CN211366192U - 一种搬运石材的设备及其机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搬运石材的设备及其机械手，其技术方案要点是：包括主安装架、伸缩臂以及副安装架，主安装架上固定有支撑臂，副安装架铰接在主安装架远离支撑臂的一端上，副安装架上设有吸附组件，支撑臂上设有滑座以及控制滑座滑动的驱动组件，滑座在驱动组件控制下向主安装架一侧靠近或远离，伸缩臂的一端铰接在滑座上，伸缩臂的另一端铰接在副安装架上。支撑臂上的滑座在驱动组件控制下移动并靠近或远离主安装架，从而达到调节副安装架上的吸附组件与地面的夹角，使吸附组件能够对不同堆放角度的板材均能平稳地吸附。

Description

一种搬运石材的设备及其机械手

技术领域

本实用新型涉及板材搬运设备，特别涉及一种搬运石材的设备及其机械手。

背景技术

板材是目前室内室外装潢的常用材料。板材，尤其是大型的石板，因其本身质量较大，在加工过程中需要用到特有的搬运设备。

目前，公告号为CN107558715B的中国专利公开了一种装饰板排板系统，其包括纵向轨道，纵向轨道上架设有行走机构，行走机构上架设有随行走机构运动的横向轨道和用于取放装饰板的选板机构，选板机构移动架设于横向轨道上，选板机构包括可移动的连接在横向轨道上的箱体、带动箱体移动的动力组件、连接在箱体下方的吸附组件、翻转组件以及带动吸附组件上下移动的升降组件，翻转组件包括副安装架、连接臂和伸缩臂；连接臂一端连接于支撑臂，另一端铰接于副安装架；伸缩臂一端连接于支撑臂，另一端铰接于副安装架；其中支撑臂固定于升降杆的端部，吸附组件固定于副安装架远离支撑臂的一端；伸缩臂通过伸缩带动吸附组件转动。

不同板材放置时的角度也各不相同，吸附组件想要吸附板材需将自身角度调整到与板材的放置角度一致。而结合上述专利说明书中的实施例2以及附图9，伸缩臂为伸缩气缸，伸缩气缸的外缸体铰接在支撑臂上，伸缩气缸的动力头铰接在副安装板上，由于伸缩气缸的动力头的长度一定，动力头伸缩来带动吸附组件转动的角度有限，使得吸附组件难以吸附放置角度超过调节范围的板材。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机械手，其具有使吸附组件的调节角度更大的优势。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种机械手，包括主安装架、伸缩臂以及副安装架，所述主安装架上固定有支撑臂，所述副安装架铰接在主安装架远离支撑臂的一端上，所述副安装架上设有吸附组件，所述支撑臂上滑动连接有滑座以及控制滑座滑动的驱动组件，所述滑座在驱动组件控制下向主安装架一侧靠近或远离，伸缩臂的一端铰接在滑座上，伸缩臂的另一端铰接在副安装架上。

通过上述技术方案，支撑臂上的滑座在驱动组件控制下移动并靠近或远离主安装架，从而达到调节副安装架上的吸附组件与地面的夹角，使吸附组件能够对不同堆放角度的板材均能平稳地吸附。

优选的，所述驱动组件包括丝杆和电机，所述丝杆转动连接在支撑臂上，所述丝杆与滑座螺纹连接，所述电机为丝杆的转动提供动力。

通过上述技术方案，将电机输出轴的旋转运动转换成滑座的直线运动，滑座移动的距离更长，且滑座移动平稳，对于滑座移动距离的控制更加精准。

优选的，所述驱动组件还包括同步带和两个同步轮，所述电机固定在支撑臂上，其中一个同步轮与电机的输出轴同轴连接，另一个同步轮与丝杆同轴连接，所述同步带张紧设置在两个同步轮上。

通过上述技术方案，电机无需设置在丝杆的端部上，缩短支撑臂在丝杆长度方向上的长度，并且通过对两个同步轮直径之比的调整，可以起到减速的作用。

优选的，所述主安装架上设有行程开关，所述行程开关用于检测距离的端部沿水平方向设置，所述副安装架朝向支撑臂的一侧安装有挡板，所述挡板垂直于副安装架设置，当副安装架呈水平状态时，挡板阻挡在行程开关用于检测距离的端部前，行程开关被触发并控制伸缩臂停止收缩。

通过上述技术方案，挡板随副安装架一起转动，副安装架未平行与地面时，挡板均处在行程开关的下方，而当副安装架平行与地面时，挡板垂直于地面且遮挡在行程开关用于检测距离的端部前，行程开关启动并控制伸缩臂停止，使副安装架能够保持在水平状态。

优选的，所述主安装架上还设有抵接杆，所述抵接杆处在主安装架朝向伸缩臂的一侧，抵接杆一端连接在主安装架上，抵接杆的另一端竖直朝向地面延伸，当副安装架转动到水平状态时，副安装架背离地面的侧面与抵接杆靠近地面的端面接触。

通过上述技术方案，当行程开关出现故障时，会导致在副安装架转动到水平状态时，行程开光无法关闭伸缩臂，使得伸缩臂仍要继续收缩，此时由抵接杆抵接副安装架来阻挡副安装架继续向伸缩臂一侧转动，使副安装架仍可保持在水平状态。

优选的，所述吸附组件包括若干均匀分别在副安装架上的导向杆，所述导向杆均垂直穿设在副安装架上，所述导向杆处在副安装架背离伸缩臂一侧的端部上固定有吸盘，所述导向杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧处在吸盘与副安装架之间，所述吸盘连接有气管且通过气管与外部真空泵连接。

通过上述技术方案，板材与吸盘在刚接触时，吸盘需要挤压板材以确保接触充分，此时第一弹簧被压缩并吸收部分作用力，使挤压力控制在适当程度内以保护吸盘和板材。

优选的，所述导向杆上还套设有第二弹簧，所述第二弹簧处在副安装架朝向伸缩臂的一侧，所述导向杆在第二弹簧远离副安装架的一侧上设有抵板，所述第二弹簧的两端分别接触副安装架和抵板。

通过上述技术方案，当吸盘将板材吸附住并将板材从地面提起时，板材的重力由吸盘承担，吸盘通过导向杆将部分力传递到第二弹簧上，第二弹簧通过被拉伸吸收这部分作用力，减少导向杆的位移，并在板材被放置到位后，第二弹簧使导向杆复位。

优选的，每个吸盘连接的气管在靠近相应吸盘的位置上均设有手动控制的阀门。

通过上述技术方案，当需要搬运的板材存在空洞或是边缘为大幅度的曲面，机械手在使用时会有若干吸盘无法接触板材，通过相应的阀门将这部分无法起到吸附作用的吸盘上的气管关闭，使外部真空泵能够正常工作，将其他吸盘与板材之间的空气抽出，使其他吸盘能够吸附板材。

本实用新型的另一目的是提供一种搬运板材的设备，其对各种不同放置角度的板材均具有良好的搬运能力。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种搬运石材的设备，包括两个纵向轨道、安装在纵向轨道上的行走机构、架设在两个行走机构之间的横向轨道，所述横向轨道上可移动的连接有安装座以及驱动安装座移动的动力组件，所述安装座上设有升降组件，所述升降组件与机械手连接并驱动机械手上下移动。

通过上述技术方案，利用纵向轨道、横向轨道和升降组件，使机械手能够在立体空间内移动，结合机械手自身在0°到90°之间的转动能力，使机械手在移动空间内能够对不同放置角度的板材进行搬运。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

1、通过设置滑座以及驱动组件，方便对伸缩臂的位置进行调节，使副安装架能够在伸缩臂的控制下完成更大范围的转动角度；

2、通过设置第一弹簧和第二弹簧，在吸盘工作过程中能够保护板材和吸盘，并且在完成搬运后使导向杆自动复位，所有吸盘保持平齐以便于后续搬运工作；

3、通过设置抵接杆、形程开关和挡板，确保副安装架在转动到水平位置后无法继续向伸缩臂一侧转动，使副安装架能够维持水平状态；

4、通过在立体空间内对机械手的移动，使机械手能够对不同位置上的不同放置角度的板材进行搬运。

附图说明

图1为实施例一的第一状态的正式图；

图2为图1中A的放大图，主要用以展示驱动组件；

图3为实施例一的第一状态的侧视图；

图4为图3中B的放大图，主要用以展示抵板和行程开关之间的位置关系；

图5为实施例一的第二状态的正式图；

图6为实施例一的第二状态的侧视图；

图7为实施例一中的局部剖视图，用以展示吸盘与导向杆的结构；

图8为实施例二的正视图；

图9为实施例二的俯视图。

图中，1、支撑臂；11、滑座；2、主安装架；21、抵接杆；22、行程开关；3、伸缩臂；4、副安装架；41、挡板；42、抵块；421、收纳槽；5、吸附组件；51、导向杆；511、抵板；52、吸盘；521、吸气孔；53、第一弹簧；54、第二弹簧；6、驱动组件；61、丝杆；62、电机；63、同步带；64、同步轮；7、阀门；a1、纵向轨道；a2、横向轨道；a3、行走机构；a4、安装座；a5、动力组件；a6、升降组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：参照图1，为本实用新型公开的一种机械手，包括支撑臂1、垂直连接在支撑臂1上的主安装架2、滑动连接在支撑臂1上的滑座11、铰接在滑座11上的伸缩臂3以及副安装架4，支撑臂1的一端焊接在主安装架2的一端上，主安装架2的另一端与副安装架4铰接。滑座11的滑动方向垂直于主安装架2的长度方向，伸缩臂3为可伸缩的机械机构，在本实施例中为液压油缸，伸缩臂3的缸体部位铰接在滑座11上，伸缩臂3的输出轴部位铰接在副安装架4上。副安装架4上设有用于吸附板材的吸附组件5，支撑臂1上还设有控制滑座11滑动的驱动组件6。结合图3，主安装架2为门型的框架。

由于伸缩臂3与副安装架4的铰接位置距离主安装架2与副安装架4的铰接位置越近，伸缩臂3需要提供的用于转动副安装架4的动力越大，但相应的对于伸缩臂3的输出轴长度要求会越小。综合实际使用情况，使伸缩臂3与副安装架4的铰接位置靠近主安装架2与副安装架4的铰接位置。

参见图2，驱动组件6包括丝杆61和电机62，丝杆61处在支撑臂1朝向副安装架4的一侧，电机62固定在支撑臂1背离副安装架4的一侧。丝杆61转动连接在支撑臂1上，丝杆61与滑座11螺纹连接，丝杆61靠近主安装架2的一端上同轴连接有同步轮64，电机62的输出轴的长度方向与丝杆61的长度方向相同且朝向主安装架2一侧。电机62的输出轴同样同轴连接有同步轮64，两个同步轮64之间绕卷有同步带63，电机62转动时通过同步轮64和同步带63的传动来带动丝杆61转动，丝杆61上的滑座11靠近主安装架2一侧或是远离主安装架2一侧。驱动组件6还可以为液压油缸，液压油缸的输出轴直接与滑座11相连，并推动滑座11靠近主安装架2或远离主安装架2。

参见图4、图5，主安装架2上设有抵接杆21，抵接杆21一端焊接固定在主安装架2的侧壁上，抵接杆21的另一端朝向副安装架4。抵接杆21的侧壁上固定有行程开关22，行程开关22用于检测距离的端部沿水平方向朝向背离抵接杆21的一侧。副安装架4朝向支撑臂1的一侧安装有挡板41，挡板41为L型板，挡板41的一端通过螺栓固定在副安装架4上，挡板41的另一端垂直于副安装架4设置且朝向主安装架2一侧。当副安装架4呈水平状态时，挡板41阻挡在行程开关22用于检测距离的端部前，行程开关22被触发并控制伸缩臂3停止收缩，同时副安装架4背离地面的侧面与抵接杆21靠近地面的端面接触。尽管抵接杆21和行程开关22均具有阻止副安装架4继续向伸缩臂3一侧转动的作用，但由于抵接杆21在阻止副安装架4时会出现比较大的挤压力，对副安装架4、抵接杆21甚至是伸缩臂3均会造成一定的损伤，因此抵接杆21只能作为行程开关22出现损坏时的备用手段。

参见图6、图7，吸附组件5包括若干均匀分别在副安装架4上的导向杆51，导向杆51均垂直穿设在副安装架4上，副安装架4的两侧上均设有与导向杆51相对应的抵块42，抵块42远离副安装架4的端面上开设有收纳槽421，抵块42的中心轴与相应的导向杆51的中心轴处在同一直线上。结合图5，导向杆51处在副安装架4背离伸缩臂3一侧的端部上固定有吸盘52，导向杆51处在副安装架4朝向伸缩臂3一侧的端部周向外侧壁上设有抵板511。导向杆51为中空杆，吸盘52中心开设有贯穿吸盘52的吸气孔521，吸气孔521与导向杆51的内腔连通，导向杆51处在副安装架4朝向伸缩臂3一侧的端部上连接有气管，所有气管远离导向杆51的一端相互连通并与外部真空泵连接，每个气管在靠近相连导向杆51的位置上均设有手动控制的阀门7。导向杆51上套设有第一弹簧53和第二弹簧54，第一弹簧53处在副安装架4背离伸缩臂3的一侧，第一弹簧53的一端处在相应侧抵块42的收纳槽421中，第二弹簧54的另一端与吸盘52接触。第二弹簧54处在副安装架4朝向伸缩臂3的一侧，第二弹簧54的一端处在相应侧抵块42的收纳槽421中，第二弹簧54的另一端与抵板511接触。

在实际使用过程中，根据需要搬运的板材的摆放方式，要将机械手上的副安装架4调整到与板材平行的状态。副安装架4与地面之间夹角为20°到90°之间时，仅通过伸缩臂3的伸缩即可进行调整，而副安装架4与地面之间的夹角在0°到20°之间改变时，不仅需要伸缩臂3伸缩，还需要滑座11移动来进行配合。当调节完副安装架4与地面之间的角度后，将整个机械手靠近板材，使吸盘52尽可能多的与板材的表面接触，工作人员观察吸盘52与板材的接触情况，将与未接触板材的吸盘52相应的气管阀门7关闭。再启动外部真空泵，通过吸盘52将板材吸附在副安装架4上，之后通过机械手将板材带动到放置地点进行放置。

实施例二：一种搬运石材的设备，包括两个纵向轨道a1、安装在纵向轨道a1上的行走机构a3、架设在两个行走机构a3之间的横向轨道a2，横向轨道a2上可移动的连接有安装座a4以及驱动安装座a4移动的动力组件a5，安装座a4上设有升降组件a6，升降组件a6驱动实施例一中的机械手上下移动。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械手，包括主安装架(2)、伸缩臂(3)以及副安装架(4)，所述主安装架(2)上固定有支撑臂(1)，所述副安装架(4)铰接在主安装架(2)远离支撑臂(1)的一端上，所述副安装架(4)上设有用于吸附板材的吸附组件(5)，其特征是：所述支撑臂(1)上滑动连接有滑座(11)以及控制滑座(11)滑动的驱动组件(6)，所述滑座(11)在驱动组件(6)控制下向主安装架(2)一侧靠近或远离，伸缩臂(3)的一端铰接在滑座(11)上，伸缩臂(3)的另一端铰接在副安装架(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征是：所述驱动组件(6)包括丝杆(61)和电机(62)，所述丝杆(61)转动连接在支撑臂(1)上，所述丝杆(61)与滑座(11)螺纹连接，所述电机(62)为丝杆(61)的转动提供动力。

3.根据权利要求2所述的一种机械手，其特征是：所述驱动组件(6)还包括同步带(63)和两个同步轮(64)，所述电机(62)固定在支撑臂(1)上，其中一个同步轮(64)与电机(62)的输出轴同轴连接，另一个同步轮(64)与丝杆(61)同轴连接，所述同步带(63)张紧设置在两个同步轮(64)上。

4.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征是：所述主安装架(2)上设有行程开关(22)，所述行程开关(22)用于检测距离的端部沿水平方向设置，所述副安装架(4)朝向支撑臂(1)的一侧安装有挡板(41)，所述挡板(41)垂直于副安装架(4)设置，当副安装架(4)呈水平状态时，挡板(41)阻挡在行程开关(22)用于检测距离的端部前，行程开关(22)被触发并控制伸缩臂(3)停止收缩。

5.根据权利要求4所述的一种机械手，其特征是：所述主安装架(2)上还设有抵接杆(21)，所述抵接杆(21)处在主安装架(2)朝向伸缩臂(3)的一侧，抵接杆(21)一端连接在主安装架(2)上，抵接杆(21)的另一端竖直朝向地面延伸，当副安装架(4)转动到水平状态时，副安装架(4)背离地面的侧面与抵接杆(21)靠近地面的端面接触。

6.根据权利要求1所述的一种机械手，其特征是：所述吸附组件(5)包括若干均匀分别在副安装架(4)上的导向杆(51)，所述导向杆(51)均垂直穿设在副安装架(4)上，所述导向杆(51)处在副安装架(4)背离伸缩臂(3)一侧的端部上固定有吸盘(52)，所述导向杆(51)上套设有第一弹簧(53)，所述第一弹簧(53)处在吸盘(52)与副安装架(4)之间，所述吸盘(52)连接有气管且通过气管与外部真空泵连接。

7.根据权利要求6所述的一种机械手，其特征是：所述导向杆(51)上还套设有第二弹簧(54)，所述第二弹簧(54)处在副安装架(4)朝向伸缩臂(3)的一侧，所述导向杆(51)在第二弹簧(54)远离副安装架(4)的一侧上设有抵板(511)，所述第二弹簧(54)的两端分别接触副安装架(4)和抵板(511)。

8.根据权利要求6所述的一种机械手，其特征是：每个吸盘（52）连接的气管在靠近相应吸盘(52)的位置上均设有手动控制的阀门(7)。

9.一种搬运石材的设备，包括两个纵向轨道(a1)、安装在纵向轨道(a1)上的行走机构(a3)、架设在两个行走机构(a3)之间的横向轨道(a2)，所述横向轨道(a2)上可移动的连接有安装座(a4)以及驱动安装座(a4)移动的动力组件(a5)，所述安装座(a4)上设有升降组件(a6)，其特征是：所述升降组件(a6)与权利要求1-8任一所述的一种机械手连接并驱动机械手上下移动。

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