CN209522275U - 一种扶梯梯级自动搬运装置 - Google Patents

Abstract

一种扶梯梯级自动搬运装置，包括机架及安装于机架上的第一抓手机构、第二抓手机构、驱动机构、锁紧机构、卡条吸盘和机器人连接板；第一抓手机构和第二抓手机构对称分布于机架上的两侧，第一抓手机构和第二抓手机构均包括第一直线导轨、滑动板、梯级卡块、摆动气缸、推缸和卡座夹爪；驱动机构设置于第一抓手机构和第二抓手机构之间，驱动机构采用气缸驱动、齿轮齿条传动的方式连接两个抓手机构；锁紧机构包括单作用弹簧压回型气缸和棘轮棘爪机构，用于锁紧或松开齿轮。本装置安装在机器人上，在机器人的移动下实现梯级的自动抓取和搬运，并可自动抓取梯级层间的卡条和梯级两端的卡座，降低劳动强度，提高生产效率，可用在梯级自动化码垛场景。

Description

一种扶梯梯级自动搬运装置

技术领域

本实用新型涉及物料搬运装置技术领域，尤其涉及一种扶梯梯级自动搬运装置。

背景技术

目前扶梯梯级一般通过物流托盘进行转运，由于扶梯梯级近似三角柱体的金属结构，不利于自动化抓取；为固定托盘上的梯级、避免梯级在运输过程中的相互刮蹭，梯级之间一般采用非金属的卡条和卡座进行梯级之间的隔离和卡位，一般需要人工将卡条和卡座取下，其劳动强度高，效率低下，不利于自动化的实现。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种扶梯梯级自动搬运装置。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：一种扶梯梯级自动搬运装置，包括机架及安装于机架上的第一抓手机构、第二抓手机构、驱动机构、锁紧机构、卡条吸盘和机器人连接板；所述第一抓手机构和第二抓手机构对称分布于机架上的两侧，第一抓手机构和第二抓手机构均包括第一直线导轨、滑动板、梯级卡块、摆动气缸、推缸和卡座夹爪，所述第一直线导轨固定于机架上，所述滑动板安装于第一直线导轨上，滑动板上固定有梯形卡块，所述梯形卡块上固定有摆动气缸，所述摆动气缸的输出轴连接有推缸，所述推缸的输出轴连接有卡座夹爪，第一抓手机构和第二抓手机构的滑动板的运动轨迹在同一直线上；所述驱动机构设置于第一抓手机构和第二抓手机构之间，驱动机构包括单杆双作用气缸、第二直线导轨、第三直线导轨、驱动齿条、从动齿条和齿轮，所述单杆双作用气缸、第二直线导轨、第三直线导轨、驱动齿条、从动齿条均与第一直线导轨平行设置，所述单杆双作用气缸、第二直线导轨和第三直线导轨均固定于机架上，所述单杆双作用气缸的活塞杆与第一抓手机构的滑动板连接，所述驱动齿条和从动齿条的齿面相对设置，所述驱动齿条的两端分别固定于第一抓手机构的滑动板和第二直线导轨的滑块上，所述从动齿条的两端分别固定于第二抓手机构的滑动板和第三直线导轨的滑块上，所述齿轮通过轴承和转轴安装于机架的中心位置，并分别与驱动齿条和从动齿条啮合；所述锁紧机构包括单作用弹簧压回型气缸和棘轮棘爪机构，所述单作用弹簧压回型气缸固定于机架上，单作用弹簧压回型气缸的输出轴连接有棘轮棘爪机构，所述棘轮棘爪机构共轴安装于齿轮连接的转轴上。

进一步地，所述机架为长方形框架，机架的一面上安装第一抓手机构、第二抓手机构、驱动机构和锁紧机构，机架的侧面安装卡条吸盘，机架的另一面上居中安装机器人连接板。更进一步地，所述卡条吸盘为真空海绵吸盘。

进一步地，所述第一抓手机构和第二抓手机构的第一直线导轨的数量均为两根，两根第一直线导轨相平行设置。

进一步地，所述摆动气缸的输出轴与滑动板的板面平行设置。

进一步地，所述第二直线导轨和第三直线导轨均为微型直线导轨。

更进一步地，还包括液压缓冲器，所述液压缓冲器固定于机架上且设置于第一抓手机构的第一直线导轨的外侧端处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本装置安装在机器人上，在机器人的移动下自动抓取梯级，实现梯级的自动抓取和搬运，并且可以自动抓取梯级层间的卡条和梯级两端的卡座，整个过程无需人工参与，降低了劳动强度，提高了生产效率，本装置可以用在梯级自动化码垛等应用场景。

附图说明

图1为本实用新型的仰角立体图。

图2为本实用新型的俯角立体图。

图3为本实用新型的仰角立体图。

图4为本实用新型的仰视图。

图5为本实用新型的主视图。

图6为梯级垛的示意图。

图7为梯级垛、卡条和卡座的示意图。

图8至图11分别为本实用新型以另一种姿态抓取梯级的俯角立体图、仰角立体图、后视图、右视图。

图12至图15分别为本实用新型以一种姿态抓取梯级和卡座的俯角立体图、仰角立体图、主视图、左视图。

图中部件标号如下：

1机架

2第一抓手机构

3第二抓手机构

4驱动机构

5锁紧机构

6卡条吸盘

7机器人连接板

8第一直线导轨

9滑动板

10梯级卡块

11摆动气缸

12推缸

13卡座夹爪

14单杆双作用气缸

15第二直线导轨

16第三直线导轨

17驱动齿条

18从动齿条

19齿轮

20单作用弹簧压回型气缸

21棘轮棘爪机构

22液压缓冲器

23梯级垛

24卡座

25卡条。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本实用新型的范围。

参见图1和图2，一种扶梯梯级自动搬运装置，包括机架1及安装于机架1上的第一抓手机构2、第二抓手机构3、驱动机构4、锁紧机构5、卡条吸盘6和机器人连接板7。

所述机架1是由多根型材连接成的长方形框架，机架1的一面上安装第一抓手机构2、第二抓手机构3、驱动机构4和锁紧机构5，机架1侧面的一长边居中安装卡条吸盘6，机架1的另一面上居中安装机器人连接板7。

参见图3，所述第一抓手机构2和第二抓手机构3的结构相同且对称分布于机架1上的两侧，第一抓手机构2和第二抓手机构3均包括第一直线导轨8、滑动板9、梯级卡块10、摆动气缸11、推缸12和卡座夹爪13，所述第一直线导轨8固定于机架1上，所述滑动板9滑动安装于第一直线导轨8上，滑动板9上固定有梯形卡块，所述梯形卡块上固定有摆动气缸11，所述摆动气缸11的输出轴与滑动板9的板面平行设置且连接有推缸12，所述推缸12的输出轴连接有卡座夹爪13，第一抓手机构2和第二抓手机构3的滑动板9的运动轨迹在同一直线上。本实施例中，第一抓手机构2和第二抓手机构3的第一直线导轨8的数量均为两根，两根第一直线导轨8相平行设置。

参加图3和图4，所述驱动机构4设置于第一抓手机构2和第二抓手机构3之间，驱动机构4包括单杆双作用气缸14、第二直线导轨15、第三直线导轨16、驱动齿条17、从动齿条18和齿轮19，所述单杆双作用气缸14、第二直线导轨15、第三直线导轨16、驱动齿条17、从动齿条18均与第一直线导轨8平行设置，单杆双作用气缸14固定于机架1上，单杆双作用气缸14的活塞杆与第一抓手机构2的滑动板9连接，所述第二直线导轨15和第三直线导轨16均为微型直线导轨，第二直线导轨15和第三直线导轨16均固定于机架1上，所述驱动齿条17和从动齿条18的齿面相对设置，所述驱动齿条17的一端与第一抓手机构2的滑动板9连接，驱动齿条17的另一端固定于第二直线导轨15的滑块上，所述从动齿条18的一端与第二抓手机构3的滑动板9连接，从动齿条18的另一端固定于第三直线导轨16的滑块上，所述齿轮19通过轴承和转轴安装于机架1的中心位置，齿轮19分别与驱动齿条17和从动齿条18啮合。

上述第一抓手机构2、第二抓手机构3和驱动机构4的主要工作原理：单杆双作用气缸14的活塞杆伸出时，带动第一抓手机构2的滑动板9沿其第一直线导轨8向外侧移动，同时第一抓手机构2的滑动板9带动驱动齿条17沿第二直线导轨15向外侧移动，驱动齿条17的移动驱动齿轮19转动，从而带动从动齿条18沿着第三直线导轨16与驱动齿条17反向移动，最终推动第二抓手机构3沿其第一直线导轨8向外侧移动，实现第一抓手机构2和第二抓手机构3以齿轮19为中心对称向外张开；反之，当单杆双作用气缸14缩回时，可以驱动第一抓手机构2和第二抓手机构3以齿轮19为中心对称向内移动，实现抓取夹紧功能。

参加图4，所述锁紧机构5包括单作用弹簧压回型气缸20和棘轮棘爪机构21，所述单作用弹簧压回型气缸20固定于机架1上，单作用弹簧压回型气缸20的输出轴连接有棘轮棘爪机构21，所述棘轮棘爪机构21共轴安装于齿轮19连接的转轴上。当单作用弹簧压回型气缸20断气或无动作时，棘轮棘爪机构21锁紧齿轮19连接的转轴，进而锁紧齿轮19，使得第一抓手机构2、第二抓手机构3和驱动机构4构成的整套抓手机械锁定；当单作用弹簧压回型气缸20通气动作时，驱动棘轮棘爪机构21松开齿轮19连接的转轴，进而松开齿轮19，驱动机构4可以驱动第一抓手机构2和第二抓手机构3进行夹紧或张开动作。

参见图4和图5，所述扶梯梯级自动搬运装置还包括液压缓冲器22，所述液压缓冲器22固定于机架1上且设置于第一抓手机构2的第一直线导轨8的外侧端处。

设计本装置的目的就是为了解决扶梯装配现场的梯级自动化抓取和搬运问题。需要抓取和搬运的梯级23参见图6和图7，每两个梯级23为一组，每组的两个梯级23被以正反两种姿态码在物流托盘上，两个梯级23的每一端之间有两个卡座24，多组梯级层叠码垛成梯级垛，梯级各层之间通过设置专用的卡条25来隔断。一般情况下，不同规格的梯级23的长度有所不同，但是侧面形状基本类似。

使用本装置工作前，将装置安装在适当的六轴或四轴机器人上，机器人连接板7与机器人的输出轴连。工作时，由机器人将装置移至梯级23抓取位置，本装置通过以下两种姿态来抓取梯级23。

参见图8至图11，一种姿态是仅抓取梯级23，抓取前，单作用弹簧压回型气缸20通气动作，驱动棘轮棘爪机构21将齿轮19松开，然后单杆双作用气缸14伸出，第一抓手机构2和第二抓手机构3以齿轮19为中心对称向外张开，机器人带动装置到达抓取位置，之后单杆双作用气缸14缩回，第一抓手机构2和第二抓手机构3以齿轮19为中心对称向内移动，两个梯级卡块10将梯级23两端夹紧，单作用弹簧压回型气缸20断气缩回，棘轮棘爪机构21将齿轮19锁紧，确保梯级23抓取安全。该姿态抓取梯级23的整个过程中，第一抓手机构2和第二抓手机构3的摆动气缸11、推缸12和卡座夹爪13始终处于向两侧打开的状态。

参见图12至图15，另一种姿态是同步抓取梯级23和卡座24，并且在卡座下料位置使卡座24从梯级23上脱落。抓取梯级23的过程参照上一种姿态，这边不再赘述。抓取卡座24的过程如下：初始状态的第一抓手机构2和第二抓手机构3的摆动气缸11、推缸12和卡座夹爪13始终处于向两侧打开的状态，在第一抓手机构2和第二抓手机构3的梯级卡块10抓取住梯级23后，第一抓手机构2和第二抓手机构3的摆动气缸11动作，带动各自的推缸12转动，推缸12带动卡座夹爪13从两侧将梯级23两端的卡座24夹持住，使得在机器人进行梯级23搬运的过程中保持卡座24不掉落。当机器人将梯级23搬运至卡座下料位置时，推缸12伸出动作，通过卡座夹爪13将卡座24推离梯级23，然后摆动气缸11动作，带动推缸12和卡座24专用抓手张开，实现卡座24脱落。

当梯级垛上的一层的梯级23都搬运完后，在进行下一层的梯级23搬运前，机器人将装置移至卡条25所在位置，卡条吸盘6吸取卡条25，再通过机器人移至指定区域进行卡条25下料，其中，卡条吸盘6为真空海绵吸盘。

应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (7)

1.一种扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，包括机架及安装于机架上的第一抓手机构、第二抓手机构、驱动机构、锁紧机构、卡条吸盘和机器人连接板；所述第一抓手机构和第二抓手机构对称分布于机架上的两侧，第一抓手机构和第二抓手机构均包括第一直线导轨、滑动板、梯级卡块、摆动气缸、推缸和卡座夹爪，所述第一直线导轨固定于机架上，所述滑动板安装于第一直线导轨上，滑动板上固定有梯形卡块，所述梯形卡块上固定有摆动气缸，所述摆动气缸的输出轴连接有推缸，所述推缸的输出轴连接有卡座夹爪，第一抓手机构和第二抓手机构的滑动板的运动轨迹在同一直线上；所述驱动机构设置于第一抓手机构和第二抓手机构之间，驱动机构包括单杆双作用气缸、第二直线导轨、第三直线导轨、驱动齿条、从动齿条和齿轮，所述单杆双作用气缸、第二直线导轨、第三直线导轨、驱动齿条、从动齿条均与第一直线导轨平行设置，所述单杆双作用气缸、第二直线导轨和第三直线导轨均固定于机架上，所述单杆双作用气缸的活塞杆与第一抓手机构的滑动板连接，所述驱动齿条和从动齿条的齿面相对设置，所述驱动齿条的两端分别固定于第一抓手机构的滑动板和第二直线导轨的滑块上，所述从动齿条的两端分别固定于第二抓手机构的滑动板和第三直线导轨的滑块上，所述齿轮通过轴承和转轴安装于机架的中心位置，并分别与驱动齿条和从动齿条啮合；所述锁紧机构包括单作用弹簧压回型气缸和棘轮棘爪机构，所述单作用弹簧压回型气缸固定于机架上，单作用弹簧压回型气缸的输出轴连接有棘轮棘爪机构，所述棘轮棘爪机构共轴安装于齿轮连接的转轴上。

2.根据权利要求1所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，所述机架为长方形框架，机架的一面上安装第一抓手机构、第二抓手机构、驱动机构和锁紧机构，机架的侧面安装卡条吸盘，机架的另一面上居中安装机器人连接板。

3.根据权利要求2所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，所述卡条吸盘为真空海绵吸盘。

4.根据权利要求1所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，所述第一抓手机构和第二抓手机构的第一直线导轨的数量均为两根，两根第一直线导轨相平行设置。

5.根据权利要求1所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，所述摆动气缸的输出轴与滑动板的板面平行设置。

6.根据权利要求1所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，所述第二直线导轨和第三直线导轨均为微型直线导轨。

7.根据权利要求1-6任一项所述的扶梯梯级自动搬运装置，其特征在于，还包括液压缓冲器，所述液压缓冲器固定于机架上且设置于第一抓手机构的第一直线导轨的外侧端处。