CN216037395U - 一种t型物流码垛机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种T型物流码垛机械手，包括第一轨道、第二轨道、第三轨道与夹具，第一轨道与第二轨道均横向设置，第二轨道横跨在第一轨道上、且与第一轨道呈T型设置，第二轨道与第一轨道卡合滑动连接，第二轨道可沿第一轨道的长向移动；第三轨道竖向设置在第二轨道上，第三轨道与第二轨道通过连接件卡合滑动连接，且第三轨道可沿第二轨道的长向移动；夹具设置在第三轨道的底端，第三轨道可沿自身的长向在第二轨道上竖向移动。本实用新型将第二轨道与第一轨道设置为T型，使第三轨道可带动夹具沿第二轨道滑动，从而使夹具在第一轨道的两侧均可进行箱子码垛，充分利用了第一轨道两侧的空间，且由于增加了码垛的最大容量，提高了码垛效率。

Description

一种T型物流码垛机械手

技术领域

本实用新型涉及自动化工业设备技术领域，具体涉及一种T型物流码垛机械手。

背景技术

现有技术中，普通的物流码垛，夹紧托举机构在走形体的一侧对箱子进行操作，只能实现走形体单边的码垛，设备的有效工作空间较小，造成空间利用率不高。且箱子摆放位置方向固定，箱子的大小不能检测出来，码垛效率低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种T型物流码垛机械手，以解决传统码垛机空间利用率不高、码垛效率低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种T型物流码垛机械手，包括第一轨道、第二轨道、第三轨道与夹具，所述第一轨道与第二轨道均横向设置，所述第二轨道横跨在第一轨道上、且与第一轨道呈T型设置，所述第二轨道与第一轨道卡合滑动连接，所述第二轨道可沿第一轨道的长向移动；所述第三轨道竖向设置在第二轨道上，所述第三轨道与第二轨道通过连接件卡合滑动连接，且第三轨道可沿第二轨道的长向移动；所述夹具设置在第三轨道的底端，所述第三轨道可沿自身的长向在第二轨道上竖向移动。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

优选的，所述第一轨道与第二轨道之间设有第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动第二轨道在第一轨道上平移；所述第二轨道与第三轨道之间设有第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动第三轨道在第二轨道上平移；所述第二轨道与第三轨道之间还设有第三驱动机构，所述第三驱动机构驱动第三轨道带动夹具在第二轨道上进行竖向移动。

优选的，所述第一驱动机构包括第一伺服电机、第一齿轮和第一齿条，所述第一伺服电机通过安装盒固定安装在第二轨道上，所述第一伺服电机的输出轴与第一齿轮同轴设置且固定连接，所述第一齿条沿第一轨道的长向固定设置在第一轨道上，所述第一齿轮与第一齿条啮合传动。

优选的，所述第二驱动机构包括第二伺服电机、第二齿轮和第二齿条，所述第二伺服电机通过连接件与第三轨道固定连接，所述第二伺服电机的输出轴与第二齿轮同轴设置且固定连接，所述第二齿条沿第二轨道的长向固定设置在第二轨道上，所述第二齿轮与第二齿条啮合传动。

优选的，所述第三驱动机构包括第三伺服电机、第三齿轮和第三齿条，所述第三伺服电机通过连接件与第二轨道固定连接，所述第三伺服电机的输出轴与第三齿轮同轴设置且固定连接，所述第三齿条沿第三轨道的长向固定设置在第三轨道上，所述第三齿轮与第三齿条啮合传动。

优选的，所述夹具上设有旋转机构，所述旋转机构可驱动夹具进行横向平面内的周向旋转。

优选的，所述夹具下方还设有输送带，所述输送带平行第二轨道设置，用于将待码垛的箱子运送到夹具下方。

优选的，所述输送带上设有夹紧托举机构，所述夹紧托举机构上设置有传感器，当所述传感器检测到夹紧托举机构上有输送到位的箱子，夹紧托举机构带动箱子上移并到达所述夹具的操作范围内。

优选的，所述输送带的上方设有视觉系统，所述视觉系统用于获取箱子的图像信息并根据图像信息判断箱子的尺寸、识别箱子上的标识码，然后根据尺寸和标识码对箱子进行分类。

优选的，所述第一轨道两侧的下方分别设有多个木托盘，所述木托盘在第一轨道两侧均匀排布，所述木托盘与箱子的分类相对应。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将第二轨道与第一轨道设置为T型，使第三轨道可带动夹具沿第二轨道滑动，从而使夹具在第一轨道的两侧均可进行箱子码垛，充分利用了第一轨道两侧的空间，且由于增加了码垛的最大容量，提高了码垛效率。夹具可以360°旋转，配合视觉系统，可以检测出箱子大小、识别条形码，并对物料箱进行识别分类，按不同位置要求进行码垛摆放。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为本实用新型立体视图；

图3为图2中A部放大示意图；

图4为图2中B部放大示意图；

图5为本实用新型另一视角立体视图；

图6为本实用新型第一驱动机构/第二驱动机构/第三驱动机构原理示意图；

图7为本实用新型夹紧托举机构传动原理示意图一；

图8为本实用新型夹紧托举机构传动原理示意图二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一轨道，2、第二轨道，3、第三轨道，4、夹具，401、旋转机构，402、定位盘，403、卡爪，5、第一驱动机构，501、第一伺服电机，502、第一齿轮，503、第一齿条，6、第二驱动机构，601、第二伺服电机，602、第二齿轮，603、第二齿条，7、第三驱动机构，701、第三伺服电机，702、第三齿轮，703、第三齿条，8、连接件，9、输送带，10、夹紧托举机构，101、驱动电机，102、传动齿轮，103、齿轮轴，104、安装板，105、链条，106、从动轮，107、托举板，11、传感器，12、视觉系统，13、木托盘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1～8提供的一种T型物流码垛机械手，包括第一轨道1、第二轨道2、第三轨道3与夹具4，所述第一轨道1与第二轨道2均横向设置，所述第二轨道2横跨在第一轨道1上、且与第一轨道1呈T型设置，所述第二轨道2与第一轨道1卡合滑动连接，所述第二轨道2可沿第一轨道1的长向移动；所述第三轨道3竖向设置在第二轨道2上，所述第三轨道3与第二轨道2通过连接件8卡合滑动连接，且第三轨道3可沿第二轨道2的长向移动；所述夹具4设置在第三轨道3的底端，所述第三轨道3可沿自身的长向在第二轨道2上竖向移动。

本实施例将第二轨道2与第一轨道1设置为T型，使第三轨道3可带动夹具4沿第二轨道2滑动，从而使夹具4在第一轨道1的两侧均可进行码垛，充分利用了第一轨道1两侧的空间，且由于增加了码垛的最大容量，提高了码垛效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为优选的方案，所述第一轨道1与第二轨道2之间设有第一驱动机构5，所述第一驱动机构5驱动第二轨道2在第一轨道1上平移；所述第二轨道2与第三轨道3之间设有第二驱动机构6，所述第二驱动机构6驱动第三轨道3在第二轨道2上平移；所述第二轨道2与第三轨道3之间还设有第三驱动机构7，所述第三驱动机构7驱动第三轨道3带动夹具4在第二轨道2上进行竖向移动。

第一驱动机构5、第二驱动机构6与第三驱动机构7相互配合，可使夹具4携带箱子实现XYZ三轴上的位移，提高了码垛准确度以及码垛效率。

参考图6的原理示意图，所述第一驱动机构5包括第一伺服电机501、第一齿轮502和第一齿条503，所述第一伺服电机501通过安装盒固定安装在第二轨道2上，所述第一伺服电机501的输出轴与第一齿轮502同轴设置且固定连接，所述第一齿条503沿第一轨道1的长向固定设置在第一轨道1上，所述第一齿轮502与第一齿条503啮合传动。第一伺服电机501驱动第一齿轮502旋转，第一齿轮502与第一齿条503啮合传动，从而驱动第二轨道2在第一轨道1上滑行。

参考图3的局部放大图以及图6的原理示意图，所述第二驱动机构6包括第二伺服电机601、第二齿轮602和第二齿条603，所述第二伺服电机601通过连接件8与第三轨道3固定连接，所述第二伺服电机601的输出轴与第二齿轮602同轴设置且固定连接，所述第二齿条603沿第二轨道2的长向固定设置在第二轨道2上，所述第二齿轮602与第二齿条603啮合传动。第二伺服电机601驱动第二齿轮602旋转，第二齿轮602与第二齿条603啮合传动，从而驱动第三轨道3在第二轨道2上滑行。

参考图3的局部放大图以及图6的原理示意图，所述第三驱动机构7包括第三伺服电机701、第三齿轮702和第三齿条703，所述第三伺服电机701通过连接件8与第二轨道2固定连接，所述第三伺服电机701的输出轴与第三齿轮702同轴设置且固定连接，所述第三齿条703沿第三轨道3的长向固定设置在第三轨道3上，所述第三齿轮702与第三齿条703啮合传动。第三伺服电机701驱动第三齿轮702旋转，第三齿轮702与第三齿条703啮合传动，从而驱动第三轨道3在第二轨道2上沿第三轨道3的长向进行竖向的滑行。第三轨道3滑行时带动夹具4夹紧箱子进行上移或下移，从而实现码垛过程中箱子的竖向位移。

更具体的，如图3所示，所述第三驱动机构7与第二驱动机构6可共用一个连接件8，该连接件8可以采用一个安装座。安装座与第二轨道2和第三轨道3分别卡合滑动连接，将第二伺服电机601和第三伺服电机701分别固定安装在安装座上，第二伺服电机601的的输出轴和第三伺服电机701的输出轴分别通过第二齿轮602以及第三齿轮702与第二齿条603、第三齿条703啮合传动。当第三轨道3与第二轨道2进行相对滑动时，安装座为二者提供连接与支撑。

如图3所示，所述夹具4上设有旋转机构401，所述旋转机构401可驱动夹具4进行横向平面内的周向旋转。旋转机构401可采用一轴NC(即单轴旋转的NC轴)来实现。NC轴是数控系统中，通过系统直接控制、可以实现互相插补的轴。夹具4将箱子运送到位后，本实施例通过数控系统控制NC轴进行旋转，从而驱动夹具4携带箱子进行旋转，然后对箱子进行释放，从而完成箱子的码垛。

本实施例中，如图3所示，夹具4包括定位盘402和一套呈矩形分散布置在定位盘402边沿的卡爪403，四个卡爪403朝向定位盘402的中心设置，每个卡爪403各依靠一个气缸驱动，使卡爪403在夹紧待码垛的箱子时朝向定位盘402的中心运动、释放箱子时背离定位盘402的中心运动。通过四个卡爪403之间的相互配合将箱子夹紧或释放开。

如图2及图5所示，所述夹具4下方还设有输送带9，所述输送带9平行第二轨道2设置，用于将待码垛的箱子运送到夹具4下方。

如图2、图4及图5所示，所述输送带9上设有夹紧托举机构10，所述夹紧托举机构10上设置有传感器11，传感器11可采用触碰式传感器或光电传感器，其用于检测箱子在夹紧托举机构10上是否输送到位。箱子通常是多个层叠在输送带9上朝向夹紧托举机构10输送，当层叠的箱子到达夹紧托举机构10的位置后，夹紧托举机构10将底层之上的箱子进行夹紧托举，底层箱子保留在输送带9上，然后输送带9将底层箱子输送到下一工位，夹具4将底层箱子夹取后进行检测，通过检测结果对箱子进行分类，然后夹具4将箱子送到第一轨道1两侧对应的码垛位置。当完成第一个底层箱子的码垛后，夹紧托举机构10向下释放一个箱子，保持其余箱子依然处于被举升的状态，这个箱子作为新的底层箱子，被夹具4夹取进行检测、分类、码垛，然后重复上述过程，直到层叠的全部箱子被夹取、分类和码垛。

进一步的，如图7～8所示，夹紧托举机构10包括驱动电机101、传动齿轮102和齿轮轴103，以及两个在输送带9两侧对向分布的托举机构。驱动电机101的输出轴与传动齿轮102同轴设置且固定连接；齿轮轴103上沿轴向设有三个独立的齿轮，其位于两端的齿轮分别与两个托举机构啮合传动，其位于中间的齿轮与所述传动齿轮102啮合传动。每个托举机构分别包括一个竖向设置的安装板104、链条105、从动轮106以及托举板107，从动轮106安装在安装板104的上端，齿轮轴103位于安装板104的下端，链条105竖向套设在从动轮106以及齿轮轴103的外周、并与齿轮轴103端部的齿轮啮合传动，托举板107与链条105上的某一点固定连接，同时托举板107通过滑轨与安装板104进行卡合滑动连接。驱动电机101通过传动齿轮102驱动齿轮轴103旋转，齿轮轴103通过链条105传动驱动托举板107进行上滑或下滑。两个托举板107在输送带9两侧对向设置，二者相互配合将箱子夹紧并向上托举。该夹紧托举机构10通过一个驱动电机101控制两个托举板107联动，一是降低了设备成本，二是使两个托举板107同步同速运动，避免两个托举板107之间产生速度差，造成箱体托举时发生倾斜、影响夹具4对箱子抓取的问题。

如图5所示，所述输送带9的上方设有视觉系统12，视觉系统12可采用集成了CCD相机的机器视觉系统12，其具有较高的光效率以及成像质量，能准确地采集箱子的图像信息并进行运算。作为优选，可设置在夹具4将箱子夹取到预设的位置后，视觉系统12的视野中心与箱子的中心位置平齐，当所述夹具4带动箱子移动到位后，箱子位于所述视觉系统12的视野中心，所述视觉系统12用于获取箱子的图像信息并根据图像信息判断箱子的尺寸、识别箱子上的标识码，然后根据尺寸和标识码对箱子进行分类。具体的，标识码可以设置为条形码或二维码，便于视觉系统12的扫描识别。

对应箱子的多个分类，所述第一轨道1两侧的下方分别设有多个木托盘13，所述木托盘13在第一轨道1两侧均匀排布，所述木托盘13与箱子的分类相对应。木托盘13用于对码垛的箱子提供支撑，同时便于后续采用叉车等运输工具对分类码好的箱子进行运输。

工作原理：

提前在控制系统设置好对各类别箱子进行码垛的行程路径。输送带9将待码垛的层叠输送的多个箱子输送到夹紧托举机构10上，传感器11检测到箱子输送到位后，夹紧托举机构10将底层之上的箱子夹紧并向上托举，底层箱子跟随输送带9流道下一工位，到达夹具4的夹取范围内。夹具4夹取输送到位的底层箱子，将其移动到视觉系统12的视野内。视觉系统12对箱子通过图像识别进行尺寸或标识码分类，控制系统将箱子的类别与对应的木托盘13相匹配并计算出箱子的移动路径。夹具4携带箱子沿着第三轨道3的长向进行竖向的上升，然后沿着第二轨道2进行横移，到达第一轨道1的一侧，最后沿着第一轨道1进行横移以到达识别的分类对应的木托盘13上方，夹具4通过旋转机构401调整箱子的角度后，将箱子释放，码在木托盘13上，完成箱子的分类别码垛。当夹具4对底层箱子进行夹取后，夹紧托举机构10向输送带9再释放一个箱子作为新的底层箱子，继而重复上述的夹取、图像识别分类和码垛的流程，以此类推，直到完成层叠的所有箱子的码垛。

通过将第二轨道2与第一轨道1设置为T型，使第三轨道3可带动夹具4沿第二轨道2滑动，从而使夹具4在第一轨道1的两侧均可进行箱子码垛，充分利用了第一轨道1两侧的空间，且由于增加了码垛的最大容量，提高了码垛效率。夹具4可以360°旋转，配合视觉系统12，可以检测出箱子大小、识别条形码，并对物料箱进行识别分类，按不同位置要求进行分类别码垛摆放。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种T型物流码垛机械手，其特征在于，包括第一轨道(1)、第二轨道(2)、第三轨道(3)与夹具(4)，所述第一轨道(1)与第二轨道(2)均横向设置，所述第二轨道(2)横跨在第一轨道(1)上、且与第一轨道(1)呈T型设置，所述第二轨道(2)与第一轨道(1)卡合滑动连接，所述第二轨道(2)可沿第一轨道(1)的长向移动；所述第三轨道(3)竖向设置在第二轨道(2)上，所述第三轨道(3)与第二轨道(2)通过连接件(8)卡合滑动连接，且第三轨道(3)可沿第二轨道(2)的长向移动；所述夹具(4)设置在第三轨道(3)的底端，所述第三轨道(3)可沿自身的长向在第二轨道(2)上竖向移动。

2.根据权利要求1所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述第一轨道(1)与第二轨道(2)之间设有第一驱动机构(5)，所述第一驱动机构(5)驱动第二轨道(2)在第一轨道(1)上平移；所述第二轨道(2)与第三轨道(3)之间设有第二驱动机构(6)，所述第二驱动机构(6)驱动第三轨道(3)在第二轨道(2)上平移；所述第二轨道(2)与第三轨道(3)之间还设有第三驱动机构(7)，所述第三驱动机构(7)驱动第三轨道(3)带动夹具(4)在第二轨道(2)上进行竖向移动。

3.根据权利要求2所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述第一驱动机构(5)包括第一伺服电机(501)、第一齿轮(502)和第一齿条(503)，所述第一伺服电机(501)通过安装盒固定安装在第二轨道(2)上，所述第一伺服电机(501)的输出轴与第一齿轮(502)同轴设置且固定连接，所述第一齿条(503)沿第一轨道(1)的长向固定设置在第一轨道(1)上，所述第一齿轮(502)与第一齿条(503)啮合传动。

4.根据权利要求2所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述第二驱动机构(6)包括第二伺服电机(601)、第二齿轮(602)和第二齿条(603)，所述第二伺服电机(601)通过连接件(8)与第三轨道(3)固定连接，所述第二伺服电机(601)的输出轴与第二齿轮(602)同轴设置且固定连接，所述第二齿条(603)沿第二轨道(2)的长向固定设置在第二轨道(2)上，所述第二齿轮(602)与第二齿条(603)啮合传动。

5.根据权利要求4所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述第三驱动机构(7)包括第三伺服电机(701)、第三齿轮(702)和第三齿条(703)，所述第三伺服电机(701)通过连接件(8)与第二轨道(2)固定连接，所述第三伺服电机(701)的输出轴与第三齿轮(702)同轴设置且固定连接，所述第三齿条(703)沿第三轨道(3)的长向固定设置在第三轨道(3)上，所述第三齿轮(702)与第三齿条(703)啮合传动。

6.根据权利要求1～5中任一项所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述夹具(4)上设有旋转机构(401)，所述旋转机构(401)可驱动夹具(4)进行横向平面内的周向旋转。

7.根据权利要求6所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述夹具(4)下方还设有输送带(9)，所述输送带(9)平行第二轨道(2)设置，用于将待码垛的箱子运送到夹具(4)下方。

8.根据权利要求7所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述输送带(9)上设有夹紧托举机构(10)，所述夹紧托举机构(10)上设置有传感器(11)，当所述传感器(11)检测到夹紧托举机构(10)上有输送到位的箱子，夹紧托举机构(10)带动箱子上移并到达所述夹具(4)的操作范围内。

9.根据权利要求8所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述输送带(9)的上方设有视觉系统(12)，所述视觉系统(12)用于获取箱子的图像信息并根据图像信息判断箱子的尺寸、识别箱子上的标识码，然后根据尺寸和标识码对箱子进行分类。

10.根据权利要求9所述一种T型物流码垛机械手，其特征在于，所述第一轨道(1)两侧的下方分别设有多个木托盘(13)，所述木托盘(13)在第一轨道(1)两侧均匀排布，所述木托盘(13)与箱子的分类相对应。

Images