CN208603363U - 自动码垛装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动码垛装置，用于将料箱堆放在栈板上，该码垛装置包括传输机构、机械手及控制系统；传输机构驱使料箱位移；机械手包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件及夹具；X轴驱动组件设置在料箱上方；Y轴驱动组件连接在X轴驱动组件的移动端上，Z轴驱动组件连接在Y轴驱动组件的移动端上，夹具连接在Z轴驱动组件的移动端上；机械手抓取传输机构上的料箱至栈板上；控制系统与X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件、夹具及传输机构电连接。本实用新型可实现机器代人，降低人工成本，降低人工劳动强度，提高冲床冲压件的生产效率和自动化生产水平。

Description

自动码垛装置

技术领域

本实用新型涉及冲床自动化领域，特别涉及一种用于冲压生产线中自动码垛装置。

背景技术

目前企业在进行冲压件生产时，操作人员会手动放置一料箱在冲压机床工作台下进行接料。当料箱中装满冲压件时，操作人员会手动将装满冲压件的料箱搬运到栈板上。当冲压生产繁忙时，操作人员需频繁弯腰搬运装满工件的料箱，并将其放到栈板上，其劳动强度大，且生产效率低，使得人工成本大、加工产量无法保证。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一，即实现机器代人，降低人工成本，降低人工劳动强度，提高冲床冲压件的生产效率和自动化生产水平。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种自动码垛装置。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种自动码垛装置，用于将料箱堆放在栈板上，所述码垛装置包括传输机构、机械手及控制系统；

放置冲压件的料箱置于所述传输机构上，所述传输机构驱使料箱位移；

所述机械手包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件及夹具；X轴驱动组件设置在所述料箱上方；Y轴驱动组件连接在X轴驱动组件的移动端上，在X轴驱动组件的驱动下沿X轴移动；Z轴驱动组件连接在Y轴驱动组件的移动端上，在Y轴驱动组件的驱动下沿Y轴移动；夹具连接在Z轴驱动组件的移动端上，在Z轴驱动组件的驱动下沿Z轴移动；所述机械手抓取所述传输机构上的料箱至所述栈板上；

所述控制系统与X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件、夹具及传输机构电连接。

根据本实用新型实施例的自动码垛装置，其通过X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件及X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件三者之间的连接关系使得夹具可柔性化的将料箱从传输机构搬运至栈板上，通过控制系统实现自动化的在栈板上不同位置进行堆放料箱，通过传输机构实现自动化的将装满冲压件的料箱输送至料箱带抓取处，从而实现在冲压生产线中机器代人，降低人工成本，降低人工劳动强度，提高冲床冲压件的生产效率和自动化生产水平。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的自动码垛装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型实施例，所述夹具包括支座、两夹爪及夹爪驱动件；所述支座连接所述Z轴驱动组件的移动端，所述夹爪驱动件固定在所述支座上，且所述夹爪驱动件的动力输出端与两夹爪一一对应连接，并驱动两夹爪开合夹持所述料箱。

根据本实用新型实施例，所述夹爪驱动件包括两气缸及至少一伸缩杆，两气缸的缸体固定在所述支座上，两气缸的活塞杆与两夹爪一一对应的铰接在一起；所述伸缩杆具有一外套杆和两内杆，两内杆一一对应的插接在所述外套杆的两端上，且两内杆与两夹爪一一对应连接。

根据本实用新型实施例，所述夹爪包括内爪齿和外爪齿，内爪齿与外爪齿平行间隔设置，且内爪齿与外爪齿间的距离与所述料箱的壁厚一致。

根据本实用新型实施例，所述内爪齿上设有滚轮，滚轮的滚动面朝向所述外爪齿设置。

根据本实用新型实施例，所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件均为滚珠型直线滑台。

根据本实用新型实施例，所述传输机构为带式输送机，带式输送机的喂料端位于冲床工作台下方，带式喂料机的卸料端位于所述栈板的一侧。

根据本实用新型实施例，所述控制系统包括PLC，PLC控制所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件上移动端的位移和控制所述夹具的开合状态。

根据本实用新型实施例，所述自动码垛装置还包括一机架，所述机架为方体框架，所述栈板设置在所述方体框架的下端框内，所述X轴驱动组件设置在所述方体框架的上端框上。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的自动码垛装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的自动码垛装置另一视角的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的夹具的结构示意图；

附图标记说明：自动码垛装置1、机架11、下端框111、上端框112、第一框杆1121、第二框杆1122、传输机构12、支撑架121、喂料端122、卸料端123、机械手13、X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132、Z轴驱动组件133、夹具134、支座1341、夹爪1342、内爪齿1342a、外爪齿1342b、连接块1342C、夹爪驱动件1343、气缸1343a、伸缩杆1343b、控制系统14、料箱2、栈板3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种自动码垛装置，该码垛装置用于将料箱堆放在栈板上，其主要解决的是现有的冲压生产线中，操作人员需频繁弯腰搬运装满工件的料箱，并将其放到栈板上，其劳动强度大，且生产效率低，使得人工成本大、加工产量无法保证；为了解决上述问题，该自动码垛装置采用的方案是通过X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件及X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件三者之间的连接关系使得夹具可柔性化的将料箱从传输机构搬运至栈板上，通过控制系统实现自动化的在栈板上不同位置进行堆放料箱，通过传输机构实现自动化的将装满冲压件的料箱输送至料箱带抓取处，从而实现在冲压生产线中机器代人，降低人工成本，降低人工劳动强度，提高冲床冲压件的生产效率和自动化生产水平。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图1-3以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型实施例的自动码垛装置1，用于将料箱2堆放在栈板3上。码垛装置1包括机架11、传输机构12、机械手13及控制系统14。

具体而言，机架11为方体框架，栈板3设置在方体框架的下端框111内，机械手13设置在方体框架的上端框112上。放置冲压件的料箱3置于传输机构12上，传输机构12驱使料箱2位移。机械手13包括X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132、Z轴驱动组件133及夹具134；X轴驱动组件131设置在方体框架的上端框112上；Y轴驱动组件132连接在X轴驱动组件131的移动端上，在X轴驱动组件131的驱动下沿X轴移动；Z轴驱动组件133连接在Y轴驱动组件132的移动端上，在Y轴驱动组件132的驱动下沿Y轴移动；夹具134连接在Z轴驱动组件133的移动端上，在Z轴驱动组件133的驱动下沿Z轴移动；机械手13抓取传输机构12传送过来的料箱2堆放至所栈板3上。控制系统14与X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132、Z轴驱动组件133、夹具134及传输机构12电连接。

由于机械手13包含X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132、Z轴驱动组件133及夹具134，使得夹具134可沿着XYZ三轴移动，即使得夹具134可柔性化的将料箱2从传输机构12搬运至栈板3上；在对料箱12进行搬运时，控制系统14能控制夹具134每次在栈板3上方不同的位置进行堆放，从而实现料箱2的自动码垛；当料箱2中落入指定数目的冲压件时，通过传输机构12实现自动化的将装满冲压件的料箱2输送至料箱带抓取处，从而实现在冲压生产线中机器代人，降低人工成本，降低人工劳动强度，提高冲床冲压件的生产效率和自动化生产水平。

在一些示例中，如图3所示，夹具134包括支座1341、两夹爪1342及夹爪驱动件1343；支座1341连接Z轴驱动组件1343的移动端，夹爪驱动件1343固定在支座1341上，且夹爪驱动件1341的动力输出端与两夹爪1342一一对应连接，并驱动两夹爪1342开合夹持料箱2。该夹爪驱动件1343包括两气缸1343a及至少一伸缩杆1343b，两气缸1343a的缸体固定在支座1341上，两气缸1343a的活塞杆与两夹爪1342一一对应的铰接在一起；伸缩杆1343b具有一外套杆和两内杆，两内杆一一对应的插接在外套杆的两端上，且两内杆与两夹爪1342一一对应连接。气缸1343a伸出活塞杆时，两夹爪1342张开，伸缩杆1343b的内杆相对外套杆伸出；气缸1343a缩回活塞杆时，两夹爪1342闭合，伸缩杆1343b的内杆相对外套杆缩回；如此设置，使得夹具134具有较大的张开角度，且稳定可靠的开合，从而保证料箱2可被夹具134抓取，也使得夹具134适用各种尺寸规格的料箱2。

在一些示例中，每个夹爪1342均包括内爪齿1342a和外爪齿1342b，内爪齿1342a通过一连接块1342C与外爪齿1342b平行间隔设置，且内爪齿1342a与外爪齿1342b间的距离与料箱2的壁厚一致。夹爪1342设置成内、外夹爪结构使得内、外夹爪可相抵卡接在料箱2的侧壁上，从而保证料箱2被稳定抓取。

在一些示例中，夹爪1342的内爪齿1342a上设有滚轮，滚轮的滚动面朝向外爪齿1342b设置，即朝向料箱2的侧壁设置，使得夹爪1342的内、外夹爪可顺利的抓取料箱2。

在一些示例中，伸缩杆1343b设置为两根，两根伸缩杆1343b平行设置，每根伸缩杆1343b的外套杆固定在支座1341上，每根伸缩杆1343b的内杆均与两夹爪1342的外爪齿1342b一一对应连接，且内杆插接在外套杆上。设置两根伸缩杆1343b可保证夹具1343具有足够的刚度，以抓取料箱2。

在一些示例中，X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132、Z轴驱动组件133均为滚珠型直线滑台。X轴驱动组件131的直线导轨设置在方体框架的上端框112的第一框杆1121上；其滑台滑动连接在直线导轨上，且在上端框112中与第一框杆1121相对的第二框杆1122上也设有一直线导轨，以提高X轴驱动组件131上滑台移动的稳定性。Y轴驱动组件132的直线导轨垂直横跨第一框杆1121和第二框杆1122设置，且Y轴驱动组件132整体设置在X轴驱动组件131上的滑台上，跟随着滑台在X轴方向移动。Z轴驱动组件133的直线导轨设置在Y轴驱动组件132的滑台上，跟随着滑台在Y轴方向移动。支座1341连接在Z轴驱动组件133的滑台上，跟随着滑台在Z轴方向移动。从而实现夹具134可沿着XYZ三轴移动，使得夹具134可柔性化的将料箱2从传输机构12搬运至栈板3上。

在一些示例中，传输机构12为带式输送机，带式输送机通过支撑架121架高，使带式输送机的喂料端122位于冲床工作台（图未示）下方，带式喂料机的卸料端123位于栈板3的一侧，即位于方形框架内。带式输送机的运送过程是：冲压机床启动后，冲压完成的冲压件自动堆放在料箱2中，然后通过冲压机床上设置的计数器对落入料箱2的冲压件自动计数，当料箱2中装满指定数量的冲压件时，带式输送机启动，带动料箱2移动到卸料端123处，然后卸料端123处的传感器（图未示）检测到料箱2时，启动机械手13进行工作，同时操作人员手动将空料箱2放置在带式输送机的喂料端122处，以便生产的继续。

在一些示例中，控制系统14包括PLC，PLC通过在夹具134设置传感器，当传感器检测到夹爪1342接触到料箱2时，控制夹爪闭合，夹持住料箱2；接着控制X轴驱动组件131、Y轴驱动组件132和Z轴驱动组件133上滑台的位移，从而将料箱2码垛在栈板3上；PLC根据预先编程自动计算料箱2每次堆放的位置，从而能实现料箱2自动化堆垛。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种自动码垛装置，用于将料箱堆放在栈板上，其特征在于：所述码垛装置包括传输机构、机械手及控制系统；

放置冲压件的料箱置于所述传输机构上，所述传输机构驱使料箱位移；

所述机械手包括X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件及夹具；X轴驱动组件设置在所述料箱上方；Y轴驱动组件连接在X轴驱动组件的移动端上，在X轴驱动组件的驱动下沿X轴移动；Z轴驱动组件连接在Y轴驱动组件的移动端上，在Y轴驱动组件的驱动下沿Y轴移动；夹具连接在Z轴驱动组件的移动端上，在Z轴驱动组件的驱动下沿Z轴移动；所述机械手抓取所述传输机构上的料箱至所述栈板上；

所述控制系统与X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件、夹具及传输机构电连接。

2.如权利要求1所述的自动码垛装置，其特征在于：所述夹具包括支座、两夹爪及夹爪驱动件；所述支座连接所述Z轴驱动组件的移动端，所述夹爪驱动件固定在所述支座上，且所述夹爪驱动件的动力输出端与两夹爪一一对应连接，并驱动两夹爪开合夹持所述料箱。

3.如权利要求2所述的自动码垛装置，其特征在于：所述夹爪驱动件包括两气缸及至少一伸缩杆，两气缸的缸体固定在所述支座上，两气缸的活塞杆与两夹爪一一对应的铰接在一起；所述伸缩杆具有一外套杆和两内杆，两内杆一一对应的插接在所述外套杆的两端上，且两内杆与两夹爪一一对应连接。

4.如权利要求2所述的自动码垛装置，其特征在于：所述夹爪包括内爪齿和外爪齿，内爪齿与外爪齿平行间隔设置，且内爪齿与外爪齿间的距离与所述料箱的壁厚一致。

5.如权利要求4所述的自动码垛装置，其特征在于：所述内爪齿上设有滚轮，滚轮的滚动面朝向所述外爪齿设置。

6.如权利要求1所述的自动码垛装置，其特征在于：所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件、Z轴驱动组件均为滚珠型直线滑台。

7.如权利要求1所述的自动码垛装置，其特征在于：所述传输机构为带式输送机，带式输送机的喂料端位于冲床工作台下方，带式喂料机的卸料端位于所述栈板的一侧。

8.如权利要求1所述的自动码垛装置，其特征在于：所述控制系统包括PLC，PLC控制所述X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件上移动端的位移和控制所述夹具的开合状态。

9.如权利要求1所述的自动码垛装置，其特征在于：还包括一机架，所述机架为方体框架，所述栈板设置在所述方体框架的下端框内，所述X轴驱动组件设置在所述方体框架的上端框上。