CN118164241A - 一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及码垛用夹抓设备技术领域，提供一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其包括框架主体及安装于框架主体上的若干夹抓设备夹抓设备。本发明将夹抓设备通过吊载机构软连接于框架主体上，可实现夹抓设备的上下浮动，自适应每个夹抓设备所抓取的纸浆包高低规格要求，提升了夹抓准确率与夹抓效率。本发明的框架主体端部设置有伸缩架、中部设置有滑架，可带动夹具横向移动调整位置；本发明设计了独特的曲柄机构及连杆机构，实现左夹具、右夹具的夹持与释放动作，钝角连杆的设计，使夹爪在夹持过程中增加了自锁功能，确保货物在运输过程中不会松脱或滑落，确保了货物在搬运和码垛过程中的稳定性和安全性。

Description

一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具

技术领域

本发明涉及码垛用夹抓设备技术领域，具体涉及一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具。

背景技术

在纸浆生产过程中，纸浆需要经过脱水和混合等处理后进行储存。为了方便运输和储存，纸浆经常被压缩成包，并用编织袋或塑料包装材料密封，并用捆绳扎紧。早期的纸浆包储存往往依赖于人工操作，通过吊装和搬运等方式完成。然而这种操作方式存在安全风险，也难以满足高效生产的要求。为了提高效率和安全性，现代化的仓储纸浆包抓属具已经广泛应用于工业生产中。这些设备通常使用机械或液压系统来夹取和固定纸浆包，可以承受更重的负荷和更高的速度，并且可以实现自动化操作。使用仓储纸浆包抓属具时，将夹爪放置在两端的纸浆包上，通过手动或机械操作，使夹爪夹紧纸浆包。夹具通常采用钳状设计，有足够的牢固度可以确保纸浆包不会松动或掉落。

为提高效率，现有属具通常设计了多个夹爪，同时对多个纸浆包进行夹取。然而，由于纸浆包本身具有不同的规格尺寸，且摆放位置的不确定性，多个夹爪难以同时准确有效地夹取不同的纸浆包，影响了工作效率。

此外，对于夹爪是否已经抓紧捆绑绳的判断，一般靠人为目测判断，随着科技的进步，已经出现借助摄像头或其他视觉传感器来识别，但往往由于作业环境的影响，在有障碍物的情况下，智能感知和识别等智能化手段的精确度常常收到干扰限制，且成本较高。

而除了感知识别的精确度问题，目前夹具自锁机制的设计，其稳定性也仍然是一个挑战。夹具在搬运过程中需要始终保持夹紧状态，如果自动锁定机制失效或松脱，可能导致货物意外滑落或掉落。

因此，研究设计具有高适应性、稳定性的夹抓属具成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其包括框架主体及安装于框架主体上的若干夹抓设备，其中框架主体上设置有伸缩架及滑动机构；夹抓设备通过吊载机构软连接于伸缩架和/或滑动机构上；所述吊载机构包括开设有腰孔的连接板，腰孔中设置有可沿腰孔上下移动的销轴，夹抓设备可拆卸连接于销轴上，当夹抓设备底部受力时自适应上下浮动。

优选的方案中，框架主体为矩形结构，其在长度方向的两端均设置有伸缩架，每个伸缩架吊载有两个夹抓设备；中部设置有滑动机构，滑动机构吊载有两个夹抓设备。

优选的方案中，伸缩架与框架主体采用套管式连接；框架主体上安装有第一驱动机构，第一驱动机构通过第一连杆连接伸缩架；滑动机构包括滑架，滑架安装于框架主体的中部，与框架主体滑动连接；框架主体上安装有第二驱动机构，第二驱动机构通过第二连杆连接滑架；

优选的方案中，滑架设置有两个，两个滑架通过滑架梁连接，第二连杆连接于滑架梁上。

优选的方案中，框架主体中部安装有底座，底座上方安装有回转轴承，连接架安装于回转轴承上方，连接架通过回转轴承与框架主体转动连接。

优选的方案中，底座通过两个底座梁连接于框架主体上。

优选的方案中，夹抓设备包括主框架及安装于主框架上的夹持机构，夹持机构设置有配合使用的左夹具、右夹具。

优选的方案中，所述左夹具包括左夹臂及安装于左夹臂上的左夹爪，右夹具包括左夹臂及安装于右夹臂上的右夹爪；所述左夹爪、右夹爪设置有弧面结构；所述左夹臂、右夹臂在前、后方向上错位设置。

优选的方案中，左夹臂、右夹臂上分别安装有检测机构，所述检测机构包括检测杆、伸缩轴，伸缩轴贯穿安装于左夹爪、右夹爪内，伸缩轴一端安装有检测杆，伸缩轴另一端安装有检测片，伸缩轴内部安装有弹簧；左夹臂、右夹臂上与检测片接近的位置上设置有接近开关，用于检测是否夹抓到位。

优选的方案中，主框架上还设置有夹具驱动机构、传动机构、连杆机构，其中：传动机构包括连接于夹具驱动机构的主轴及安装于主轴上的曲柄，所述曲柄包括第一曲柄、第二曲柄；主框架上设置有导向轴，左夹具、右夹具滑动连接于导向轴上；连杆机构包括上连杆、下连杆，所述上连杆的两端部，分别铰接于第一曲柄、右夹具；下连杆的两端部，分别铰接于第二曲柄、左夹具；上连杆、下连杆均由呈钝角连接的两个连杆组成。

本发明所达到的有益效果为：

第一、本发明将为纸浆包及其他捆绑类货物的搬运提供高效、可靠且安全的解决方案。提供的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，将夹抓设备通过吊载机构软连接于框架主体上，可实现夹抓设备的上下浮动，自适应每个夹抓设备所抓取的纸浆包高低规格要求，提升了夹抓准确率与夹抓效率。

第二、本发明的框架主体端部设置有伸缩架、中部设置有滑架，通过伸缩架及滑架搭载多组夹具，伸缩架的伸缩或滑架的移动，可带动夹具横向移动调整位置；通过连接架及回转轴承的设计，使整个框架主体可带动夹具旋转动作，在更大范围内调整工作位置；通过上述设计，可覆盖多规格尺寸货物要求，区别于现有固定式框架，适用性和灵活性更强，尤其在狭小作业空间，以及仓储边缘码垛作业，避免框架与周边干涉，而不能抓取的情况；对于具有不同的规格尺寸、摆放位置多样的纸浆包，可以适应性调整吊载支架的状态，使其吊载的多个夹爪可以实时准确有效地夹取不同的纸浆包，扩大了使用范围，提高了工作效率。

第三、本发明在搬运纸浆包等捆绑类货物的过程中，具有十分明显的优势，设计了带有弧面的、左右错位的夹爪，能够紧密地夹住捆绑绳，确保货物在运输过程中不会滑落或松脱，在夹持过程中，可避免因夹持而造成货物变形、损坏或压破等情况。

第四、本发明设备的操作相对简单，操作人员只需将夹具正确地放置在捆绑绳上，并执行相应的夹取动作即可完成搬运任务。

第五、本发明设计了独特的曲柄机构及连杆机构，实现左夹具、右夹具的夹持与释放动作，钝角连杆的设计，使夹爪在夹持过程中增加了自锁功能，当主轴转动至连杆水平的位置时，夹爪在左、右方向上被锁住，确保货物在运输过程中不会松脱或滑落，确保了货物在搬运和码垛过程中的稳定性和安全性。

第六、本发明的设计更加方便地动态调整夹爪的位置和夹紧力度，以适应不同形状、尺寸的货物，便于调整夹爪的张开程度，使其紧密地夹住捆绑绳或货物表面，确保安全稳定的搬运过程。

附图说明

图1是本发明的伸缩架收缩状态的整体结构示意图；

图2是本发明的伸缩架张开状态的整体结构示意图；

图3是图2的后视角度结构示意图；

图4是图2的仰视角度结构示意图；

图5是本发明的夹抓设备的整体结构示意图；

图6是图5的左夹具、右夹具释放状态示意图；

图7是图5的左夹具、右夹具夹紧状态示意图；

图8是图5的后视角度结构示意图；

图9是夹抓设备的曲柄及连杆机构连接示意图；

图10是夹抓设备的左夹具、右夹具放大结构示意图；

图11是夹抓设备未进行夹持时检测机构状态示意图；

图12是夹抓设备进行夹持动作时检测机构状态示意图。

图中标号：

1、连接架；2、回转轴承；3、底座机构；31、底座；32、底座梁；4、框架主体；41、伸缩架；42、检修支架；5、第一驱动机构；51、第一气缸；52、第一连杆；6、夹抓设备；61、主框架；62、夹具驱动机构；63、主轴；64、曲柄；641、第一曲柄；642、第二曲柄；65、连杆机构；651、上连杆；652、下连杆；66、夹持机构；661、左夹具；6611、左夹爪；6612、左滚轮；6613、左夹臂；662、右夹具；6621、右夹爪；6622、右滚轮；6623、右夹臂；67、导向轴；68、检测机构；681、检测杆；682、伸缩轴；683、检测片；684、接近开关；7、滑动机构；71、滑架；72、滑架梁；8、第二驱动机构；81、第一气缸；82、第二连杆；9、吊载机构；91、连接板；92、销轴。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

参照图1-12，本发明设计了一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其包括框架主体4及安装于框架主体4上的若干夹抓设备6，框架主体4上设置有伸缩架41及滑动机构7；夹抓设备6通过吊载机构9软连接于伸缩架41和/或滑动机构7上；所述吊载机构9包括开设有腰孔的连接板91，腰孔中设置有可沿腰孔上下移动的销轴92，夹抓设备6可拆卸连接于销轴92上，当夹抓设备6底部受力时自适应上下浮动。框架主体4上还可设置有可拆卸的检修支架42，方便对夹抓设备6进行检修与维护。

本发明的框架主体4可设置为矩形结构，其在长度方向的两端均设置有伸缩架41，每个伸缩架41吊载有两个夹抓设备6；中部设置有滑动机构7，滑动机构7吊载有两个夹抓设备6。

伸缩架41与框架主体4采用套管式连接；框架主体4上安装有第一驱动机构5，第一驱动机构5通过第一连杆52连接伸缩架41；滑动机构7包括滑架71，滑架71安装于框架主体4的中部，与框架主体4滑动连接；框架主体4上安装有第二驱动机构8，第二驱动机构8通过第二连杆82连接滑架71。

滑架71优选设置有两个，两个滑架71通过滑架梁72连接，第二连杆82连接于滑架梁72上。此外，框架主体4中部安装有底座31，底座31上方安装有回转轴承2，连接架1安装于回转轴承2上方，连接架1通过回转轴承2与框架主体4转动连接。底座31通过两个底座梁32连接于框架主体4上。

夹抓设备6包括主框架61，主框架61及安装于主框架61上的夹具驱动机构62、传动机构、连杆机构65、夹持机构66，夹具驱动机构62包括电机及蜗轮蜗杆减速器。蜗轮蜗杆减速器为具自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，实现夹住的闭合、打开并带自锁，避免脱钩现象的发生。传动机构包括连接于夹具驱动机构62的主轴63及安装于主轴63上的曲柄64，所述曲柄64包括第一曲柄641、第二曲柄642；蜗轮蜗杆减速器与主轴63连接，带动主轴63转动。

夹持机构66包括左夹具661、右夹具662，主框架61上设置有导向轴67，左夹具661、右夹具662滑动连接于导向轴67上；连杆机构65包括上连杆651、下连杆652，所述上连杆651的两端部，分别铰接于第一曲柄641、右夹具662；下连杆652的两端部，分别铰接于第二曲柄642、左夹具661；

上连杆651、下连杆652均由呈钝角角度的两个连杆组成，当主轴63转动至连杆水平的位置时，夹爪在左、右方向上被锁住，确保货物在运输过程中不会松脱或滑落，确保了货物在搬运和码垛过程中的稳定性和安全性。

左夹具661包括左夹臂6613及安装于左夹臂6613上的左夹爪6611，右夹具662包括左夹臂6613及安装于右夹臂6623上的右夹爪6621；所述左夹爪6611、右夹爪6621设置有弧面结构。左夹爪6611、右夹爪6621分别转动连接于左夹臂6613、右夹臂6623上，依靠重力保持底部呈水平状态。

左夹臂6613、右夹臂6623在前、后方向上错位设置，左夹臂6613、右夹臂6623上分别安装有左滚轮6612、右滚轮6622。左滚轮6612安装于左夹臂6613的前侧、右滚轮6622安装于右夹臂6623的后侧。

左夹臂6613、右夹臂6623上分别安装有检测机构68，所述检测机构68包括检测杆681、伸缩轴682，伸缩轴682贯穿安装于左夹爪6611、右夹爪6621内，伸缩轴682一端安装有检测杆681，伸缩轴682另一端安装有检测片683，左夹臂6613、右夹臂6623上与检测片683接近的位置上设置有接近开关684。伸缩轴682内部安装有弹簧。

此外，本发明可配备摄像头或其他视觉传感器，可以实时获取周围环境和货物的图像信息。通过图像处理和分析算法，可以准确识别并定位捆绳、纸浆包或其他货物。本发明的连杆机构65、夹持机构66可采用高强度材料制造，确保夹具在搬运过程中的稳定性和安全性。此外，还可以根据需要添加防滑装置，增加设备的稳定性和安全性。

本发明在使用时，连接部连接机械手，通过机械手将整个装置移动至纸浆包上方的位置，此时，通过手动或驱动机构带动整个框架主体4转动，进行角度调整，使夹具旋转至适宜角度；接着，通过第二驱动机构8带动滑架71移动至合适位置，使滑架71吊载的夹具移至可以夹抓纸浆包的位置；此时，如果伸缩架41吊载的夹具未调整至适宜位置，通过第一驱动机构5带动伸缩架41的伸缩，带动其吊载的夹具横向移动调整至对应纸浆包上方适宜位置；

此时，左夹爪6611、右夹爪6621处于分开的释放状态，当所有夹抓设备6位置调整至适宜位置时，启动夹抓设备6的夹具驱动机构62，左夹臂6613、右夹臂6623上的左滚轮6612、右滚轮6622与纸包接触移动，滚轮滑动不容易破坏纸包；当纸包的捆绳进入左夹爪6611、右夹爪6621中间时，控制电机、蜗轮蜗杆减速器带动主轴63转动，在曲柄64、连杆机构65的带动下，左夹臂6613向右移动，右夹臂6623向左移动，左夹爪6611、右夹爪6621移动至捆绳位置时，从捆绳底部将捆绳抬起。

随着左夹臂6613、右夹臂6623继续移动，捆绳与左夹爪6611、右夹爪6621的弧面结构接触，带动左夹爪6611、右夹爪6621轻微翻转；当捆绳到达一定位置后，与检测杆681接触，推动检测杆681压缩弹簧，并推动检测片683远离接近开关684，此时监测点信号跳变，左夹臂6613、右夹臂6623的接近开关684信号同时跳转可判断为抱紧捆绳。此时可以上提整个夹抓设备6，提起纸包移动，此时，左夹爪6611、右夹爪6621具有双重自锁保护，蜗轮蜗杆减速机启动锁定模式，连杆转动到接近水平位置实现死点自锁；作业完成后，反向转动电机，使左夹爪6611、右夹爪6621分离归位。在左夹爪6611、右夹爪6621的原点位置可设置检测传感器，当左夹爪6611、右夹爪6621移动到原点位置时触发控制信号使电机停止转动，完成校正。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；最后：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，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 (10)

1.一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于，其包括框架主体(4)及安装于框架主体(4)上的若干夹抓设备(6)，其中：

框架主体(4)上设置有伸缩架(41)及滑动机构(7)；

夹抓设备(6)通过吊载机构(9)软连接于伸缩架(41)和/或滑动机构(7)上；

所述吊载机构(9)包括开设有腰孔的连接板(91)，腰孔中设置有可沿腰孔上下移动的销轴(92)，夹抓设备(6)可拆卸连接于销轴(92)上，当夹抓设备(6)底部受力时自适应上下浮动。

2.根据权利要求1所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于，框架主体(4)为矩形结构，其在长度方向的两端均设置有伸缩架(41)，每个伸缩架(41)吊载有两个夹抓设备(6)；中部设置有滑动机构(7)，滑动机构(7)吊载有两个夹抓设备(6)。

3.根据权利要求1所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：伸缩架(41)与框架主体(4)采用套管式连接；框架主体(4)上安装有第一驱动机构(5)，第一驱动机构(5)通过第一连杆(52)连接伸缩架(41)；滑动机构(7)包括滑架(71)，滑架(71)安装于框架主体(4)的中部，与框架主体(4)滑动连接；框架主体(4)上安装有第二驱动机构(8)，第二驱动机构(8)通过第二连杆(82)连接滑架(71)。

4.根据权利要求3所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：滑架(71)设置有两个，两个滑架(71)通过滑架梁(72)连接，第二连杆(82)连接于滑架梁(72)上。

5.根据权利要求1所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：框架主体(4)中部安装有底座(31)，底座(31)上方安装有回转轴承(2)，连接架(1)安装于回转轴承(2)上方，连接架(1)通过回转轴承(2)与框架主体(4)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：底座(31)通过两个底座梁(32)连接于框架主体(4)上。

7.根据权利要求1所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：夹抓设备(6)包括主框架(61)及安装于主框架(61)上的夹持机构(66)，夹持机构(66)设置有配合使用的左夹具(661)、右夹具(662)。

8.根据权利要求7所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：所述左夹具(661)包括左夹臂(6613)及安装于左夹臂(6613)上的左夹爪(6611)，右夹具(662)包括左夹臂(6613)及安装于右夹臂(6623)上的右夹爪(6621)；所述左夹爪(6611)、右夹爪(6621)设置有弧面结构；所述左夹臂(6613)、右夹臂(6623)在前、后方向上错位设置。

9.根据权利要求8所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于：左夹臂(6613)、右夹臂(6623)上分别安装有检测机构(68)，所述检测机构(68)包括检测杆(681)、伸缩轴(682)，伸缩轴(682)贯穿安装于左夹爪(6611)、右夹爪(6621)内，伸缩轴(682)一端安装有检测杆(681)，伸缩轴(682)另一端安装有检测片(683)，伸缩轴(682)内部安装有弹簧；左夹臂(6613)、右夹臂(6623)上与检测片(683)接近的位置上设置有接近开关(684)，用于检测是否夹抓到位。

10.根据权利要求7所述的一种仓储捆绑货物码垛夹抓属具，其特征在于，主框架(61)上还设置有夹具驱动机构(62)、传动机构、连杆机构(65)，其中：传动机构包括连接于夹具驱动机构(62)的主轴(63)及安装于主轴(63)上的曲柄(64)，所述曲柄(64)包括第一曲柄(641)、第二曲柄(642)；主框架(61)上设置有导向轴(67)，左夹具(661)、右夹具(662)滑动连接于导向轴(67)上；连杆机构(65)包括上连杆(651)、下连杆(652)，所述上连杆(651)的两端部，分别铰接于第一曲柄(641)、右夹具(662)；下连杆(652)的两端部，分别铰接于第二曲柄(642)、左夹具(661)；上连杆(651)、下连杆(652)均由呈钝角连接的两个连杆组成。