CN113321012A - 一种高效的物流卸货用自动码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其结构包括夹爪、辅助吸附组件、机械臂一、机械臂二、旋转台、升降台、滑道、货叉以及辅助固定组件；所述滑道上方滑动连接有升降台；所述升降台上表面固定有旋转台；所述旋转台上部安装有机械臂二；所述机械臂二底部嵌入设置有转座，所述转座两侧输出端均同轴固定有货叉；所述机械臂二中部位置内部嵌入设置有辅助固定组件；所述机械臂二顶部转动连接有机械臂一；所述机械臂一远离机械臂二的一端铰接有夹爪，所述夹爪的爪体内侧固定有至少一组辅助吸附组件。

Description

一种高效的物流卸货用自动码垛装置

技术领域

本发明涉及自动码垛技术领域，具体涉及一种高效的物流卸货用自动码垛装置。

背景技术

在物流运输过程中需要不断向车厢上装载货物和不断从车厢上卸下货物并码垛整齐，需要耗费大量人力。在此情况下，物流卸货用自动码垛装置应运而生，其在物流卸货的领域中得到了广泛的使用。货物在通过车辆运输至目的地后由于车厢较高，有些物流卸货用自动码垛装置的卸货工作就会受到限制；货物在卸载过程中会因为外力摆动，导致抓取不牢；物流卸货用自动码垛装置抓取的不同形状的物品，夹爪无法调整爪力；物流卸货用自动码垛装置抓取重物时，引起严重的机械磨损。因此，本领域技术人员提供了一种高效的物流卸货用自动码垛装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种高效的物流卸货用自动码垛装置，解决了现有物流卸货用自动码垛装置功能单一，抓取货物晃动；抓取不同形状货物时，抓取效果参差不齐；受到夹爪的爪力限制，无法抓取过重物体，工作效率低下的问题。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种高效的物流卸货用自动码垛装置，包括夹爪、辅助吸附组件、机械臂一、机械臂二、旋转台、升降台、滑道、货叉以及辅助固定组件；所述滑道上方滑动连接有升降台；所述升降台上表面固定有旋转台；所述旋转台上部安装有机械臂二；所述机械臂二底部嵌入设置有转座，所述转座两侧输出端均同轴固定有货叉；所述机械臂二中部位置内部嵌入设置有辅助固定组件；所述机械臂二顶部转动连接有机械臂一；所述机械臂一远离机械臂二的一端铰接有夹爪。

进一步的，所述夹爪至少包括两个爪体，各个所述爪体上相互靠近的一侧均设置有至少一组所述辅助吸附组件，所述辅助吸附组件包括弹簧伸缩杆、吸附组件以及铰接组件二；所述铰接组件二的一端固定在弹簧伸缩杆上，所述弹簧伸缩杆的压缩伸长便于吸盘更紧密地接触货物，另一端连接有吸板，所述吸板表面均匀焊接有至少一组铰接组件一，所述铰接组件一与铰接组件二结构相同；所述铰接组件一远离所述吸板一侧铰接有吸附组件。

进一步的，所述吸附组件包括电磁铁、弹簧一、磁性元件、外壳以及吸盘组件；其中，所述外壳内部嵌入固定有电磁铁，所述电磁铁一侧均匀设置有至少一个弹簧一，所述弹簧一另一端焊接有磁性元件，所述磁性元件中部为半圆形球体，所述磁性元件远离弹簧一的一侧可滑动的设置有吸盘组件。

进一步的，所述吸盘组件包括固定件、吸盘以及滑道；所述固定件通过导向杆固定在外壳内，所述导向杆贯穿通过磁性元件尖端，所述固定件为槽型，所述固定件内壁开设有至少一条沿其轴向方向延伸的滑道，所述滑道通过滑块滑动连接有吸盘，所述吸盘中心处水平贯穿设置有通气孔。

进一步的，所述铰接组件一与铰接组件二结构相同，均包括气囊、连接杆、铰接球、环形件、弹簧二以及铰接座；其中，所述铰接座的一侧采用多个所述弹簧二与所述环形件相连，所述环形件内部同轴设置有铰接球，所述环形件靠近所述铰接座的一端圆周阵列铰接有多个所述连接杆，各个所述连接杆的另一端均连接有所述气囊，所述气囊的另一端连接在所述铰接座上，且各个所述气囊之间采用管体串接连通设置。

进一步的，所述辅助固定组件包括连杆一、丝杆一、丝杆二、连杆二、连杆三以及连杆四；其中，所述机械臂二内部嵌入设置有丝杆一、丝杆二，所述丝杆一以及丝杆二的输出端均通过滑块分别铰接有连杆三和连杆二；所述连杆三的另一端铰接有连杆四，所述连杆四的另一端铰接至连杆一的中部，所述连杆一的一端还与连杆二相铰接，所述连杆二还与连杆三呈剪状相铰接；

所述连杆一顶部焊接有承重板。

进一步的，所述货叉内部嵌入设置有伸缩杆，采用低碳钢管烤漆。

进一步的，所述吸盘靠近货物的一侧内部设置有密封圈，所述固定件靠近货物的一端固定有与所述密封圈相对应的密封凸台。

进一步的，一种高效的物流卸货用自动码垛装置的使用方法，其包括以下步骤：

S1.码垛装置通过滑道移动到货物装载地点，转动旋转台至适宜角度，控制机械臂一和机械臂二的旋转，使得夹爪便于抓取货物；

S2.控制辅助吸附组件中的铰接组件二转动，使得吸盘可灵活吸附不同形状的货物表面；

S3.先控制丝杆一和丝杆二上的滑块进行同步滑动，驱动承重板向上移动接近货物底部；之后再分别控制丝杆一与丝杆二上的滑块进行相对滑动，带动连杆装置变形，使其承重板贴合货物底部，达到托扶维稳效果；

S4.卸取货物时，码垛装置通过滑道移动到卸货地点，旋转台转到适宜角度，旋转机械臂一和机械臂二，移动夹爪至卸货位置时，释放货物。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

优点一：本发明中设置的铰接组件二的一端固定在弹簧伸缩杆上，弹簧伸缩杆的压缩伸长便于吸盘更紧密地接触货物，另一端连接有吸板，吸板表面均匀焊接有至少一组铰接组件一，铰接组件一与铰接组件二结构相同；有利于多角度固定货物，便于在卸货过程中保持货物平稳，减少货物不必要的损坏；

优点二：本发明中设置的磁性元件在通电后，受到电磁铁产生的电磁力(排斥力)的作用，致使磁性元件以及吸盘往货物方向移动，接触到货物后，货物挤压吸盘，使其变形，变形的吸盘接触到密封凸台，提高吸盘的贴合程度，固定件的限制下，磁性元件的半圆形头部陷入吸盘的通气孔，吸盘内空气排出，吸盘内置的密封圈可提高气密性，吸附货物的能力增强，卸货过程中货物能够更平稳移动；

优点三：本发明中设置的连接杆一端设置有气囊；当部分气囊被货物挤压时，其内部气体通过管体向另一部分气囊中流动，使得该部分气囊膨胀，与此同时，环形件内的部分弹簧被压缩、部分弹簧被拉伸，从而调节铰接球的空间角度，便于吸盘组件贴附不同形状的货物；

优点四：本发明中设置的辅助固定组件包括丝杆一与丝杆二，控制丝杆一与丝杆二输出端的滑块同步滑动，驱动承重板向上移动接近货物底部；然后控制丝杆一与丝杆二上的滑块相对滑动，带动连杆装置变形，使其承重板贴合货物底部，承托起货物的重量，减少了使用过程中重载引起的机械磨损以及货物的损坏。

优点五：本发明设置的货叉用于卸载平整的货物(如板材)，控制货叉的伸缩杆伸长，驱动货叉接近货物底部，移动装置至卸货地点，大大提高卸货效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的夹爪结构示意图；

图3为本发明的吸附组件结构示意图；

图4为本发明的吸盘组件结构示意图；

图5为本发明的铰接组件结构示意图；

图6为本发明的辅助固定组件结构示意图。

图中：1、夹爪；2、机械臂一；3、机械臂二；4、升降台；5、滑道；6、旋转台；7、货叉；8、辅助固定组件；9、辅助吸附组件；10、弹簧伸缩杆；11、吸附组件；12、铰接组件一；13、铰接组件二；81、连杆一；82、丝杆一；82、丝杆二；84、连杆件二；85、连杆三；86、连杆四；111、电磁铁；112、弹簧一；113、磁性元件；114、固定件；115、吸盘；116、滑道；117、外壳；121、气囊；122、连接杆；123、铰接球；124、环形件；125、弹簧二；126、铰接座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明提供一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其包括：夹爪1、辅助吸附组件9、机械臂一2、机械臂二3、旋转台6、升降台4、滑道5、货叉7以及辅助固定组件8；所述滑道5上方滑动安装有升降台4；所述升降台4上表面安装有旋转台6；所述旋转台6上部安装有机械臂二3；所述机械臂二3底部嵌入设置有转座，所述转座两侧输出端均同轴固定有货叉7；所述机械臂二3中部位置内部嵌入设置有辅助固定组件8；所述机械臂二3顶部转动连接有机械臂一2；所述机械臂一2远离机械臂二3的一端铰接有夹爪1，便于该装置移动卸货。

参阅图2、3，其中，所述夹爪1至少包括两个爪体，各个所述爪体上相互靠近的一侧均设置有至少一组所述辅助吸附组件9，所述辅助吸附组件9包括弹簧伸缩杆10、吸附组件11以及铰接组件二13；所述铰接组件二13的一端固定在弹簧伸缩杆10上，另一端连接有吸板，所述吸板表面均匀焊接有至少一组铰接组件一12，所述铰接组件一12与铰接组件二13结构相同；所述铰接组件一12远离所述吸板一侧铰接有吸盘组件11，便于在卸货过程中保持货物平稳，减少货物不必要的损坏。

参阅图4，其中，所述吸附组件11包括电磁铁111、弹簧一112、磁性元件113、外壳117以及吸盘组件；所述外壳117内部嵌入固定有电磁铁111，所述电磁铁111上表面均匀设置有至少一个弹簧一112，所述弹簧一112另一端焊接有磁性元件113；所述磁性元件113中部为半圆形磁性球体，所述磁性元件113远离弹簧一112的一侧可滑动的设置有吸盘组件；

在具体实施时，接通电源，电磁铁111产生电磁力(排斥力)，致使磁性元件113以及吸盘115往货物方向移动，接触到货物后，货物挤压所述吸盘115，使其变形，在变形过程中吸盘115接触到密封凸台，使其更加紧密吸附货物。

参阅图4，其中，所述吸附组件包括固定件114、吸盘115以及滑道116；所述固定件114通过导向杆固定在外壳内，所述导向杆贯穿通过磁性元件113尖端，所述固定件114为槽型，所述固定件114内壁开设有至少一条沿其轴向方向延伸的滑道116，所述滑道116通过滑块滑动连接有吸盘115，所述吸盘115中心处水平贯穿设置有通气孔；

在具体实施时，固定件114的限制下，磁性元件113的半圆形头部陷入吸盘115的通气孔，吸盘115内空气排出，吸附货物的能力增强。

参阅图5，其中，所述铰接组件一12与铰接组件二13结构相同，均包括气囊121、连接杆122、铰接球123、环形件124、弹簧二125以及铰接座126；其中，所述铰接座126的一侧采用多个所述弹簧二125与所述环形件124相连，所述环形件124内部同轴设置有铰接球123，所述环形件124靠近所述铰接座126的一端圆周阵列铰接有多个所述连接杆122，各个所述连接杆122的另一端均连接有所述气囊121，所述气囊121的另一端连接在所述铰接座126上，且各个所述气囊121之间采用管体串接连通设置；

在具体实施时，当货物挤压部分气囊121时，其内部气体通过管体向另一部分气囊121中流动，使得该部分气囊121膨胀，与此同时，环形件124内的部分弹簧被压缩、部分弹簧被拉伸，从而调节铰接球123的空间角度，使得吸盘组件能够贴附不同形状的货物。

参阅图6，其中，所述辅助固定组件8包括连杆一81、丝杆一82、丝杆二83、连杆二84、连杆三85以及连杆四86；其中，所述机械臂二3内部嵌入设置有丝杆一82、丝杆二83，所述丝杆一82、丝杆二83为现有的丝杠螺母副结构，在此不再赘述，所述丝杆一82以及丝杆二83的输出端均通过滑块分别铰接有连杆三85和连杆二84；所述连杆三85的另一端铰接有连杆四86，所述连杆四86的另一端铰接至连杆一81的中部，所述连杆一81的一端还与连杆二84相铰接，所述连杆二84还与连杆三85呈剪状相铰接；

所述连杆一81顶部焊接有承重板；

在具体实施时，先控制丝杆一82与丝杆二83上的滑块同步滑动，进而带动所述辅助固定组件8移动，驱动承重板向上移动接近货物底部；然后分别控制丝杆一82与丝杆二83上的滑块相对滑动，带动连杆三85与连杆二84运动，驱动连杆装置变形，使其承重板贴合货物底部，承托起货物的重量，减少了使用过程中重载引起的机械磨损以及货物的损坏；货物无需承托时，单独控制丝杆一82上的滑块向上滑动，带动所述连杆三85的转动，控制丝杆二83上的滑块向下滑动，带动所述连杆二84转动至连杆装置收缩，节省空间。

参阅图1，其中，所述货叉7内部嵌入设置有伸缩杆，采用低碳钢管烤漆，具有较好的抗腐蚀性；

在具体实施时，卸载平整的货物(如板材)，移动该装置到达装载地点，控制升降台4来调整货叉7高度，再操控货叉7中的伸缩杆伸长，驱动货叉7接近货物底部，移动装置至卸货地点，提高卸货效率。

参阅图4，其中，所述吸盘115靠近货物的一侧内部设置有密封圈，所述固定件114靠近货物的一端固定有与所述密封圈相对应的密封凸台；吸附货物时,吸盘内置的密封圈提高吸盘的气密性。

工作原理：

S1.码垛装置通过滑道移动到货物装载地点，控制旋转台转到适宜角度，旋转机械臂一和机械臂二，操控夹爪抓取货物；

S2.通电后，电磁铁产生电磁力(排斥力)，磁性元件以及吸盘往货物方向移动，接触到货物后，货物挤压吸盘至变形，压缩弹簧一，固定件的限制下，磁性元件的半圆形头部陷入吸盘的通气孔，吸盘内空气排出，吸盘吸附货物两侧，另外，货物挤压部分气囊时，其内部气体通过管体向另一部分气囊中流动，使得该部分气囊膨胀，与此同时，环形件内的部分弹簧被压缩、部分弹簧被拉伸，从而调节铰接球的空间角度，使得吸盘组件能够贴附不同形状的货物；

S3.先控制丝杆一与丝杆二上的滑块同步滑动，驱动承重板向上移动接近货物底部；然后分别控制丝杆一与丝杆二上的滑块进行相对滑动，进而带动连杆装置变形，使连杆一上的承重板贴合货物底部，承托起货物的重量；

S4.码垛装置通过滑道移动到卸货地点，旋转台转到适宜角度，旋转机械臂一和机械臂二，移动夹爪到达便于卸货位置；接通反向电流，电磁铁产生吸引力，磁性元件以及吸盘向远离货物方向移动，拉伸弹簧一，磁性元件脱离吸盘，吸盘与货物分离，夹爪释放货物。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高效的物流卸货用自动码垛装置，包括夹爪(1)、辅助吸附组件(9)、机械臂一(2)、机械臂二(3)、旋转台(6)、升降台(4)、滑道(5)、货叉(7)以及辅助固定组件(8)；其特征在于：所述滑道(5)上方滑动连接有升降台(4)；所述升降台(4)上表面固定有旋转台(6)；所述旋转台(6)上部安装有机械臂二(3)；

所述机械臂二(3)底部嵌入设置有转座，所述转座两侧输出端均同轴固定有货叉(7)；所述机械臂二(3)中部位置内部嵌入设置有辅助固定组件(8)；所述机械臂二(3)顶部转动连接有机械臂一(2)；所述机械臂一(2)远离机械臂二(3)的一端铰接有夹爪(1)。

2.根据权利要求1所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述夹爪(1)至少包括两个爪体，各个所述爪体上相互靠近的一侧均设置有至少一组辅助吸附组件(9)，所述辅助吸附组件(9)包括弹簧伸缩杆(10)、吸附组件(11)以及铰接组件二(13)；所述铰接组件二(13)一端固定在弹簧伸缩杆(10)上，另一端连接有吸板，所述吸板表面均匀焊接有至少一组铰接组件一(12)；所述铰接组件一(12)远离所述吸板一侧铰接有吸附组件(11)。

3.根据权利要求2所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述吸附组件(11)包括电磁铁(111)、弹簧一(112)、磁性元件(113)、外壳(117)以及吸盘组件；其中，所述外壳(117)内部嵌入固定有电磁铁(111)，所述电磁铁(111)一侧均匀设置有至少一个弹簧一(112)，所述弹簧一(112)另一端焊接有磁性元件(113)，所述磁性元件(113)中部为半圆形磁性球体，所述磁性元件(113)远离弹簧一(112)的一侧可滑动的设置有吸盘组件。

4.根据权利要求3所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述吸盘组件包括固定件(114)、吸盘(115)以及滑道(116)；所述固定件(114)通过导向杆固定在所述外壳(117)内，所述导向杆贯穿通过磁性元件(113)尖端，所述固定件(114)为槽型，所述固定件(114)内壁开设有至少一条沿其轴向方向延伸的滑道下方设置(116)，所述滑道(116)通过滑块滑动连接有吸盘(115)，所述吸盘(115)中心处水平贯穿设置有通气孔。

5.根据权利要求2所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述铰接组件一(12)与铰接组件二(13)结构相同，均包括气囊(121)、连接杆(122)、铰接球(123)、环形件(124)、弹簧二(125)以及铰接座(126)；其中，所述铰接座(126)的一侧采用多个所述弹簧二(125)与所述环形件(124)相连，所述环形件(124)内部同轴设置有铰接球(123)，所述环形件(124)靠近所述铰接座(126)的一端圆周阵列铰接有多个所述连接杆(122)，各个所述连接杆(122)的另一端均连接有所述气囊(121)，所述气囊(121)的另一端连接在所述铰接座(126)上，且各个所述气囊(121)之间采用管体串接连通设置。

6.根据权利要求1所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述辅助固定组件(8)包括连杆一(81)、丝杆一(82)、丝杆二(83)、连杆二(84)、连杆三(85)以及连杆四(86)；其中，所述机械臂二(3)内部嵌入设置有丝杆一(82)、丝杆二(83)，所述丝杆一(82)以及丝杆二(83)的输出端均通过滑块分别铰接有连杆三(85)和连杆二(84)；所述连杆三的另一端铰接有连杆四(86)，所述连杆四(86)的另一端铰接至连杆一(81)的中部，所述连杆一(81)的一端还与连杆二(84)相铰接，所述连杆二(84)还与连杆三(85)呈剪状相铰接；

所述连杆一(81)顶部焊接有承重板。

7.根据权利要求1所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述货叉(7)内部嵌入设置有伸缩杆，采用低碳钢管烤漆。

8.根据权利要求4所述的一种高效的物流卸货用自动码垛装置，其特征在于：所述吸盘(115)靠近货物的一侧内部设置有密封圈，所述固定件(114)靠近货物的一端固定有与所述密封圈相对应的密封凸台。

9.一种高效的物流卸货用自动码垛装置的使用方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1.码垛装置通过滑道移动到货物装载地点，转动旋转台至适宜角度，控制机械臂一和机械臂二的旋转，使得夹爪便于抓取货物；

S2.控制辅助吸附组件中的铰接组件二转动，使得吸盘可灵活吸附不同形状的货物表面；

S3.先控制丝杆一和丝杆二上的滑块进行同步滑动，驱动承重板向上移动接近货物底部；之后再分别控制丝杆一与丝杆二上的滑块进行相对滑动，带动连杆装置变形，使其承重板贴合货物底部，达到托扶维稳效果；

S4.卸取货物时，码垛装置通过滑道移动到卸货地点，旋转台转到适宜角度，旋转机械臂一和机械臂二，移动夹爪至卸货位置时，释放货物。

Images