CN113697493B - 一种袋装物料搬运输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种袋装物料搬运输送装置；涉及物料转运设备领域，包括输送带、机械臂和搬运结构，搬运结构包括承载支架、吸盘组件和伸缩组件，伸缩组件一端通过第一往复移动副连接承载支架，另一端连接吸盘组件并使吸盘组件悬吊于承载支架下方，伸缩组件能够伸缩以调节吸盘组件的吸附面与竖直面呈设定夹角；承载支架铰接机械臂末端，输送带连接机械臂且输送带一端位于承载支架下方，针对目前袋装物料搬运上料输送不便，容易导致袋装物料破损的问题，通过多吸盘组成吸盘组件，在吸盘抓取袋装物料时形成倾斜状态，吸盘保持与袋装物料较大的接触面积，减少吸附位置处的集中受力，从而减少搬运过程中物料袋装物料的破损问题，提高物料的搬运速度。

Description

一种袋装物料搬运输送装置

技术领域

本发明涉及物料转运设备领域，特别涉及一种袋装物料搬运输送装置。

背景技术

自动化生产车间内，对物料搬运上料配置有相应的专用设备，将物料从码垛位置搬运至输送带上进行输送上料。

不同形态的物料需要配置不同的上料设备，对于一些固态物料通过夹持、托举设备实现上料，而对于袋装物料，由于外表为软质包装袋，通过夹持等刚性配合结构的上料设备容易导致包装袋的划破，因此多通过托举设备的方式来进行搬运上料；而对于码放的袋装物料，托举设备从物料最下方托举，每次同时进行多袋物料的上料，而无法对袋装物料进行逐个输送，需要在输送带上进行袋装物料的再次分散；部分采用真空吸盘进行袋装物料的上料设备，通过吸盘吸附包装袋表面，搬运物料进行上料，但竖直提升过程中，吸盘吸附包装袋位置容易集中受力造成包装袋的破损，难以满足袋装物料的搬运输送需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种袋装物料搬运输送装置，通过多吸盘组成吸盘组件，在吸盘抓取袋装物料时形成倾斜状态，吸盘保持与袋装物料较大的接触面积，减少吸附位置处的集中受力，从而减少搬运过程中物料袋装物料的破损问题，提高物料的搬运速度。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种袋装物料搬运输送装置，包括输送带、机械臂和搬运结构，搬运结构包括承载支架、吸盘组件和伸缩组件，伸缩组件一端通过第一往复移动副连接承载支架，另一端连接吸盘组件并使吸盘组件悬吊于承载支架下方，伸缩组件能够伸缩以调节吸盘组件的吸附面与竖直面呈设定夹角；承载支架铰接机械臂末端，输送带连接机械臂且输送带一端位于承载支架下方。

进一步地，所述承载支架上设有第一滑道和第二滑道，第一滑道配合第一往复移动副，第二滑道上配合有第二往复移动副，第二往复移动副通过伸缩挡杆连接有滚轮，伸缩挡杆轴线与伸缩组件轴线平行布置。

进一步地，所述第一滑道和第二滑道间隔且平行布置，第一滑道位于第二滑道下方，滑轮朝向吸盘组件并与吸盘组件之间形成夹持空间。

进一步地，所述伸缩组件包括至少两个轴线平行的伸缩连杆，所有伸缩连杆的一端均铰接吸盘组件，不同伸缩连杆通过异步动作调节吸盘组件的吸附面朝向。

进一步地，所述伸缩组件上安装有高度计，用于测取吸盘组件与外部结构的间距。

进一步地，所述吸盘组件包括工作板、吸盘，吸盘阵列布置在工作板一侧板面上，工作板远离吸盘的一侧连接伸缩组件。

进一步地，所述承载支架通过俯仰驱动元件连接机械臂，俯仰驱动元件能够带动承载支架绕其铰接机械臂位置转动。

进一步地，所述机械臂为桁架结构，包括臂架、横梁和配重，横梁安装于臂架上，横梁一端对接承载支架，另一端安装有配重。

进一步地，所述输送带连接有角度调节元件，角度调节元件一端连接输送带，另一端连接机械臂，用于调整输送带与水平面夹角。

进一步地，所述第一往复移动副配合有往复驱动元件，第一往复移动副的移动轨迹两端分别设有限位块。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前袋装物料搬运上料输送不便，容易导致袋装物料破损的问题，通过多吸盘组成吸盘组件，在吸盘抓取袋装物料时形成倾斜状态，吸盘保持与袋装物料较大的接触面积，减少吸附位置处的集中受力，从而减少搬运过程中物料袋装物料的破损问题，提高物料的搬运速度。

(2)采用可调倾斜角度的吸盘组件，在抓取袋装物料后，能够将袋装物料调整至倾斜状态移动上料，袋装物料一侧的高度大于另一侧的高度，在袋装物料转运至输送带位置后，能够适应运转的输送带，落料后袋装物料一端先接触输送带，另一端后接触输送带，从而使得袋装物料整体平稳放置在输送带上，避免了因速度差导致的袋装物料翻转偏移的问题。

(3)在吸盘组件一侧布置滚轮结构，滚轮结构通过第二往复移动副实现位置调节，改变与吸盘组件的间距，在吸盘组件抓取物料后，滚轮结构从一侧贴近吸盘组件以接触袋装物料，实现对袋装物料的辅助夹持，提高其输送过程中的稳定性。

(4)采用滚轮结构作为辅助夹持结构，在袋装物料脱离夹持位置时，滚轮形成与包装袋的滚动接触，能够利用滚轮的转动对袋装物料进行导向，避免了其他滑动接触结构导致的损伤包装袋的问题。

(5)根据不同物料的输送需求，可以对输送带的长度、宽度、转速等规格进行调整，在适应不同码垛高度的物料时，通过调节输送带的倾角及端部位置适应物料的搬运位置，减少从码垛位置到输送带之间的路径长度，提高搬运输送效率，满足物料输送的效率需求。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例1中搬运输送装置的示意图；

图2是本发明实施例1中承载支架的俯视示意图；

图3是图2中A-A处的剖面示意图；

图4是本发明实施例1中第二往复移动副的示意图；

图5是本发明实施例1中第一往复移动副的示意图。

图中，1、第二小车，2、第一小车，3、第一挡杆气缸，4、第二挡杆气缸，5、吸盘组件，6、滚轮，7、袋装物料，8、输送带，9、角度调节元件，10、支臂，11、臂架，12、配重，13、横梁，14、俯仰驱动元件，15、第一铰链，16、承载支架，17、高度计，18、第二铰链，19、第一往复驱动元件，20、第二往复驱动元件，21、第一驱动连杆，22、第二驱动连杆，23、第一吸盘气缸，24、第二吸盘气缸，25、第一吸盘连杆，26、第二吸盘连杆，27、挡杆连杆，28、移动底座。

具体实施方式

实施例1

本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图5所示，提出了一种袋装物料搬运输送装置。

针对目前袋装物料7搬运上料输送不便，容易导致袋装物料7破损的问题，提供一种袋装物料7搬运输送装置，利用多吸盘组成吸盘组件5，并在吸盘抓取袋装物料7时形成倾斜状态，吸盘保持与袋装物料7较大的接触面积，减少吸附位置处的集中受力，从而减少搬运过程中物料袋装物料7的破损问题，提高物料的搬运速度

所述袋装物料7搬运输送装置，主要包括移动底座28、机械臂、输送带8和搬运结构，机械臂安装于移动底座28上，随移动底座28改变位置，适应不同环境下对搬运工位的需求；机械臂与移动底座28之间还可以增加回转结构，以方便对机械臂的朝向角度进行调节；机械臂末端连接有搬运机构，通过搬运结构实现对袋装物料7的抓取、位置调节和释放等动作，输送带8安装在机械臂上，也可以安装在移动底座28上，输送带8一端处于搬运结构的下方，对应承接搬运结构所释放的袋装物料7。

结合图1，所述机械臂为桁架结构，包括臂架11、横梁13和配重12，横梁13安装于臂架11上，横梁13一端对接承载支架16，另一端安装有配重12。

具体的，臂架11下端通过支臂10连接移动底座28，横梁13与支臂10之间连接有至少两根臂架11，实现支臂10与横梁13的稳定连接，横梁13、支臂10结合臂架11形成悬吊架结构；臂架11偏移横梁13中间位置连接，较长的一侧连接承载支架16，另一侧连接配重12。

对于机械臂结构，其整体可以选用固定架机械臂，也可以选择可调的关节机械臂，对相应的铰接位置进行调节，满足各个方位和角度的搬运需求。

参见图1，搬运结构通过第一铰链15铰接机械臂末端，即对接横梁13末端，承载支架16还通过俯仰驱动元件14连接机械臂，俯仰驱动元件14能够带动承载支架16绕其铰接机械臂转动。

所述俯仰驱动元件14可以选用伸缩气缸、伸缩油缸等伸缩结构，俯仰驱动元件14一端通过第三铰链连接机械臂的横梁13，另一端通过第二铰链18连接承载支架16，第一铰链15、第二铰链18和第三铰链作为三角形的顶点位置，通过俯仰驱动元件14改变第二铰链18、第三铰链的间距，从而对第一铰链15处横梁13、承载支架16形成的夹角进行调节，进而对承载支架16的俯仰角度进行调节。

对于搬运结构，包括承载支架16、吸盘组件5、伸缩组件和伸缩挡杆，承载支架16上设有第一滑道、第二滑道，第一滑道上配合有第一往复移动副，第二滑道上配合有第二往复移动副，伸缩组件连接第一往复移动副，在第一往复移动副带动下改变与承载支架16的相对位置，伸缩挡杆连接第二往复移动副，在第二往复移动副带动下改变与承载支架16的相对位置。

其中，伸缩组件一端通过第一往复移动副连接承载支架16，另一端连接吸盘组件5并使吸盘组件5悬吊于承载支架16下方；第二往复移动副通过伸缩挡杆连接有滚轮6，伸缩挡杆轴线与伸缩组件轴线平行布置。

如图2、图3所示，所述第一滑道和第二滑道间隔且平行布置，第一滑道位于第二滑道下方，滑轮朝向吸盘组件5并与吸盘组件5之间形成夹持空间。

结合图1，所述第一往复移动副配合有第一往复驱动元件19，第二往复移动副配合有第二往复驱动元件20，往复移动副的移动轨迹两端分别设有限位块。

如图4、图5所示，第一往复移动副和第二往复移动副结构相同，均可以选用小车配合滑道形成的移动副结构，其中小车可以通过平面与滑道形成滑动配合，也可以通过车轮与滑道形成滚动配合；在本实施中，第一往复移动副选用带有车轮的第一小车2，第一小车2配合第一滑道形成移动副，第二往复移动副选用带有车轮的第二小车1，第二小车1配合第二滑道形成移动副。

伸缩组件连接在第一小车2上，伸缩挡杆连接在第二小车1上；

第一往复驱动元件19和第二往复驱动元件20结构相同，均可以选用伸缩气缸、伸缩油缸、伸缩电缸等直线驱动元件，在本实施例中，优选为伸缩气缸；

对于第一滑道，第一伸缩气缸一端对接承载支架16，另一端通过第一驱动连杆21连接第一小车2，第一伸缩气缸带动第一小车2沿第一滑道往复移动；伸缩组件连接在第一小车2上，随第一小车2往复移动，从而带动吸盘组件5移动。

对于第二滑道，第二伸缩气缸一端对接承载支架16，另一端通过第二驱动连杆22连接第二小车1，第二伸缩气缸带动第二小车1沿第二滑道往复移动。伸缩挡杆连接在第二小车1上，随第二小车1往复移动，从而带动滚轮6移动。

需要指出的是，第一小车2朝向伸缩挡杆的一侧设有凹槽结构，在第一小车2移动到靠近伸缩挡杆位置时，使第一小车2避让伸缩挡杆，避免其发生干涉。

对于伸缩挡杆，其包括依次连接的档杆连杆27、第一挡杆气缸3和第二挡杆气缸4，第一挡杆气缸3第二挡杆气缸4均为单作用气缸，一方面能够进行滑轮位置的调节，另一方面可以起到一定的缓冲作用，防止第一挡杆气缸3伸出调整高度的时候产生的力过大，使滚轮6直接撞在下方需要搬运的袋装物料7上戳破物料的包装袋。

在吸盘组件5一侧布置滚轮6结构，滚轮6结构通过第二往复移动副实现位置调节，改变与吸盘组件5的间距，在吸盘组件5抓取物料后，滚轮6结构从一侧贴近吸盘组件5以接触袋装物料7，实现对袋装物料7的辅助夹持，提高其输送过程中的稳定性。

进一步地，在吸盘组件5抓取袋装物料7后，承载支架16调节俯仰角度，袋装物料7发生倾斜后，会抵压在滚轮6上，从而使得滚轮6协助吸盘组件5推动袋装物料7移动。

用滚轮6结构作为辅助夹持结构，在袋装物料7脱离夹持位置时，滚轮6形成与包装袋的滚动接触，能够利用滚轮6的转动对袋装物料7进行导向，避免了其他滑动接触结构导致的损伤包装袋的问题。

需要特别指出的是，伸缩组件能够伸缩以调节吸盘组件5的吸附面与竖直面呈设定夹角；伸缩组件包括至少两个轴线平行的伸缩连杆，所有伸缩连杆的一端均铰接吸盘组件5，不同伸缩连杆通过异步动作调节吸盘组件5的吸附面朝向。

在本实施例中，以两个伸缩连杆为例，第一伸缩连杆包括第一吸盘气缸23和第一吸盘连杆25，第二伸缩连杆包括第二吸盘气缸24和第二吸盘连杆26。

第一吸盘气缸23一端通过第一吸盘连杆25对接第一小车2，另一端铰接吸盘组件5；第二吸盘气缸24一端通过第二吸盘连杆26对接第一小车2，另一端铰接吸盘组件5。为了实现吸盘组件5的倾斜动作，第一吸盘气缸23和第二吸盘气缸24形成不同，在其同步运动时，能够带动吸盘组件5整体上升或下降；在其异步动作时，依据第一吸盘气缸23和第二吸盘气缸24的行程差，来进行其末端位置的调整，进而实现对吸盘组件5倾斜角度的调整。

可以理解的是，为了实现第一吸盘气缸23和第二吸盘气缸24动作的精确控制，可以对其配置相应的比例伺服控制阀；吸盘组件5的倾斜角度为0-90°，能够满足水平抓取后倾斜状态下运输袋装物料7的需求。

在承载支架16进行俯仰角度调节，改变物料位置的同时，第一小车2和第二小车1也会带动吸盘组件5、滚轮6进行移动，从而提高对物料的搬运速度，带物料移动至输送带8上方时，吸盘组件5释放袋装物料7，使得袋装物料7落至输送带8上进行输送。

所述伸缩组件上安装有高度计，用于测取吸盘组件5与外部结构的间距；在抓取袋装物料7时，作为吸盘组件5与袋装物料7是否接触吸附的检测元件。

所述吸盘组件5包括工作板、吸盘，吸盘阵列布置在工作板一侧板面上，工作板远离吸盘的一侧连接伸缩组件；吸盘通过控制阀接入外部负压源，在接触袋装物料7时利用负压力形成吸附力，实现对袋装物料7的抓取搬运。

采用可调倾斜角度的吸盘组件5，在抓取袋装物料7后，能够将袋装物料7调整至倾斜状态移动上料，袋装物料7一侧的高度大于另一侧的高度，在袋装物料7转运至输送带8位置后，能够适应运转的输送带8，落料后袋装物料7一端先接触输送带8，另一端后接触输送带8，从而使得袋装物料7整体平稳放置在输送带8上，避免了因速度差导致的袋装物料7翻转偏移的问题，并能够避免袋装物料7直接水平掉落至输送带8上撞击导致的包装袋破损问题。

输送带8连接机械臂且输送带8一端位于承载支架16下方；输送带8连接有角度调节元件9，角度调节元件9一端连接输送带8，另一端连接机械臂，用于调整输送带8与水平面夹角。

所述输送带8上还可以配置相应的位置传感器，对输送带8对接袋装物料7一端的位置进行检测，从而方便对其高度位置进行调节，满足袋装物料7搬运时的对接需求。

根据不同物料的输送需求，可以对输送带8的长度、宽度、转速等规格进行调整，在适应不同码垛高度的物料时，通过调节输送带8的倾角及端部位置适应物料的搬运位置，减少从码垛位置到输送带8之间的路径长度，提高搬运输送效率，满足物料输送的效率需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种袋装物料搬运输送装置，其特征在于，包括输送带、机械臂和搬运结构，搬运结构包括承载支架、吸盘组件和伸缩组件，伸缩组件一端通过第一往复移动副连接承载支架，另一端连接吸盘组件并使吸盘组件悬吊于承载支架下方，伸缩组件能够伸缩以调节吸盘组件的吸附面与竖直面呈设定夹角；承载支架铰接机械臂末端，输送带连接机械臂且输送带一端位于承载支架下方，所述伸缩组件包括至少两个轴线平行的伸缩连杆，所有伸缩连杆的一端均铰接吸盘组件，不同伸缩连杆通过异步动作调节吸盘组件的吸附面朝向。

2.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述承载支架上设有第一滑道和第二滑道，第一滑道配合第一往复移动副，第二滑道上配合有第二往复移动副，第二往复移动副通过伸缩挡杆连接有滚轮，伸缩挡杆轴线与伸缩组件轴线平行布置。

3.如权利要求2所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述第一滑道和第二滑道间隔且平行布置，第一滑道位于第二滑道下方，滑轮朝向吸盘组件并与吸盘组件之间形成夹持空间。

4.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述伸缩组件上安装有高度计，用于测取吸盘组件与外部结构的间距。

5.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述吸盘组件包括工作板、吸盘，吸盘阵列布置在工作板一侧板面上，工作板远离吸盘的一侧连接伸缩组件。

6.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述承载支架通过俯仰驱动元件连接机械臂，俯仰驱动元件能够带动承载支架绕其铰接机械臂位置转动。

7.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述机械臂为桁架结构，包括臂架、横梁和配重，横梁安装于臂架上，横梁一端对接承载支架，另一端安装有配重。

8.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述输送带连接有角度调节元件，角度调节元件一端连接输送带，另一端连接机械臂，用于调整输送带与水平面夹角。

9.如权利要求1所述的袋装物料搬运输送装置，其特征在于，所述第一往复移动副配合有往复驱动元件，第一往复移动副的移动轨迹两端分别设有限位块。

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