平部的配合，使得多个物件逐个进入导槽件32内，待多个物件在导槽件32内排列完之后，拾取件的第一拾取件即可一次性拾取导槽件32内的多个物件，将多个物件一次性放置在隔板上。

导槽件32具有设置在第二立架8上的主体部33、设置在主体部33同一侧的两个定位板34、分别设置在两个定位板34远离主体部33一端上的两个弧形导板35，两个弧形导板35自定位板34朝彼此远离的方向延伸设置，水平部所承载的物件经由两个弧形导板35的导引进入两个定位板34之间，两个定位板34之间的多个物件共线设置，主体部33用于挡止抵触一个物件。

借助主体部33挡止抵触物件，实现对物件的准确定位，利用两个弧形导板35将物件准确地引导入两个定位板34之间，进而实现对多个物件的准确限位，使得拾取单元5的第一拾取件即可一次性准确拾取多个导槽件32所定位住的多个物件。

优选地，主体部33配置有第六驱动件，第六驱动件用于驱动一个定位板34靠近或远离另一个定位板34，进而调整两个定位板34之间的距离，使得两个定位板34可以对多种尺寸规格的物件进行限位。一个定位板34上连接有挡止片，挡止片用于挡止抵触两个定位板34之间的物件。

还包括转动设置在龙门卧架3下方的多个滚轮36、用于驱动多个滚轮36同步转动的刹车电机；第一立架7或第二立架8设有控制箱，刹车电机、供料机构1、机械手4、拾取单元5分别与控制箱电性连接。

当需要移动龙门卧架3时，控制箱调控刹车电机驱动多个滚轮36同步转动，实现龙门卧架3的自动移动，无需手动移动码垛机，提升码垛机移动的便捷性。优选地，龙门卧架3的下端螺接有螺纹杆37，螺纹杆37用于压持在地面上的弹性盘38，例如，弹性盘38采用软性塑胶设置，增大龙门卧架3与地面之间的摩擦力，避免龙门卧架3受到意外碰触而相对地面移动。根据地面的凹凸不同，使用者转动螺纹杆37，使得螺纹杆37伸出或缩入，确保龙门卧架3稳定放置在所需的底面上。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动龙门卧式码垛机，包括供料机构及与供料机构配合的码垛机构，供料机构用于自动输入外界的物件，码垛机构拾取供料机构输入的物件并对所拾取的物件进行自动码垛；其特征在于：码垛机构包括龙门卧架、机械手、拾取单元、储料框，龙门卧架具有第一立架与第二立架、与两个立架的上端连接的桁架、与两个立架的下端连接的限位杆、设置于限位杆并位于两个立架之间的两个卡位件；机械手活动设置于桁架，拾取单元设置于机械手的自由端并位于两个立架之间，拾取单元具有分别位于拾取单元的两侧的第一拾取件及第二拾取件；储料框设置于第一立架，储料框与第一立架围设形成用于容设外界的隔板的容板腔；机械手驱动拾取单元使得第一拾取件拾取容板腔内的隔板并将隔板放置在两个卡位件之间；机械手驱动拾取单元使得第二拾取件拾取供料机构输入的物件，并将所拾取的物件放置在两个卡位件之间的隔板上。

2.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：卡位件包括设置于限位杆的挡板部及自挡板部弯折而成的导板部，两个卡位件的挡板部平行设置，两个卡位件的导板部呈八字形，两个卡位件的导板部靠近挡板部一端之间的距离小于两个卡位件的导板部远离挡板部一端之间的距离；外界的载架经由两个卡位件的导板部进入两个卡位件的挡板部之间，载架用于承载隔板，隔板用于承载多个物件；外界的叉车或自动AGV小车用于移送载架。

3.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：储料框包括设置于第一立架的底盘、分别设置于底盘远离第一立架一侧的两端的第一挡件及第二挡件、连接第一挡件与第一立架的第三挡件，底盘、第一立架、第一挡件、第二挡件、第三挡件围设形成容板腔，隔板用于压持在底盘上，第一立架、第一挡件、第二挡件、第三挡件用于挡止限位容板腔内的隔板；第一挡件、第二挡件平行设置，第一挡件、第二挡件形成有让位槽，拾取单元的第一拾取件经由让位槽拾取容板腔内的隔板；外界的隔板经由第二挡件与第一立架之间的开口进入容板腔内。

4.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：机械手包括滑动设置于桁架的第一载架、用于驱动第一载架来回移动的第一驱动件、滑动设置于第一载架的第二载架、用于驱动第二载架来回移动的第二驱动件、滑动设置于第二载架的第三载架、用于驱动第三载架来回移动的第三驱动件，拾取单元设置于第三载架；第一载架的移动方向、第二载架的移动方向、第三载架的移动方向两两相互垂直。

5.根据权利要求3所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：桁架具有平行的两个水平杆，第一载架的两端分别滑动设置在两个水平杆上，拾取单元位于两个水平杆之间，两个水平杆均设有同步带条，第一载架的两端均具有转动的两个压轮，第一载架转动设置有轴体，轴体的两端均设有同步轮，第一驱动件安装在第一载架上并用于驱动轴体转动，同步轮与同步带啮合；同步带形成有套设在同步轮外侧的V型部，两个压轮彼此靠近的一侧分别滚动压持在V型部彼此远离的两侧。

6.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：拾取单元包括转动设置在机械手的末端上的撑架、用于驱动撑架转动的第四驱动件，撑架的转动轴线平行卡位件；第一拾取件位于撑架的左侧或/和撑架的右侧，第二拾取件位于撑架的下侧。

7.根据权利要求6所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：第一拾取件包括阵列设置的多个第一吸嘴，多个第一吸嘴用于分别吸住隔板的不同部位；第二拾取件包括阵列设置的多个第二吸嘴，多个第二吸嘴用于分别吸住多个物件，机械手驱动拾取单元使得多个物件阵列放置在隔板上。

8.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：供料机构包括位于桁架下方并位于两个立架之间的基架、转动设置在机架上的环形带、用于驱动环形带转动的第五驱动件、设置于第二立架并位于环形带上方的导槽件，限位杆位于基架的下方；环形带形成有用于承载物件的水平部，导槽件位于水平部的上方，物件经由开口进入导槽件内，导槽件用于挡止限位物件，拾取单元的第二拾取件用于拾取导槽件所限位挡止的物件。

9.根据权利要求8所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：导槽件具有设置在第二立架上的主体部、设置在主体部同一侧的两个定位板、分别设置在两个定位板远离主体部一端上的两个弧形导板，两个弧形导板自定位板朝彼此远离的方向延伸设置，水平部所承载的物件经由两个弧形导板的导引进入两个定位板之间，两个定位板之间的多个物件共线设置，主体部用于挡止抵触一个物件。

10.根据权利要求1所述的自动龙门卧式码垛机，其特征在于：还包括转动设置在龙门卧架下方的多个滚轮、用于驱动多个滚轮同步转动的刹车电机；第一立架或第二立架设有控制箱，刹车电机、供料机构、机械手、拾取单元分别与控制箱电性连接。

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