CN116986337A - 一种柔性码垛设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性码垛设备，包括码垛机构和送料机构，且送料机构设置在码垛机构的一侧，同时码垛机构在送料机构的相邻侧设置有码垛区，码垛机构包括控制柜以及由控制柜驱动的机械手，且机械手安装在控制柜上，机械手的末端安装有抓取模块，用于抓取物料，送料机构包括滚筒式送料线以及安装在滚筒送料线上方的定位模块，用于定位输送的物料，本发明的送料机构将物料送至码垛机构一侧，通过控制系统控制机械手移动至指定位置，抓取模块则抓起和卸下物料，可将物料依次码垛在托盘上，提高了物料搬运效率，同时减轻了人工负担，避免了传统人工码垛时意外情况的发生，保障了工人的安全。

Description

一种柔性码垛设备

技术领域

本发明涉及搬运设备技术领域，尤其涉及一种柔性码垛设备。

背景技术

传统的码垛方式采用人工，通过人工搬运的方式将物料码放在托盘上，其中存在以下问题，首先，人工搬运物料大大地增加了工人的身体负担，长期搬运给身体带来了较大的损伤，其次，人工搬运的方式效率较低，无法高效地完成搬运任务，最后，人工搬运方式对于工人来说存在一定的危险性，且发生意外后其后果都是较为严重的。

因此，有必要提供一种柔性码垛设备解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种柔性码垛设备，利用相互配合的码垛机构和送料机构提高了物料搬运效率，同时减轻了人工负担，避免了传统人工码垛时意外情况的发生，保障了工人的安全。

本发明提供的一种柔性码垛设备，包括码垛机构和送料机构，且送料机构设置在所述码垛机构的一侧，同时所述码垛机构在所述送料机构的相邻侧设置有码垛区；

所述码垛机构包括控制柜以及由所述控制柜驱动的机械手，且所述机械手安装在所述控制柜上，所述机械手的末端安装有抓取模块，用于抓取物料；

所述送料机构包括滚筒式送料线以及安装在滚筒送料线上方的定位模块，用于定位输送的物料。

优选的，所述码垛机构和送料机构的底部共同设置有底座。

优选的，所述底座设置有两条平行的插槽，且插槽贯穿所述底座。

优选的，所述控制柜包括安装在所述底座上的柜体，所述柜体的内部设置有控制系统，用于控制所述机械手按照设定的要求运动。

优选的，所述抓取模块包括安装在所述机械手末端的吸盘安装件，所述吸盘安装件的另一端安装有吸盘本体，所述吸盘本体连通有气源总成。

优选的，所述吸盘本体设置有若干个。

优选的，所述机械手包括气缸，在所述气缸上依次连接有位置轴和姿态轴，所述位置轴包括第一轴、第二轴和第三轴，所述姿态轴包括第四轴、第五轴和第六轴。

优选的，所述滚筒式送料线包括安装在所述底座上的机架，所述机架的顶部安装有滚筒架。

优选的，所述定位模块包括安装在所述滚筒架末端的挡板以及沿所述滚筒架输送方向两侧设置的挡条，所述挡条的外侧面安装有横杆，所述横杆插接配合有固定柱，且固定柱安装在所述滚筒架上。

优选的，所述底座的底面设置有底板，用于放置码垛物料的托盘。

与相关技术相比较，本发明提供的一种柔性码垛设备具有如下有益效果：

本发明通过设置码垛机构和送料机构，利用送料机构将物料送至码垛机构一侧，然后利用码垛机构的控制系统控制机械手移动至指定位置，最后通过抓取模块抓起和卸下物料，可将送料机构上的物料依次搬运至码垛机构两侧设置的托盘上，并将物料码垛整齐，提高了物料搬运效率，同时减轻了人工负担，避免了传统人工码垛时意外情况的发生，保障了工人的安全。

附图说明

图1为本发明提供的一种柔性码垛设备的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种柔性码垛设备的送料机构结构示意图；

图3为本发明提供的一种柔性码垛设备的机械手结构示意图；

图4为本发明提供的一种柔性码垛设备的抓取模块结构示意图；

图5为本发明提供的一种柔性码垛设备的码垛时位置分布示意图；

图中标号：1、码垛机构；101、控制柜；101a、柜体；102、机械手；102a、气缸；102b、位置轴；102c、姿态轴；103、抓取模块；103a、吸盘安装件；103b、吸盘本体；2、送料机构；201、滚筒式送料线；201a、机架；201b、滚筒架；202、定位模块；202a、挡板；202b、挡条；202c、横杆；202d、固定柱；3、码垛区；4、底座；5、插槽；6、底板；7、托盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步说明。

参考图1所示，一种柔性码垛设备，主要由码垛机构1和送料机构2组成，且码垛机构1的底部安装一个底座4，其中，送料机构2将物料从远处运输至码垛机构1侧方，同时码垛机构1在与送料机构2相邻的两侧设置两个码垛区3，并在码垛区3内放置两个托盘7，托盘7用来放置码垛的物料，此外，在码垛机构1和送料机构2的底面放置一底板6，在使用时，码垛机构1将送料机构2输送的物料搬运至托盘7上，并按照设定顺序依次码垛起来，以便后续对物料进行集中搬运，可提高物料搬运效率，本发明的技术方案利用码垛机构1和送料机构2码垛物料，相对于人工搬运码垛，可提高工作效率，且能够减轻工人负担。

本实施例中，物料选用纸箱，当然其他种类的物料也可以，在具体应用时，物料不做限制。

具体的，参考图1和图3所示，码垛机构1主要由控制柜101以及由控制柜101驱动的机械手102组成，并且在机械手102的末端安装抓取模块103，在使用时，控制柜101控制机械手102运动，首先将抓取模块103运动至送料机构2上，利用抓取模块103抓住物料，抓取完成后机械手102运动至托盘7处，并将物料按照顺序依次移动至托盘7上，移动完成后，抓取模块103卸下物料，使得物料落在指定的位置上。

其中，控制柜101包括安装在底座4上的柜体101a，在柜体101a的内部设置控制系统，在本实施例中，控制系统选用PLC程序控制系统，它支配着机械手102按规定的程序运动，并记忆给予机械手102的指令信息如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间，同时按控制系统的信息对机械手102发出指令，必要时可对机械手102的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

机械手102主要由气缸102a以及在气缸102a上依次连接的位置轴102b和姿态轴102c组成，而位置轴102b主要由第一轴、第二轴和第三轴组成，姿态轴102c主要由第四轴、第五轴和第六轴组成，其中，第一个轴是连接气缸102a的部分，承载着整个机器人的重量和底座4的左右转动，第二轴控制机械手102的大臂的前后摆动，第三轴控制机械手102小臂的前后摆动，第四轴控制机械手102小臂旋转，第五轴控制和上下微调机械手102手腕的转动，通常是当产品抓取后可以进行产品翻转的动作，第六轴用于末端抓取模块103部分的旋转功能，可更精确定位到产品。

抓取模块103主要由安装在机械手102末端的吸盘安装件103a和吸盘本体103b组成，吸盘安装件103a将吸盘本体103b固定在机械手102末端，吸盘本体103b连通有气源总成，利用气源总成控制气体流动，使得吸盘本体103b产生负压吸附力以及充气卸下物料。

此外，为了保证吸附物料时具有足够的吸附力，吸盘本体103b可设置若干个，通过增加吸盘本体103b数量增大吸附力，以保证搬运物料时的可靠性。

参考图2所示，送料机构2主要由滚筒式送料线201以及安装在滚筒送料线上方的定位模块202组成，定位模块202有两个作用，其一是让物料沿着设定的路径向码垛机构1输送，另一作用是将移动至码垛机构1的物料限制在滚筒式送料线201的末端，以便机械手102在设定的位置抓取物料。

其中，滚筒式送料线201主要由安装在底座4上的机架201a和机架201a上安装在滚筒架201b组成，滚筒架201b靠近码垛机构1的一端高度低于另一端，因此在重力的作用下，放置在滚筒架201b另一端的物料在滚筒架201b向码垛机构1方向滑动，直至到达设定位置。

定位模块202主要由安装在滚筒架201b末端的挡板202a以及沿滚筒架201b输送方向两侧设置的挡条202b组成，两个挡条202b用来限制物料的移动路径，挡板202a则将物料限制在滚筒架201b的末端，具体的，挡条202b利用插接配合的横杆202c和固定柱202d固定在滚筒架201b上。

此外，底座4的侧面设置有两条平行的插槽5，且插槽5贯穿底座4，在整个码垛设备需要移动位置时，叉车的两个货叉伸入插槽5内，可将整个码垛设备搬运至所需位置。

本发明提供的一种柔性码垛设备的工作原理如下：通过设置码垛机构1和送料机构2，利用送料机构2将物料送至码垛机构1一侧，然后利用码垛机构1的控制系统控制机械手102移动至指定位置，最后通过抓取模块103抓起和卸下物料，可将送料机构2上的物料依次搬运至码垛机构1两侧设置的托盘7上，并将物料码垛整齐，提高了物料搬运效率，同时减轻了人工负担，避免了传统人工码垛时意外情况的发生，保障了工人的安全。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“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。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种柔性码垛设备，其特征在于，包括码垛机构(1)和送料机构(2)，且送料机构(2)设置在所述码垛机构(1)的一侧，同时所述码垛机构(1)在所述送料机构(2)的相邻侧设置有码垛区(3)；

所述码垛机构(1)包括控制柜(101)以及由所述控制柜(101)驱动的机械手(102)，且所述机械手(102)安装在所述控制柜(101)上，所述机械手(102)的末端安装有抓取模块(103)，用于抓取物料；

所述送料机构(2)包括滚筒式送料线(201)以及安装在滚筒送料线上方的定位模块(202)，用于定位输送的物料。

2.根据权利要求1所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述码垛机构(1)和送料机构(2)的底部共同设置有底座(4)。

3.根据权利要求2所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述底座(4)设置有两条平行的插槽(5)，且插槽(5)贯穿所述底座(4)。

4.根据权利要求2所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述控制柜(101)包括安装在所述底座(4)上的柜体(101a)，所述柜体(101a)的内部设置有控制系统，用于控制所述机械手(102)按照设定的要求运动。

5.根据权利要求1所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述抓取模块(103)包括安装在所述机械手(102)末端的吸盘安装件(103a)，所述吸盘安装件(103a)的另一端安装有吸盘本体(103b)，所述吸盘本体(103b)连通有气源总成。

6.根据权利要求5所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述吸盘本体(103b)设置有若干个。

7.根据权利要求1所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述机械手(102)包括气缸(102a)，在所述气缸(102a)上依次连接有位置轴(102b)和姿态轴(102c)，所述位置轴(102b)包括第一轴、第二轴和第三轴，所述姿态轴(102c)包括第四轴、第五轴和第六轴。

8.根据权利要求1所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述滚筒式送料线(201)包括安装在所述底座(4)上的机架(201a)，所述机架(201a)的顶部安装有滚筒架(201b)。

9.根据权利要求8所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述定位模块(202)包括安装在所述滚筒架(201b)末端的挡板(202a)以及沿所述滚筒架(201b)输送方向两侧设置的挡条(202b)，所述挡条(202b)的外侧面安装有横杆(202c)，所述横杆(202c)插接配合有固定柱(202d)，且固定柱(202d)安装在所述滚筒架(201b)上。

10.根据权利要求2所述的一种柔性码垛设备，其特征在于，所述底座(4)的底面设置有底板(6)，用于放置码垛物料的托盘(7)。