CN115072394B - 一种袋装货物智能装车码垛设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输送码垛的技术领域，特别是涉及一种袋装货物智能装车码垛设备，其能够避免由于底部不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升码垛的稳定性；包括机器人和设备箱，机器人上设置有用于连接设备箱的安装板，设备箱上设置有两组机械爪，设备箱内部设置有驱动两组机械爪动作的动力机构，设备箱上滑动设置有两组夹爪，两组夹爪位于两组机械爪的两侧，夹爪用于对袋装货物的两端进行夹紧并抻拽。

Description

一种袋装货物智能装车码垛设备

技术领域

本发明涉及输送码垛的技术领域，特别是涉及一种袋装货物智能装车码垛设备。

背景技术

智能码垛设备的存在可以在很大程度上提高一个工厂的工作效率，降低该厂码垛工人们的劳动强度，让工人们有空余时间去做其他的工作，节约时间，这样既不耽误码垛，又可以完成其他产品的生产、运输；

现有的码垛设备在对袋装货物进行码垛时，多采用耙状机械手配合辊道输送机使用，由于机械手的间隙结构，致使袋装货物底部受力位置凹凸不平，如果直接将其进行依次堆叠，很有可能堆叠不稳，导致码垛塌陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够避免由于底部不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升码垛的稳定性的一种袋装货物智能装车码垛设备。

本发明的一种袋装货物智能装车码垛设备，包括机器人和设备箱，所述机器人上设置有用于连接设备箱的安装板，所述设备箱上设置有两组机械爪，所述设备箱内部设置有驱动两组机械爪动作的动力机构，所述设备箱上滑动设置有两组夹爪，两组所述夹爪位于两组机械爪的两侧，所述夹爪用于对袋装货物的两端进行夹紧并抻拽。

优选的，每组所述机械爪上均固定设置有两组连接臂，两组所述连接臂之间固定设置有连接轴，所述设备箱上设置有两组第一轴承座，两组所述连接轴分别转动安装在两组第一轴承座上，所述动力机构用于驱动两组连接轴转动。

优选的，所述设备箱上还贯穿设置有两组通槽，每组所述连接轴上均固定设置有驱动臂，所述驱动臂上贯穿设置有第一条形槽，每组所述第一条形槽内部均滑动安装有第一滑轴，所述动力机构驱动两组第一滑轴相对移动。

优选的，所述设备箱的侧壁上固定安装有第二气缸和第三气缸，所述第二气缸的输出端转动连接有支杆，所述支杆上贯穿设置有第二条形槽，所述第三气缸的输出端设置有第二滑轴，所述第二滑轴滑动安装在第二条形槽内，所述夹爪依靠连接座弹性且转动安装在支杆的端部。

优选的，所述夹爪包括与连接座固定连接的立板，所述立板靠近设备箱的一端竖直设置有两组滑轨，每组所述滑轨上均滑动安装有两组滑块，位于同一水平面的两组滑块上固定安装有夹板。

优选的，所述立板上对称贯穿设置有两组驱动槽，每组所述夹板上均固定设置有两组驱动梁，两组驱动梁分别滑动安装在两组驱动槽内，所述立板上固定安装有双向气缸，所述双向气缸的两个输出端均固定设置有双头轴座，每组所述双头轴座的两个连接柱均依靠连杆与相邻两组驱动梁之间转动连接。

优选的，所述连接座上固定设置有第二轴承座，所述支杆与第二轴承座通过销轴转动连接，所述销轴上套设有扭簧。

优选的，所述立板上对应支杆还贯穿设置有防撞槽。

与现有技术相比本发明的有益效果为：在机械爪将货物放下之前，通过直线气缸控制两组夹爪相互靠近，直至两组夹爪夹紧袋装货物的两端，再通过控制两组夹爪相互远离，使两组夹爪将袋装货物抻平，此时再将货物进行码垛，即可避免由于底部不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升码垛的稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是设备箱与机械爪等结构连接的放大示意图；

图3是设备箱与转盘等结构连接的放大示意图；

图4是凸臂与第一气缸等结构连接的放大示意图；

图5是设备箱的结构放大示意图；

图6是机械爪与连接轴等结构的放大示意图；

图7是横梁的结构放大示意图；

图8是第二条形槽与第二滑轴等结构的放大示意图；

图9是夹爪的结构放大示意图；

图10是滑轨与滑块等结构连接的放大示意图；

图11是扭簧与支杆等结构连接的放大示意图；

附图中标记：1、机器人；2、安装板；3、设备箱；4、机械爪；5、夹爪；6、连接臂；7、第一轴承座；8、连接轴；9、通槽；10、驱动臂；11、第一条形槽；12、横梁；13、推拉杆；14、第一滑轴；15、转盘；16、凸柱；17、横槽；18、凸臂；19、第一气缸；20、第二气缸；21、第三气缸；22、支杆；23、第二条形槽；24、第二滑轴；25、连接座；26、立板；27、滑轨；28、滑块；29、夹板；30、驱动槽；31、驱动梁；32、双向气缸；33、双头轴座；34、连杆；35、第二轴承座；36、扭簧；37、防撞槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图2所示，本发明的一种袋装货物智能装车码垛设备，包括机器人1和设备箱3，机器人1上设置有用于连接设备箱3的安装板2，设备箱3上设置有用于抓取袋装货物的两组机械爪4，设备箱3内部设置有驱动两组机械爪4动作的动力机构，设备箱3的侧壁上滑动设置有两组夹爪5，夹爪5用于对袋装货物的两端进行夹紧并抻拽；

具体在本实施例中，两组机械爪4对称设置，并且每组机械爪4呈L型耙状设置，两组机械爪4配合输送货物的辊道输送机对货物进行抱托；两组夹爪5分别位于两组机械爪4的两侧，两组夹爪5向外滑动的最大间距大于袋装货物的长度；

进一步地，两组夹爪5依靠直线气缸滑动安装在设备箱3的两侧，在工作过程中，首先直线气缸将两组夹爪5推至最大间距，之后机械爪4将袋装货物抓取；由于机械爪4的耙状结构，致使货物底部受力位置凹凸不平，如果直接将其进行依次堆叠，很有可能堆叠不稳，导致码垛塌陷；

而在本实施例中，在机械爪4将货物放下之前，通过直线气缸控制两组夹爪5相互靠近，直至两组夹爪5夹紧袋装货物的两端，再通过直线气缸控制两组夹爪5相互远离，使两组夹爪5将袋装货物抻平，此时再将货物进行码垛，即可避免由于底部不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升码垛的稳定性。

在具体实施过程中，如何驱动两组机械爪4对货物进行抱托，具体采用以下方式，如图3至7所示，每组机械爪4上均固定设置有两组连接臂6，两组连接臂6之间固定设置有连接轴8，设备箱3上设置有两组第一轴承座7，两组连接轴8分别转动安装在两组第一轴承座7上，动力机构用于驱动两组连接轴8转动；

具体在本实施例中，两组连接臂6对称设置在机械爪4上，两组连接轴8在转动过程中，同步旋转，且旋转方向相反；为了提升机械爪4的整体强度，机械爪4上相邻两组耙齿之间均固定设置有加强筋，同时，每根耙齿的端部均设置有大头圆顶，即能够防止耙齿扎破货物外袋，又能够防止货物由两组机械爪4的侧端滑落的情况发生；

进一步地，设备箱3上还贯穿设置有两组通槽9，每组连接轴8上均固定设置有驱动臂10，驱动臂10由通槽9伸入至设备箱3内部，驱动臂10上贯穿设置有第一条形槽11，动力机构包括对称滑动安装在设备箱3内部的两组推拉杆13和转动安装在设备箱3内部的转盘15，两组推拉杆13的滑动方向与连接轴8的轴线垂直，每组推拉杆13的端部均设置有第一滑轴14，两组第一滑轴14分别滑动安装在驱动臂10伸入至设备箱3内部的第一条形槽11上，转盘15上对称设置有两组凸柱16，两组推拉杆13相互靠近的一端均固定设置有横梁12，每组横梁12上均设置有横槽17，两组凸柱16分别滑动安装在两组横槽17内，转盘15的边缘设置有凸臂18，设备箱3内转动安装有第一气缸19，第一气缸19的输出端与凸臂18转动连接；

在本实施例中，控制驱动第一气缸19伸缩，通过凸臂18带动转盘15沿自身轴线正转90°或反转90°，并在凸柱16和横槽17的配合作用下，驱动两组推拉杆13同步相对滑动，且滑动方向相反，并依靠第一滑轴14和第一条形槽11的滑动连接作用，驱动两组驱动臂10分别带动两组连接轴8相对转动，便于控制两组连接轴8的同步转动，此方式采用一组气缸作为输出源，通过转盘15、推拉杆13等结构实现力的传输，安装精度无需过高，运行稳定；

另一方面来说，动力机构还可以采用双向直线气缸或对称安装的两组直线气缸，以双向直线气缸为例，双向直线气缸的伸长延长线与连接轴8轴线垂直，双向直线气缸的两组输出端分别固定设置有第一滑轴14，两组第一滑轴14分别滑动安装在两组第一条形槽11内，此方式采用多输出源驱动两组连接轴8相对转动，对输出源的安装精度要求较高，但是结构较为简单，输出效率高；

扩展来讲，动力机构还可以采用伺服电机配合齿轮齿条模组来驱动两组连接轴8的同步相对转动。

作为上述技术方案的具体实施例，如图8所示，设备箱3的侧壁上由上至下固定安装有第二气缸20和第三气缸21，第二气缸20的输出端转动连接有支杆22，支杆22上贯穿设置有第二条形槽23，第三气缸21的输出端设置有第二滑轴24，第二滑轴24滑动安装在第二条形槽23内，夹爪5依靠连接座25弹性且转动安装在支杆22的端部；

具体的在本实施例中，第二气缸20和第三气缸21的伸缩延长线均位于水平平面上，在第二气缸20和第三气缸21同步伸缩过程中，由于连接座25的弹性连接，夹爪5始终保持竖直状态；在工作过程中，遇到货物较为分散，袋装易于变形时，由于货袋底部较为不平整，当夹爪5夹紧货袋端部后，控制第二气缸20不动，同时控制第三气缸21伸长，在第二条形槽23和第二滑轴24的滑动连接作用下，驱动夹爪5向外侧的斜上方移动，从而将货袋凹凸不平的底部抻平；遇到货物较为整装，不易变形时，当夹爪5夹紧货袋端部后，控制第二气缸20和第三气缸21同步向外延伸即可；

通过上述设置，使设备能够适用于不同类型的货物进行装车码垛，提升设备的适用范围。

作为上述技术方案的具体实施例，如图10所示，夹爪5包括与连接座25固定连接的立板26，立板26靠近设备箱3的一端竖直设置有两组滑轨27，每组滑轨27上均滑动安装有两组滑块28，位于同一水平面的两组滑块28上固定安装有夹板29，通过两组夹板29的相对靠近和远离来实现对袋装货物的两端进行夹紧和松放；

具体的如何驱动两组夹板29相对滑动，采用以下方式，如图9所示，立板26上对称贯穿设置有两组竖直的驱动槽30，每组夹板29的背部均固定设置有两组驱动梁31，两组驱动梁31分别滑动安装在两组驱动槽30内，立板26的背部还水平固定安装有双向气缸32，双向气缸32的两个输出端均固定安装有双头轴座33，每组双头轴座33的两个连接柱均依靠连杆34与相邻两组驱动梁31之间转动连接；

具体在工作过程中，控制双向气缸32，使其同步伸缩两个输出端，通过连杆34的推拉作用，驱动两组夹板29相对靠近或远离，结构简单，便于控制两组夹板29的相对移动；

更进一步地，如图11所示，连接座25上固定设置有第二轴承座35，支杆22与第二轴承座35通过销轴转动连接，销轴上套设有扭簧36，扭簧36顶紧在连接座25的竖立面上；通过上述设置，使支杆22和夹爪5通过销轴转动连接，并在扭簧36和连接座25竖立面的扭力支撑作用下，使夹爪5保持水平状态，便于对袋装货物进行夹紧；同时支杆22与第二轴承座35的转动连接，可以在支杆22斜向上提拉夹爪5时，避免夹爪5转动过大的角度，造成夹紧脱落；为了防止在工作过程中支杆22与立板26发生碰撞，立板26上对应支杆22还贯穿设置有防撞槽37。

本发明的一种袋装货物智能装车码垛设备，在其工作时；控制驱动第一气缸19伸长，通过凸臂18带动转盘15沿自身轴线正转90°，并在凸柱16和横槽17的配合作用下，驱动两组推拉杆13同步向外滑动，并依靠第一滑轴14和第一条形槽11的滑动连接作用，驱动两组驱动臂10分别带动两组连接轴8相对向内转动，从而控制两组机械爪4对货袋进行抓取；

并在机械爪4将货物放下之前，控制第二气缸20和第三气缸21同步收缩，使两组夹爪5移动至货袋两端并夹紧，之后控制第二气缸20不动，同时控制第三气缸21伸长，在第二条形槽23和第二滑轴24的滑动连接作用下，驱动夹爪5向外侧的斜上方移动，从而将货袋凹凸不平的底部抻平；

最后在移动至码垛的正上方时，控制第一气缸19收缩，经过推拉杆13和连接轴8等结构的传动，使两组机械爪4对货袋放下，同时松开两组夹爪5对货袋的夹紧，即可完后对货袋的码垛。

本发明的一种袋装货物智能装车码垛设备，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种袋装货物智能装车码垛设备，其特征在于，包括机器人（1）和设备箱（3），所述机器人（1）上设置有用于连接设备箱（3）的安装板（2），所述设备箱（3）上设置有两组机械爪（4），所述设备箱（3）内部设置有驱动两组机械爪（4）动作的动力机构，所述设备箱（3）上滑动设置有两组夹爪（5），两组所述夹爪（5）位于两组机械爪（4）的两侧，所述夹爪（5）用于对袋装货物的两端进行夹紧并抻拽；

所述夹爪（5）包括与连接座（25）固定连接的立板（26），所述立板（26）靠近设备箱（3）的一端竖直设置有两组滑轨（27），每组所述滑轨（27）上均滑动安装有两组滑块（28），位于同一水平面的两组滑块（28）上固定安装有夹板（29）；

所述立板（26）上对称贯穿设置有两组驱动槽（30），每组所述夹板（29）上均固定设置有两组驱动梁（31），两组驱动梁（31）分别滑动安装在两组驱动槽（30）内，所述立板（26）上固定安装有双向气缸（32），所述双向气缸（32）的两个输出端均固定设置有双头轴座（33），每组所述双头轴座（33）的两个连接柱均依靠连杆（34）与相邻两组驱动梁（31）之间转动连接；

每组所述机械爪（4）上均固定设置有两组连接臂（6），两组所述连接臂（6）之间固定设置有连接轴（8），所述设备箱（3）上设置有两组第一轴承座（7），两组所述连接轴（8）分别转动安装在两组第一轴承座（7）上，所述动力机构用于驱动两组连接轴（8）转动；

所述设备箱（3）上还贯穿设置有两组通槽（9），每组所述连接轴（8）上均固定设置有驱动臂（10），所述驱动臂（10）上贯穿设置有第一条形槽（11），每组所述第一条形槽（11）内部均滑动安装有第一滑轴（14），所述动力机构驱动两组第一滑轴（14）相对移动；

所述设备箱（3）的侧壁上固定安装有第二气缸（20）和第三气缸（21），所述第二气缸（20）的输出端转动连接有支杆（22），所述支杆（22）上贯穿设置有第二条形槽（23），所述第三气缸（21）的输出端设置有第二滑轴（24），所述第二滑轴（24）滑动安装在第二条形槽（23）内，所述夹爪（5）依靠连接座（25）弹性且转动安装在支杆（22）的端部；

所述连接座（25）上固定设置有第二轴承座（35），所述支杆（22）与第二轴承座（35）通过销轴转动连接，所述销轴上套设有扭簧（36）。

2.如权利要求1所述的一种袋装货物智能装车码垛设备，其特征在于，所述立板（26）上对应支杆（22）还贯穿设置有防撞槽（37）。

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