CN212711701U - 一种码垛装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种码垛装置，包括X轴平移机构、Y轴平移机构和可沿Z轴移动的升降机构，所述X轴平移机构与所述Y轴平移机构连接，并控制所述Y轴平移机构沿X轴移动，所述Y轴平移机构与所述升降机构连接，并控制所述升降机构沿Y轴移动，所述升降机构的下端设有用于控制料包移动的码包组件。本申请提供的码垛装置中的码包组件可以在XYZ三维空间内进行料包的码放，提高了码包过程的灵活性和码包效率。

Description

一种码垛装置

技术领域

本申请涉及装车机器人技术领域，更具体地说，涉及一种码垛装置。

背景技术

目前，现有的装车机器人需要配备有行走机构，行走机构带动料包移动到需要码放的位置，来实现料包的码放。目前的行走机构仅能一个方向行走，在码垛过程中的灵活性较差，无法将多个料包按照需求码整齐。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种码垛装置，其能够在XYZ三维空间内进行料包的码放，提高了码包过程的灵活性和码包效率。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种码垛装置，包括X轴平移机构、Y轴平移机构和可沿Z轴移动的升降机构，所述X轴平移机构与所述Y轴平移机构连接，并控制所述Y轴平移机构沿X轴移动，所述Y轴平移机构与所述升降机构连接，并控制所述升降机构沿Y轴移动，所述升降机构的下端设有用于控制料包移动的码包组件。

可选的，所述码包组件包括抓手和旋转机构，所述旋转机构设于所述升降机构的底端，所述旋转机构与所述抓手连接并控制所述抓手旋转预设角度。

可选的，所述抓手包括固定座和可开合的夹爪，所述固定座与所述旋转机构的驱动端固定连接；所述码包组件还包括伸缩机构和用于压紧料包顶部的压板，所述伸缩机构的上端与所述固定座固定连接，所述伸缩机构的下端与所述压板连接，所述压板位于所述夹爪的内部。

可选的，所述升降机构包括底座、升降驱动机构和升降导杆，所述底座与所述Y轴平移机构连接，所述升降驱动机构设于所述底座上，所述升降驱动机构的驱动端通过升降传动组件连接所述升降导杆并控制所述升降导杆沿Z轴移动，所述码包组件设于所述升降导杆的底部，所述底座设有供所述升降导杆升降的避让缺口。

可选的，升降驱动机构为升降电机，所述升降传动组件包括与所述升降电机的驱动轴连接的升降电机齿轮和与所述升降电机齿轮啮合传动且端部连接所述升降导杆的升降电机链条。

可选的，所述Y轴平移机构包括Y轴机架和Y轴驱动机构，所述Y轴机架连接所述X轴平移机构，所述Y轴驱动机构设于所述Y轴机架上，所述Y轴驱动机构连接所述升降机构并控制所述升降机构移动。

可选的，所述Y轴驱动机构包括Y轴电机、Y轴传动带组件和轮齿块，所述Y轴传动带组件包括与所述Y轴电机的驱动轴连接的齿轮Y和与所述齿轮Y啮合传动且沿Y轴方向延伸的Y轴环形同步带，所述轮齿块固定于所述升降机构上，且所述轮齿块与所述Y轴环形同步带啮合传动。

可选的，所述X轴平移机构包括X轴机架和X轴驱动机构，所述X轴驱动机构设于所述X轴机架上，X轴驱动机构连接所述Y轴平移机构并控制所述Y轴平移机构移动。

可选的，所述Y轴平移机构至少有两个，全部所述Y轴平移机构在X轴机架上沿Y轴方向依次设置，每一所述Y轴平移机构与一所述X轴驱动机构对应连接。

可选的，所述X轴驱动机构包括X轴电机、X轴传动带组件和同步轮，所述X轴传动带组件包括与所述X轴电机的驱动轴连接的齿轮X和与所述齿轮X啮合传动且沿X轴方向延伸的环形同步带X，所述同步轮枢装于所述Y轴平移机构上，且所述同步轮与所述环形同步带X传动连接。

通过上述方案，本申请提供的码垛装置的有益效果在于：

码垛装置包括X轴平移机构、Y轴平移机构、可沿Z轴移动的升降机构和设于升降机构下端的码包组件。其中，X轴平移机构控制Y轴平移机构、升降机构和码包组件整体沿X轴移动，Y轴平移机构控制升降机构和码包组件整体沿Y轴移动，升降机构控制码包组件沿Z轴升降，码包组件带动料包移动。

应用本申请提供的码垛装置，码包组件可以在左右、前后、上下运动，控制料包在XYZ三维空间内进行料包的码放，提高了码包过程的灵活性和码包效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种码垛装置的结构示意图；

图2为图1所示的码垛装置的俯视图；

图3为图1所示的码垛装置的主视图；

图4为图1所示的码垛装置的侧视图；

图5为本申请实施例提供的一种Y轴平移机构、升降机构和码包组件配合的结构示意图；

图6为图5所示的组件的俯视图；

图7为图5所示的组件的主视图；

图8为图5所示的组件的侧视图；

图9为本申请实施例提供的一种码包组件的结构示意图；

图10为图9所示的码包组件的俯视图；

图11为图9所示的码包组件的侧视图；

图12为图9所示的码包组件的主视图；

图13为图12中夹爪处于闭合状态的码包组件的主视图。

图中的附图标记为：

X轴平移机构1、X轴机架11、X轴驱动机构12、X轴电机121、X轴传动带组件122、同步轮123、传动杆X124；Y轴平移机构2、Y轴机架21、Y轴驱动机构22、Y轴电机221、Y轴传动带组件222、轮齿块223；升降机构3、底座31、升降驱动机构32、升降导杆33、升降传动组件34；码包组件4、抓手41、固定座411、夹爪412、旋转机构42、伸缩机构43、压板44。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图4，本申请提供的码垛装置包括：X轴平移机构1、Y轴平移机构2、升降机构3和码包组件4。

X轴平移机构1与Y轴平移机构2连接，并控制Y轴平移机构2沿X轴移动。X轴平移机构1的结构的有多种选择，例如其可以采用气缸、液压杆等伸缩结构；或者可以采用滑台、丝杠等非伸缩结构。

可选的，在一种实施例中，X轴平移机构1包括X轴机架11和X轴驱动机构12。其中，X轴机架11连接Y轴平移机构2。X轴驱动机构12设于X轴机架11上，同时X轴驱动机构12连接Y轴平移机构2，例如与Y轴平移机构2的Y轴机架21连接，X轴驱动机构12控制Y轴平移机构2移动。

可选的，在一种实施例中，X轴机架11可以采用矩形框架结构，Y轴平移机构2至少有两个，全部Y轴平移机构2在X轴机架11上沿Y轴方向依次设置，每一Y轴平移机构2与一X轴驱动机构12对应连接，相应的，每一个Y轴平移机构2上设置一升降机构3，各个升降机构3的底部设置码包组件4，此时码垛装置可以同时控制多个料包移动，从两边至中间对料包进行码放，或者按照其他的码放规则进行料包的码放。

可选的，在一种实施例中，X轴驱动机构12包括X轴电机121、X轴传动带组件122和同步轮123，X轴传动带组件122包括齿轮X和环形同步带X。其中，齿轮X与X轴电机121的驱动轴连接；环形同步带X与齿轮X啮合传动，环形同步带X沿X轴方向延伸；同步轮123枢装于Y轴平移机构2上，例如具体枢装于Y轴平移机构2上的Y轴机架21；同步轮123在受外力的情况下可以绕自身轴线转动，且同步轮123与环形同步带X通过轮齿结构进行传动连接。

可选的，在一种实施例中，每一X轴驱动机构12包括两个X轴传动带组件122，在同一个X轴驱动机构12中，两个X轴传动带组件122对称分布在Y轴平移机构2的两侧；第一个X轴传动带组件122的齿轮X与第二个X轴传动带组件122的齿轮X通过传动杆X124连接。X轴电机121的驱动轴与传动杆X124连接，并驱动传动杆转动，并通过传动杆带动两个齿轮X转动；或者X轴电机121的驱动轴与一个齿轮X，该齿轮X带动传动杆X124转动，并通过传动杆X124带动另一个齿轮X转动。

可选的，在一种实施例中，X轴机架11上设有为Y轴平移机构2导向的X轴导向结构。X轴导向结构可以包括X轴导向滑杆和X轴导向孔，二者中，一者设置在X轴机架11上，另一者设置在Y轴平移机构2上，二者配合提高Y轴平移机构2沿X轴滑动的稳定性。

请参考图5至图8，Y轴平移机构2与升降机构3连接，并控制升降机构3沿Y轴移动。Y轴平移机构2的结构的有多种选择，例如其可以采用气缸、液压杆等伸缩结构；或者可以采用滑台、丝杠等非伸缩结构。

可选的，在一种实施例中，Y轴平移机构2包括Y轴机架21和Y轴驱动机构22。其中，Y轴机架21连接X轴平移机构1，例如与X轴平移机构1的X轴驱动机构12连接，Y轴机架21在X轴平移机构1的控制下沿X轴移动；Y轴驱动机构22安装于Y轴机架21上，同时驱动机构连接升降机构3，并控制升降机构3在Y轴机架21上沿Y轴移动。

可选的，在一种实施例中，Y轴驱动机构22包括Y轴电机221、Y轴传动带组件222和轮齿块223，Y轴传动带组件222包括齿轮Y和Y轴环形同步带。具体的，齿轮Y与Y轴电机221的驱动轴直接连接，或者通过齿轮箱或链条间接连接；Y轴环形同步带与齿轮Y啮合传动，Y轴环形同步带沿Y轴方向延伸。轮齿块223通过螺钉或者其他机械结构固定于升降机构3上，如具体固定在升降机构3的底座31上，且轮齿块223与Y轴环形同步带啮合传动。

可选的，在一种实施例中，为了优化升降机构3的滑动效果，在升降机构3上相对的两侧各设置一组轮齿块223，同时Y轴机架21上设置两组Y轴传动带组件222。具体的，Y轴机架21呈矩形框架结构，其具有首尾连接的四个梁件，升降机构3设置在Y轴机架21的四个梁件的内部，Y轴机架21在两个相对分布的梁件上各设有一Y轴传动带组件222，每一Y轴传动带组件222与一组轮齿块223对应连接，一组轮齿块223中具体包括一个以上的轮齿块223，两个Y轴传动带组件222的两个齿轮Y通过传动杆Y连接，传动杆Y可以设置在Y轴机架21的梁件的内部。Y轴电机221的驱动轴与传动杆Y连接并带动传动杆Y旋转，通过传动杆Y带动两个齿轮Y旋转；或者Y轴电机221的驱动轴与一个齿轮Y连接，通过该齿轮Y带动传动杆Y旋转，再带动另一与传动杆Y连接的齿轮Y转动。

可选的，在一种实施例中，Y轴机架21上设有为升降机构3导向的升降导向结构。Y轴导向结构可以包括Y轴导向滑杆和Y轴导向孔，二者中，一者设置在Y轴机架21上，另一者设置在升降机构3上，二者配合提高升降机构3沿Y轴滑动的稳定性。

升降机构3可沿Z轴移动，升降机构3用于控制码包组件4升降。升降机构3的结构的有多种选择，例如其可以采用气缸、液压杆等伸缩结构；也可以采用不伸缩、而整体升降的结构。

可选的，在一种实施例中，升降机构3包括底座31、Y轴驱动机构22、升降导杆33和升降传动组件34。具体的，底座31与Y轴平移机构2连接，例如与Y轴平移机构2的Y轴驱动机构22连接，底座31在Y轴平移机构2的控制下沿Y轴移动，并且底座31设有避让缺口，来供升降导杆33升降。升降驱动机构32包括固定端和驱动端，升降驱动机构32的固定端安装在底座31上，升降驱动机构32的驱动端通过升降传动组件34连接升降导杆33并控制升降导杆33沿Z轴移动。升降导杆33的底部设置码包组件4。

可选的，在一种实施例中，升降驱动机构32采用升降电机，升降传动组件34包括升降电机齿轮和升降电机链条，其中，升降电机齿轮与升降电机的驱动轴直接连接，或者通过齿轮箱间接连接来进行变速和/或转向，升降电机链条与升降电机齿轮啮合传动，升降电机链条的上端、下端固定在升降导杆33的上部、下部。升降电机启动后带动升降电机齿轮旋转，升降电机齿轮与升降电机链条啮合，升降电机链条带动升降导杆33沿Z轴移动。

可选的，在一种实施例中，升降机构3还包括升降导向结构，来为升降导杆33沿Z轴的移动进行导向，例如，升降导向结构可以包括枢装于Y轴机架21上的导向轮和设置在升降导杆33上的滑轨，导向轮与滑轨配合进行导向。

请参考图9至图13，码包组件4设于升降机构3的下端，码包组件4用于控制料包移动。码包组件4的结构的有多种选择，可以采用机械手、料斗、翻板等。

可选的，在一种实施例中，码包组件4包括抓手41和旋转机构42，旋转机构42设于升降机构3的底端，例如设置在升降导杆33的底端；旋转机构42与抓手41连接并控制抓手41旋转预设角度。具体的，抓手41能够开合并抓取料包，旋转机构42可以采用电机或者其他回转驱动元件，能够控制抓手41绕竖直的轴线旋转预设角度，预设角度可以为90度，这样驱动机构控制抓手41旋转90度后，可以调整料包的码放方向，使得料包横放或者竖放，更好的利用空间。

可选的，在一种实施例中，抓手41包括固定座411和夹爪412，相应的，码包组件4还包括伸缩机构43和压板44。具体的，固定座411固定在旋转机构42的驱动端，并在旋转机构42的控制下进行水平旋转。夹爪412与固定座411铰接，并可以开合；夹爪412可以对称设置两组，两组配合抓取料包；夹爪412的底部可以设置成L形结构，在两组夹爪412闭合后，两组夹爪412的底部既能够限制料包的侧部，又能够托举料包的底部。伸缩机构43可以采用气缸等能够伸缩的元件，用于控制压板44升降；伸缩机构43的上端与固定座411固定连接，伸缩机构43的下端与压板44连接。压板44用于压紧料包顶部，压板44位于夹爪412的内部。在工作过程中，夹爪412夹住料包的相对的两个侧部同时托举料包的底部，压板44压紧料包的顶部，避免料包在移动的过程中倾斜，进而保障料包能够码放整齐。

由上述实施方式可以见，本申请提供的码垛装置的有益效果在于：

本申请提供的码垛装置可以实现码包组件4在XYZ三维空间内的移动，通过左右、前后、上下运动的方式进行料包的码放，提高了码包过程的灵活性和码包效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的码垛装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种码垛装置，其特征在于，包括X轴平移机构(1)、Y轴平移机构(2)和可沿Z轴移动的升降机构(3)，所述X轴平移机构(1)与所述Y轴平移机构(2)连接，并控制所述Y轴平移机构(2)沿X轴移动，所述Y轴平移机构(2)与所述升降机构(3)连接，并控制所述升降机构(3)沿Y轴移动，所述升降机构(3)的下端设有用于控制料包移动的码包组件(4)。

2.根据权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述码包组件(4)包括抓手(41)和旋转机构(42)，所述旋转机构(42)设于所述升降机构(3)的底端，所述旋转机构(42)与所述抓手(41)连接并控制所述抓手(41)旋转预设角度。

3.根据权利要求2所述的码垛装置，其特征在于，所述抓手(41)包括固定座(411)和可开合的夹爪(412)，所述固定座(411)与所述旋转机构(42)的驱动端固定连接；所述码包组件(4)还包括伸缩机构(43)和用于压紧料包顶部的压板(44)，所述伸缩机构(43)的上端与所述固定座(411)固定连接，所述伸缩机构(43)的下端与所述压板(44)连接，所述压板(44)位于所述夹爪(412)的内部。

4.根据权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述升降机构(3)包括底座(31)、升降驱动机构(32)和升降导杆(33)，所述底座(31)与所述Y轴平移机构(2)连接，所述升降驱动机构(32)设于所述底座(31)上，所述升降驱动机构(32)的驱动端通过升降传动组件(34)连接所述升降导杆(33)并控制所述升降导杆(33)沿Z轴移动，所述码包组件(4)设于所述升降导杆(33)的底部，所述底座(31)设有供所述升降导杆(33)升降的避让缺口。

5.根据权利要求4所述的码垛装置，其特征在于，升降驱动机构(32)为升降电机，所述升降传动组件(34)包括与所述升降电机的驱动轴连接的升降电机齿轮和与所述升降电机齿轮啮合传动且端部连接所述升降导杆(33)的升降电机链条。

6.根据权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述Y轴平移机构(2)包括Y轴机架(21)和Y轴驱动机构(22)，所述Y轴机架(21)连接所述X轴平移机构(1)，所述Y轴驱动机构(22)设于所述Y轴机架(21)上，所述Y轴驱动机构(22)连接所述升降机构(3)并控制所述升降机构(3)移动。

7.根据权利要求6所述的码垛装置，其特征在于，所述Y轴驱动机构(22)包括Y轴电机(221)、Y轴传动带组件(222)和轮齿块(223)，所述Y轴传动带组件(222)包括与所述Y轴电机(221)的驱动轴连接的齿轮Y和与所述齿轮Y啮合传动且沿Y轴方向延伸的Y轴环形同步带，所述轮齿块(223)固定于所述升降机构(3)上，且所述轮齿块(223)与所述Y轴环形同步带啮合传动。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的码垛装置，其特征在于，所述X轴平移机构(1)包括X轴机架(11)和X轴驱动机构(12)，所述X轴驱动机构(12)设于所述X轴机架(11)上，X轴驱动机构(12)连接所述Y轴平移机构(2)并控制所述Y轴平移机构(2)移动。

9.根据权利要求8所述的码垛装置，其特征在于，所述Y轴平移机构(2)至少有两个，全部所述Y轴平移机构(2)在X轴机架(11)上沿Y轴方向依次设置，每一所述Y轴平移机构(2)与一所述X轴驱动机构(12)对应连接。

10.根据权利要求8所述的码垛装置，其特征在于，所述X轴驱动机构(12)包括X轴电机(121)、X轴传动带组件(122)和同步轮(123)，所述X轴传动带组件(122)包括与所述X轴电机(121)的驱动轴连接的齿轮X和与所述齿轮X啮合传动且沿X轴方向延伸的环形同步带X，所述同步轮(123)枢装于所述Y轴平移机构(2)上，且所述同步轮(123)与所述环形同步带X传动连接。

Images