CN113526115A - 一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，包括机架，机架一侧设有提升机、位于提升机尾端的转运平台，转运平台与机架之间设有定位轴、用于驱动转运平台绕定位轴往复偏转的第一驱动机构，机械抓手包括支撑架、与支撑架相对升降的抓手架、位于抓手架底部两侧的对向往复移动的夹臂，支撑架与机架之间设有用于驱动机械抓手在水平面左右、前后方向往复移动的第二驱动机构和第三驱动机构，机架内设有升降移动的垛码平台，通过提升机提升、高位转运平台转转运、机械抓手搬运、垛码平台码垛，实现连续逐层交错的肥料包自动搬运垛码，保证了垛码的精准性、可靠性、避免倾覆风险，有利于增加垛码高度和尺寸、提高肥料包装后的垛码加工自动化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，属于肥料生产加工设备技术领域。
背景技术
肥料是供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质、是农业生产的物质基础之一、生产和应用量巨大，包括成粒、粉末等不同形状和颗粒大小的肥料通过袋装打包、码垛成堆、以便储存和批量销售，因此其垛码加工设备替代人力搬运是解放劳力、安全高效生产销售肥料的重要一环。现有技术中一般采用可升降和折曲移动的机械手臂抓夹进入输送机末端的肥料包、在转移至移动平台或移动车的定点位置、逐层加高码垛，存在：1、码垛时肥料包朝向一致、每列逐层加高导致垛码堆整体移动或堆码加高时受惯性作用，单列特别是边缘肥料包存在倾覆风险；2、机械抓夹手采用对向运动过的独立气缸驱动两侧夹手抓夹时存在同步移动不畅影响搬运中心、难以准确定位码垛；3、带抓夹手的机械手臂需要在传送点、码垛点之间来回转运调节，导致单次转运时间长、受肥料包装大小限动作设计繁复、成本加高、效率较差的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，通过提升机提升、高位转运平台转转运、机械抓手搬运、垛码平台码垛，实现连续逐层交错的肥料包自动搬运垛码，保证了垛码的精准性、可靠性、避免倾覆风险，有利于增加垛码高度和尺寸、提高肥料包装后的垛码加工自动化效率
本发明是通过如下的技术方案予以实现的：
一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，包括机架，其中，所述机架一侧设有提升机、位于提升机尾端的转运平台，所述提升机内设有呈V形或Z形布置的第一滚筒输送机，所述转运平台与机架之间设有定位轴、用于驱动转运平台绕定位轴往复偏转的第一驱动机构，转运平台顶部设有机械抓手；
所述转运平台上设有第二滚筒输送机、位于第二滚筒输送机顶部一侧的推板，转运平台一侧设有至少一个第一气缸，所述第一气缸的气缸杆穿过转运平台与推板垂直相连；
所述第一驱动机构包括液压缸、位于液压缸和液压缸的液压杆端部的U形座，所述U形座上设有竖直平行定位轴且与转运平台或机架相连的连轴；
所述机械抓手包括支撑架、与支撑架相对升降的抓手架、位于抓手架底部两侧的对向往复移动的夹臂，所述支撑架与机架之间设有用于驱动机械抓手在水平面左右方向往复移动的第二驱动机构和用于驱动机械抓手在水平面前后方向往复移动的第三驱动机构，所述机架内设有位于转运平台一侧、机械抓手底部升降移动的垛码平台；
所述支撑架上设有至少两个第二气缸，所述第二气缸的气缸杆穿过支撑架与抓手架垂直相连；
所述抓手架顶部设有第三气缸，抓手架底部底部设有与第三气缸的气缸杆垂直相连的驱动座，所述驱动座前端和后端均设有两个连板，前端与后端的对应连板与驱动座之间设有第一轴体、与夹臂之间设有平行第一轴体的第二轴体，所述夹臂与抓手架之间设有平行第二轴体的第三轴体；
所述机架上设有与支撑架两侧底部滑动配合的横架，所述第二驱动机构包括至少一个设置在支撑板上的第一伺服电机、位于横架上的第一齿条，所述第一伺服电机的电机轴上同轴设有与第一齿条啮合的第一齿轮；
所述机架上设有与横架两端滑动配合的侧架，所述第三驱动机构包括至少一个设置在横架上的第二伺服电机、位于侧架上垂直第一齿条的第二齿条，所述第二伺服电机的电机轴上设有与第二齿条啮合的第二齿轮；
所述垛码平台上设有第三滚筒输送机、位于第三滚筒输送机顶部的移动平台，所述机架两侧设有位于垛码平台四角处竖直设置的第一链条，所述第一链条内侧与垛码平台固定相连，第一链条两端啮合有与机架固定的第一链轮，同侧对应第一链轮同轴设有两个第二链轮，异侧对应第一链轮同轴设有传动轴，两个第二链轮外啮合由第二链条，至少一个第一链轮同轴连接有第三伺服电机。
本发明的有益效果为：
(1)空移动平台通过第三滚筒输送机输送至垛码平台上，由提升机经第一滚筒输送机将肥料包提升至高位的转运平台，经转运平台的第二滚筒输送机将肥料包继续向前输送，由第一气缸的气缸杆伸缩带动推板将肥料包在转运平台上限位；
(2)由第一驱动机构即液压缸的液压杆收缩或伸长、拉动或推动通过U形板和连轴连接的转运平台，U形座绕连轴相对偏转，转运平台绕与机架的定位轴往复偏转，将转运平台上的肥料包换向以便逐层交错铺设肥料包；
(3)由第二气缸的气缸杆伸缩带动抓手架相对支撑架升降移动至抓取的适宜位置，由第三气缸的气缸杆伸缩带动驱动座下降或上升移动、推动或拉动通过第一轴体连接的连板，通过第二轴体推动或拉动夹臂，使夹臂绕第三轴体往复偏转，对向张开、与肥料包让位或趋近夹持肥料包；
(4)第二驱动机构通过第一伺服电机带动第一齿轮旋转，第一齿轮在与第一齿条的啮合、支撑架两侧底部与横架的滑动配合中带动支撑架在横架上移动，第三驱动机构通过第二伺服电机带动第二齿轮旋转，在第二齿轮在与第二齿条的啮合、横架两端与侧架的滑动配合带动横架沿垂直的侧架往复移动，使机械抓手经前后、往复移动搬运至垛码平台定点；
(5)由第三伺服电机带动第一链轮旋转，通过传动轴传动、第二链轮与啮合的第二链条传动、驱动四角处的竖直第一链条同步回转实现垛码平台升降，逐层垛码，并由第三滚筒输送机转移整个转运平台下料；
综上，实现连续逐层交错的肥料包自动搬运垛码，保证了垛码的精准性、可靠性、避免倾覆风险，有利于增加垛码高度和尺寸、提高肥料包装后的垛码加工自动化效率。
附图说明
图1为本发明俯视立体图。
图2为本发明仰视立体图。
图3为本发明正视结构图。
图4为本发明俯视结构图。
图5为本发明机械抓手立体图。
图中标记：机架1，提升机2、转运平台3，第一滚筒输送机8，定位轴9、第一驱动机构4，机械抓手5，第二滚筒输送机10、推板11，第一气缸12，液压缸41、U形座42，连轴13，支撑架51、抓手架52、夹臂53，第二驱动机构6，第三驱动机构7，垛码平台14，第二气缸15，第三气缸16，驱动座17，连板18，第一轴体19、第二轴体20，第三轴体21，夹板531、侧板532，横架22，第一伺服电机61、第一齿条62，第一齿轮23，侧架24，第二伺服电机71、第二齿条72，第二齿轮25，第三滚筒输送机26、移动平台27，第一链条28，第一链轮29，第二链轮30，传动轴31，第二链条32，第三伺服电机33，肥料包34。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，包括机架1，其中，所述机架1一侧设有提升机2、位于提升机2尾端的转运平台3，所述提升机2内设有呈V形或Z形布置的第一滚筒输送机8，所述转运平台3与机架1之间设有定位轴9、用于驱动转运平台3绕定位轴9往复偏转的第一驱动机构4，转运平台3顶部设有机械抓手5；
所述转运平台3上设有第二滚筒输送机10、位于第二滚筒输送机10顶部一侧的推板11，转运平台3一侧设有至少一个第一气缸12，所述第一气缸12的气缸杆穿过转运平台3与推板11垂直相连；
所述第一驱动机构4包括液压缸41、位于液压缸41和液压缸41的液压杆端部的U形座42，所述U形座42上设有竖直平行定位轴9且与转运平台3或机架1相连的连轴13；
所述机械抓手5包括支撑架51、与支撑架51相对升降的抓手架52、位于抓手架52底部两侧的对向往复移动的夹臂53，所述支撑架51与机架1之间设有用于驱动机械抓手5在水平面左右方向往复移动的第二驱动机构6和用于驱动机械抓手5在水平面前后方向往复移动的第三驱动机构7，所述机架1内设有位于转运平台3一侧、机械抓手5底部升降移动的垛码平台14；
所述支撑架51上设有至少两个第二气缸15，所述第二气缸15的气缸杆穿过支撑架51与抓手架52垂直相连；
所述抓手架52顶部设有第三气缸16，抓手架52底部底部设有与第三气缸16的气缸杆垂直相连的驱动座17，所述驱动座17前端和后端均设有两个连板18，前端与后端的对应连板18与驱动座17之间设有第一轴体19、与夹臂53之间设有平行第一轴体19的第二轴体20，所述夹臂53与抓手架52之间设有平行第二轴体20的第三轴体21；
所述抓手架52呈倒U形结构，所述夹臂53包括若干呈C形结构的夹板531、与若干夹板531垂直相连的侧板532；
所述机架1上设有与支撑架51两侧底部滑动配合的横架22，所述第二驱动机构6包括至少一个设置在支撑板上的第一伺服电机61、位于横架22上的第一齿条62，所述第一伺服电机61的电机轴上同轴设有与第一齿条62啮合的第一齿轮23；
所述机架1上设有与横架22两端滑动配合的侧架24，所述第三驱动机构7包括至少一个设置在横架22上的第二伺服电机71、位于侧架24上垂直第一齿条62的第二齿条72，所述第二伺服电机71的电机轴上设有与第二齿条72啮合的第二齿轮25；
所述垛码平台14上设有第三滚筒输送机26、位于第三滚筒输送机26顶部的移动平台27，所述机架1两侧设有位于垛码平台14四角处竖直设置的第一链条28，所述第一链条28内侧与垛码平台14固定相连，第一链条两端啮合有与机架1固定的第一链轮29，同侧对应第一链轮29同轴设有两个第二链轮30，异侧对应第一链轮29同轴设有传动轴31，两个第二链轮30外啮合由第二链条32，至少一个第一链轮29同轴连接有第三伺服电机33。
本发明的工作原理为：
参见附图，将空的移动平台27从机架1末端通过第三滚筒输送机26输送至垛码平台14上，由第三伺服电机33的电机轴带动同轴的第一链轮29旋转，通过传动轴31同步旋转传动至异侧的第一链轮29、通过同轴的第二链轮30同步旋转并以第二链条32传动至同侧的第一链轮29，使第一链轮29驱动四角处的竖直第一链条28同步回转，在第一链条28的正向或反向回转过程中驱动垛码平台14升降；
将空垛码平台14上升至靠近机械抓手5，由提升机2经呈V形或Z形布置的第一滚筒输送机8将待垛码已打包的肥料包34提升至高位的转运平台3，并经转运平台3的第二滚筒输送机10将肥料包34继续向前输送，由第一气缸12的气缸杆伸长带动推板11移动将不同尺寸的肥料包34推至转运平台3一侧，方便机械抓手5定位爪取，同理第一气缸12的气缸杆收缩时带动推板11回缩，为肥料包34上料上位；
抓取时，由第二气缸15的气缸杆伸缩带动抓手架52相对支撑架51升降移动至抓取的适宜位置，由第三气缸16的气缸杆伸缩带动驱动座17下降或上升移动、推动或拉动通过第一轴体19连接的连板18，连板18通过第二轴体20推动或拉动夹臂53，连板18两端绕第一轴体19和第二轴体20相对偏转，夹臂53绕第三轴体21往复偏转，呈倒U形结构的抓手架52使结构紧凑，包括若干呈C形结构的夹板531以侧板532保证抓夹强度，使两个夹臂53在绕对应第三轴体21的往复运动过程中对向张开、与肥料包34让位或趋近夹持肥料包34；
第二驱动机构6通过第一伺服电机61的电机轴带动同轴的第一齿轮23旋转，第一齿轮23在与第一齿条62的啮合、支撑架51两侧底部与横架22的滑动配合中带动支撑架51在横架22上移动，实现驱动机械抓手5在水平面左右方向上往复移动；
第三驱动机构7通过第二伺服电机71的电机轴带动同轴的第二齿轮25旋转，在第二齿轮25在与第二齿条72的啮合、横架22两端与侧架24的滑动配合带动横架22沿垂直的侧架24往复移动，实现驱动机械抓手5在水平面前后方向上往复移动；
机械抓手5夹持转运平台3上的肥料包34后经左右、前后往复移动至垛码平台14的对应垛码位置，机械抓手5的夹臂53对向张开，使肥料包34自然掉落在对应位置，重复上料、夹持转运铺满一层后，垛码平台14下移以便逐层码垛；
参见图1，夹臂53夹持肥料包34长边两侧，各肥料包34竖向铺满一层后，可通过第一驱动机构4即液压缸41的液压杆收缩或伸长、拉动或推动通过U形板和连轴13连接的转运平台3，液压缸41的U形座42绕与机架1的连轴13相对偏转，液压杆的U形座42绕与转运平台3的连轴13相对偏转，使转运平台3绕与机架1的定位轴9往复90°偏转，将转运平台3上经推板11夹紧的肥料包34转动90°，使抓手架52较支撑架51下降，抓手架52的夹臂53夹持肥料包34的宽边两端，再转移横向铺设；
在机械抓手5的铺设过程中，转运平台3回复至与提升机2的对接状态、再偏转使肥料包34转向，以节约时间，提高效率，机械抓手5回复逐一夹持、铺满一层；
如此往复竖向铺一层、横向铺一层肥料包34，使每层相邻肥料包34的间隙通过相邻上层或下层肥料包34主体的夹持，交错设置完成逐层垛码，避免倾覆、掉落风险、有利于增加码垛整体高度，最终，垛码平台14下降至机架1底部完成垛码时，由垛码平台14上第三滚筒输送机26将移动平台27整体输送转运出，方便再次垛码；
综上，本申请采用提升机2将肥料包34连续提升至高位的转运平台3、以可往复偏转的转运平台3实现肥料包34转运和/或转向，以可升降抓手架52上同步对向往复移动机械抓手5夹臂53实现肥料包34抓夹、经前后、往复移动搬运至垛码平台14定点解除夹持，垛玛平台升降逐层垛码，实现连续逐层交错的肥料包34自动搬运垛码，保证了垛码的精准性、可靠性、避免倾覆风险，有利于增加垛码高度和尺寸、提高肥料包装后的垛码加工自动化效率。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)一侧设有提升机(2)、位于提升机(2)尾端的转运平台(3)，所述转运平台(3)与机架(1)之间设有定位轴(9)、用于驱动转运平台(3)绕定位轴(9)往复偏转的第一驱动机构(4)，转运平台(3)顶部设有机械抓手(5)；
所述机械抓手(5)包括支撑架(51)、与支撑架(51)相对升降的抓手架(52)、位于抓手架(52)底部两侧的对向往复移动的夹臂(53)，所述支撑架(51)与机架(1)之间设有用于驱动机械抓手(5)在水平面左右方向往复移动的第二驱动机构(6)和用于驱动机械抓手(5)在水平面前后方向往复移动的第三驱动机构(7)，所述机架(1)内设有位于转运平台(3)一侧、机械抓手(5)底部升降移动的垛码平台(14)。
2.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述提升机(2)内设有呈V形或Z形布置的第一滚筒输送机(8)。
3.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述转运平台(3)上设有第二滚筒输送机(10)、位于第二滚筒输送机(10)顶部一侧的推板(11)，转运平台(3)一侧设有至少一个第一气缸(12)，所述第一气缸(12)的气缸杆穿过转运平台(3)与推板(11)垂直相连。
4.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述第一驱动机构(4)包括液压缸(41)、位于液压缸(41)和液压缸(41)的液压杆端部的U形座(42)，所述U形座(42)上设有竖直平行定位轴(9)且与转运平台(3)或机架(1)相连的连轴(13)。
5.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述支撑架(51)上设有至少两个第二气缸(15)，所述第二气缸(15)的气缸杆穿过支撑架(51)与抓手架(52)垂直相连。
6.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述抓手架(52)顶部设有第三气缸(16)，抓手架(52)底部底部设有与第三气缸(16)的气缸杆垂直相连的驱动座(17)，所述驱动座(17)前端和后端均设有两个连板(18)，前端与后端的对应连板(18)与驱动座(17)之间设有第一轴体(19)、与夹臂(53)之间设有平行第一轴体(19)的第二轴体(20)，所述夹臂(53)与抓手架(52)之间设有平行第二轴体(20)的第三轴体(21)。
7.根据权利要求6所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述抓手架(52)呈倒U形结构，所述夹臂(53)包括若干呈C形结构的夹板(531)、与若干夹板(531)垂直相连的侧板(532)。
8.根据权利要求1所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述机架(1)上设有与支撑架(51)两侧底部滑动配合的横架(22)，所述第二驱动机构(6)包括至少一个设置在支撑板上的第一伺服电机(61)、位于横架(22)上的第一齿条(62)，所述第一伺服电机(61)的电机轴上同轴设有与第一齿条(62)啮合的第一齿轮(23)。
9.根据权利要求8所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述机架(1)上设有与横架(22)两端滑动配合的侧架(24)，所述第三驱动机构(7)包括至少一个设置在横架(22)上的第二伺服电机(71)、位于侧架(24)上垂直第一齿条(62)的第二齿条(72)，所述第二伺服电机(71)的电机轴上设有与第二齿条(72)啮合的第二齿轮(25)。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种肥料包装用自动高位搬运垛码装置，其特征在于，所述垛码平台(14)上设有第三滚筒输送机(26)、位于第三滚筒输送机(26)顶部的移动平台(27)，所述机架(1)两侧设有位于垛码平台(14)四角处竖直设置的第一链条(28)，所述第一链条(28)内侧与垛码平台(14)固定相连，第一链条两端啮合有与机架(1)固定的第一链轮(29)，同侧对应第一链轮(29)同轴设有两个第二链轮(30)，异侧对应第一链轮(29)同轴设有传动轴(31)，两个第二链轮(30)外啮合由第二链条(32)，至少一个第一链轮(29)同轴连接有第三伺服电机(33)。
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