CN217437535U - 一种周转箱自动抓取装置及起吊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种周转箱自动抓取装置及起吊装置，其中，周转箱自动抓取装置包括提升绳索、固定架及设于固定架上的抓取板；抓取板呈敞口朝向固定架一侧的V形结构，抓取板包括靠近V形结构折弯处设置的转动部、分设于V形敞口两侧的动力臂和用于夹持周转箱的抓取部，抓取板的重心位于动力臂，抓取板通过转动部与固定架转动连接；提升绳索与动力臂连接，提升绳索拉紧时，提升绳索与水平面的夹角大于动力臂与水平面的夹角。本实用新型结构简单，无须使用电机或气缸等驱动结构驱动抓取板活动即可实现对周转箱的自动抓取，也无须额外再使用复位弹簧等部件即可自动解除对周转箱的夹持，由此简化抓取装置结构，且大大降低造价成本及故障率。

Description

一种周转箱自动抓取装置及起吊装置

技术领域

本实用新型涉及周转箱搬运机械技术领域，具体地，涉及一种周转箱自动抓取装置及包含该周转箱自动抓取装置的起吊装置。

背景技术

周转箱，也称为物流箱，是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的装货容器，用于易碎、怕压物品的存放。用周转箱存放物品，周转便捷、堆放整齐，便于管理。适用于工厂物流中的运输、配送、储存、流通加工等环节。随着我国经济建设的快速发展，周转箱已在机械、汽车、家电、轻工、电子等行业被广泛使用。

现有周转箱的堆垛通常是利用人工方式进行堆放及搬运，该过程至少需要两个人配合作业，且最多仅能堆垛两米的高度，工作效率十分低下，经济效益低；且人工码垛周转箱，容易造成周转箱损坏等问题，从而降低了周转箱的使用寿命，也增加了物流包装的成本。

针对上述缺陷，现有技术发展出自动化的周转箱抓取装置，如公告号为CN211768848U的中国实用新型专利所披露的周转箱抓手，该周转箱抓手由架体及设置在架体上的抓取机构组成，抓取机构在架体两端分别设置钩爪，每个钩爪均与架体铰接，每个钩爪均通过传动轴由抓取气缸驱动转动。钩爪抓取时，抓取气缸动作，钩爪随传动轴旋转至箱体扣手处，以抓住箱体。

又如公告号为CN211109843U的中国实用新型专利所披露的一种用于码垛机器人上的周转箱抓手，该周转箱抓手包括固定座、滑移板以及抓手机构，固定座两侧设置滑移板；抓手机构包括旋转抓手，旋转抓手可转动的设置在滑移板上。固定座上设有用于驱动两滑移板作相向运动或相背运动的驱动机构，驱动机构驱动滑移板向靠近固定座方向滑移，在滑移板滑移的过程中，旋转抓手将周转箱抓住。

具有类似结构设计的还有公告号为CN214988760U的中国实用新型专利所披露的一种周转箱自动叠箱装置、公告号为CN201849947U的中国实用新型专利所披露的一种周转箱用抓手及机械臂、公开号为CN107322625A的中国实用新型专利所披露的一种用于周转箱抓取搬运的机器人手臂，上述技术方案及现有技术所披露的周转箱自动抓取装置，无一例外的均包括用于驱动抓手产生位移或旋转的驱动机构，驱动机构或为气缸或为电机，抓手在驱动机构的驱动下在夹持状态和放开状态间切换，由此实现对周转箱的夹持及下放。上述结构设计使得现有技术中的周转箱自动抓取装置，结构复杂、造价成本高、且故障率居高不下。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种周转箱自动抓取装置及包含该周转箱自动抓取装置的起吊装置，在实现自动抓取及放开周转箱的同时，简化结构并大大降低制造成本及故障风险。

为实现上述发明目的，本实用新型提供如下所述技术方案：

一种周转箱自动抓取装置，包括提升绳索、固定架及设置于固定架上的若干个抓取板；所述抓取板呈敞口朝向固定架一侧的V形结构，抓取板包括靠近V形结构折弯处设置的转动部、分设于V形敞口两侧的动力臂和用于夹持周转箱的抓取部，抓取板的重心位于动力臂，且抓取板通过转动部与固定架转动连接；所述提升绳索与抓取板的动力臂连接，提升绳索拉紧时，提升绳索与水平面的夹角大于动力臂与水平面的夹角。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，当需要抓取周转箱时，使抓取板的抓取部覆盖于周转箱对应位置的外侧，当提升绳索在外力作用下起吊时，由于提升绳索与水平面的夹角大于动力臂与水平面的夹角，提升绳索会带动各个抓取板的动力臂向外扩，抓取板于是通过转动部在固定架上转动，由此使得各个抓取板的抓取部向内收，从而对周转箱进行夹持。

在吊起周转箱后，抓取板对周转箱的夹持力与周转箱的重量成正比，由此使得抓取板牢牢的夹持住周转箱。将周转箱转运至指定位置后，解除提升绳索对抓取板施加的牵引力，由于抓取板的重心在动力臂，在重力的作用下，各个抓取板的动力臂向下转动，即向内缩，由此使得位于转动部另一侧的抓取部向上转动，即向外扩，从而无须借助人工及其他工具即可自动解除抓取装置对周转箱的夹持作用，大大提高工作效率。

本技术方案结构简单，无须使用电机或气缸等驱动结构驱动抓取板活动即可实现抓取板对周转箱的自动抓取和自动下放，同时也无须额外再使用复位弹簧等部件即可使抓取板自动复位，由此简化周转箱自动抓取装置结构的同时，大大降低造价成本及故障率，具有很高的推广应用价值。

优选地，所述固定架上设置有限位装置，限位装置位于动力臂的转动轨迹上。

如前所述，将周转箱转运至指定位置后，提升绳索对抓取板施加的牵引力一旦解除，在重力的作用下，各个抓取板的动力臂将向下转动，由此自动解除抓取板对周转箱的夹持作用。为避免上述过程中，动力臂向下转动的幅度过大而导致动力臂及抓取部偏离预设位置而妨碍抓取装置与周转箱的脱离，本技术方案在固定架上设置限位装置，该限位装置位于动力臂的转动轨迹上，在限位装置的限制下，动力臂仅能在预设范围内转动，由此确保吊运完成后，抓取装置能够顺利从周转箱上取下。

优选地，所述抓取部包括卡槽及导入段，所述导入段与卡槽连接且设置于卡槽远离转动部的一侧。

现有周转箱为便于叠放、抓取等原因，在箱体外表面设置凸台结构，凸台结构可通过箱体上沿外翻形成，也可通过设置横向法兰、扣手结构等方式形成，本技术方案适应性的将抓取部设计为带卡槽的结构，并在卡槽远离转动部的一侧设置导入段，在抓取周转箱的过程中，移动抓取装置，使导入段覆盖在凸台结构外侧，使抓取装置整体下落，导入段于是在重力作用下相对于凸台结构滑动，直至凸台结构被导入卡槽，而后，提升绳索在外力作用下起吊，由于提升绳索与水平面的夹角大于动力臂与水平面的夹角，提升绳索会带动各个抓取板的动力臂向外扩，抓取板于是通过转动部在固定架上转动，由此使得各个抓取板的抓取部向内收，从而对周转箱进行夹持，完成抓取装置对周转箱的抓取。本技术方案结构简单，能够快速且准确的完成抓取动作，此过程无须人工进行调整，省时省力。

优选地，所述导入段包括倾斜设置的导入面，导入面与水平面之间的夹角介于40°至50°之间。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，将导入段的导入面设计为与水平面呈40°至50°夹角的倾斜面，由此提高周转箱的凸台结构进入卡槽的顺滑度，提升抓取装置对周转箱抓取的准确度及效率。

优选地，所述导入面的长度介于40mm至60mm之间。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，将导入面的长度设计为介于40mm至60mm之间，能够使得导入段具有更好的导向作用，进一步提升抓取的精准度和效率。

优选地，所述固定架为由连接杆围合而成的框架结构，固定架的整体形状与周转箱的上截面一致。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，固定架结构简单，连接杆可以是圆钢或丝杆等部件，例如固定架可以是一根圆钢折弯形成，也可由圆钢或丝杆通过接头连接形成，制造工艺简单，成本低，且因为固定架整体采用框架结构，在满足强度要求的前提下，大大减轻重量。同时，固定架的整体形状与周转箱的上截面一致，例如，现有周转箱多为矩形箱体结构，即可适应性的将固定架设计为矩形框架结构，由此便于设置于固定架上的抓取板抓取周转箱。

优选地，所述抓取板的转动部包括转向圆孔，抓取板通过转向圆孔与固定架的连接杆转动连接。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，抓取板通过转向圆孔即实现与固定架的转动连接，结构简单，安装快捷。

优选地，所述连接杆上设置有定位装置，所述定位装置设置于抓取板两侧以将抓取板定位于预设安装位置。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，利用定位装置的设置，使抓取板虽能以连接杆为轴转动，却无法沿连接杆滑动，由此确保抓取板位于连接杆的预设安装位置上，保障周转箱吊运的稳定性。

一种起吊装置，包括以上任一项所述的周转箱自动抓取装置。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，起吊装置包括以上任一项所述的周转箱自动抓取装置，由此使得起吊装置在吊运周转箱的过程中，只须调整周转箱自动抓取装置与周转箱的相对位置，即可利用周转箱自动抓取装置自动抓取及放下周转箱，操作便捷且吊运效率高。

优选地，所述起吊装置还包括支撑立柱、悬臂以及提升装置，所述悬臂横向设置且一端与支撑立柱固定连接，所述提升装置与悬臂滑动连接，且提升装置与周转箱自动抓取装置的提升绳索连接。

本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，起吊装置整体结构简单，拆卸安装方便。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型提供的周转箱自动抓取装置及起吊装置，结构简单，无须使用电机或气缸等驱动结构驱动抓取板活动即可实现抓取板对周转箱的自动抓取和自动下放，同时也无须额外再使用复位弹簧等部件即可使抓取板自动复位，由此简化周转箱自动抓取装置结构的同时，大大降低造价成本及故障率，具有很高的推广应用价值；

2、本实用新型提供的周转箱自动抓取装置及起吊装置，运行高效且稳定，大大降低了人工堆垛的工作量和劳动强度，且堆垛层数更高，能显著降低仓储面积。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型第1实施例所述周转箱自动抓取装置的结构示意图；

图2为本实用新型第1实施例中抓取板的结构示意图；

图3为本实用新型第2实施例所述起吊装置的应用状态示意图。

图中示出：

100-周转箱自动抓取装置；

20-固定架；

21-丝杆；

22-接头；

23-定位装置；

30-抓取板；

31-穿孔；

32-抓取部；

32a-导入段；

C-导入面；

32b-卡槽；

33-动力臂；

34-转动部；

40-限位装置；

50-周转箱；

60-提升绳索；

110-起吊装置；

120-提升装置

130-支撑立柱；

131-固定板；

140-悬臂

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，本申请中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、底…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。进一步地，在申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

第1实施例

本实施例提供一种周转箱自动抓取装置100，如图1所示，该周转箱自动抓取装置100包括提升绳索60、固定架20及抓取板30。其中，抓取板30设置于固定架20上并与固定架20转动连接，提升绳索60连接抓取板30，抓取板30在提升绳索60的带动下抓取周转箱50，以完成对周转箱50的吊运。具体地：

其中，固定架20的形状总体上与待吊运的周转箱50的上截面相同，鉴于现有周转箱50的上截面多采用矩形结构，因此本实施例将固定架20设计为矩形。固定架20由连接杆围合而成，连接杆可为圆钢或丝杆等部件，例如，固定架20可由一根圆钢折弯形成，也可由多根圆钢或丝杆21连接形成。本实施例所采用的矩形固定架20即采用四根丝杆21通过接头22连接形成。该矩形固定架20所采用的丝杆21的直径可介于10～50mm之间，优选介于15～20mm之间，直径介于15～20mm的丝杆21，在满足强度要求的同时，整体重量适中。

固定架20上对称设置有四个抓取板30，四个抓取板30两两对称设置于矩形固定架20的两个短边上。结合图2所示，每个抓取板30整体上均由三部分组成，由上至下分别为动力臂33、转动部34及抓取部32。其中，转动部34为一转向圆孔，转向圆孔的直径略微大于或等于丝杆21的直径，抓取板30通过该转向圆孔与丝杆21可转动连接。为避免抓取板30通过转向圆孔在丝杆21上滑动移位，如图1所示，各个抓取板30的两侧均由设置于丝杆21上的定位装置23进行定位，由此在保证抓取板30在以丝杆21为轴进行转动的前提下，始终固定于其预设安装位置而不偏离。在本实施例中，定位装置23为固定于丝杆21上的丝母。

抓取板30的厚度在5～50mm之间，优选为介于15～20mm之间。抓取板30的材质可以是任何高强度的材料，例如钢板、塑料板、木板等，其中，以钢板最为优选。从结构设计上来说，抓取板30整体为敞口朝向固定架20一侧的钝角V形结构，其中，转动部34靠近于该钝角V形结构的折弯处设置，动力臂33及抓取部32分别位于钝角V形敞口的上侧及下侧，同时，抓取板30的重心位于动力臂33。这样的结构设计使得，当抓取板30未受到向上的牵引力时，抓取板30的动力臂33将在重力作用下朝下，即固定架20上四个抓取板30的动力臂33呈现向内缩的状态，这使得四个抓取板30的抓取部32呈现向外扩的状态。

进一步地，现有周转箱50为便于叠放、抓取等原因，在箱体外表面设置凸台结构，凸台结构可通过箱体上沿外翻形成，也可通过设置横向法兰、扣手结构等方式形成，为便于抓取板30抓取周转箱50，如图2所示，本实施例在抓取板30的抓取部32设计数个挂点，挂点呈凸出形状，挂点之间形成卡槽32b，该卡槽32b与周转箱凸台结构形状互补，因此，通过卡槽32b与周转箱50的凸台结构配合即可实现对周转箱50的抓取。

为便于凸台结构进入卡槽32b，本实施例还在卡槽32b远离转动部34的一侧设置导入段32a。导入段32a包括导入面C，导入面C与水平面的夹角介于10°～80°之间，优选地介于40°～50°之间，导入面C的长度在10～200mm之间，优选在40～60mm之间。上述结构设计使得，在利用本实施例提供的周转箱自动抓取装置100抓取周转箱50的过程中，凸台结构沿着导入面C相对滑动，直至凸台结构被导入面C精准导入卡槽32b，导入段32a整体具有良好的导向作用，凸台结构进入卡槽32b的顺滑度高，由此提升抓取的准确度和效率。

进一步地，如图1和图2所示，提升绳索60共有四根，抓取板30的上端部均设置有穿孔31，四根提升绳索60分别通过穿孔31与四个抓取板30的动力臂33一一对应连接，这四根提升绳索60在固定架20中心的上方汇集为主绳索。当向上提升主绳索，提升绳索60与水平面形成的夹角将大于动力臂33与水平面形成的夹角。

以上结构设计使得，当动力臂33受到提升绳索60施加的牵引力，动力臂33将通过转动部34以丝杆21为轴向上转动，由此带动位于转动部34下侧的抓取部32向下转动。而当解除提升绳索60对动力臂33施加的牵引力，由于抓取板30的重心位于动力臂33，动力臂33将向下转动，由此使得位于转动部34另一侧的抓取部32向上转动。

为避免动力臂33向下转动的幅度过大而导致动力臂33及抓取部32偏离预设位置，本实施例在固定架20上还设置限位装置40，该限位装置40位于动力臂33的转动轨迹上，在限位装置40的限制下，动力臂33仅能在预设范围内转动。

本实施例提供的周转箱自动抓取装置100的工作原理如下：

首先，将本实施例提供的周转箱自动抓取装置100向待转运的周转箱50靠近，调整周转箱自动抓取装置100的位置，以使抓取板30的导入面C覆盖周转箱50的凸台结构。而后，下落周转箱自动抓取装置100，使周转箱50的凸台结构沿导入面C滑移，直至被导入抓取板30的卡槽32b。

而后，向上提升主绳索，提升绳索60与水平面形成的夹角大于动力臂33与水平面形成的夹角，由此使得动力臂33受到向上的牵引力，动力臂33于是借助转向圆孔以固定架20的丝杆21为轴向上转动，由此带动位于转向圆孔另一侧的抓取部32向下转动，即四个抓取部32同步向内收缩，由此使抓取部32通过卡槽32b紧紧扣住周转箱50的凸台结构，实现对周转箱50的抓紧过程。

紧接着，继续提升主绳索，直至该周转箱50脱离地面或者是下一层周转箱50。而后，将该周转箱50吊运至指定位置放下后，解除向提升绳索60施加的拉紧力，动力臂33失去提升绳索60施加的牵引力，于是在重力作用下向下转动，直至受限位装置40限位。动力臂33的向下转动带动抓取部32的向上转动，即抓取部32向远离周转箱50侧面的方向转动，从而实现抓取部32上的卡槽32b与周转箱50凸台结构的分离，而后通过外力将本实施例提供的周转箱自动抓取装置100抽走，即实现周转箱自动抓取装置100与周转箱50的分离，由此完成一个抓取堆垛的过程。

第2实施例

本实施例提供一种起吊装置110，如图3所示，该起吊装置110包括提升装置120、支撑立柱130、悬臂140以及实施例1所述的周转箱自动抓取装置100，其中，支撑立柱130上设置有一个或多个固定板131，固定板131将支撑立柱130固定于墙上(图中未示出)，悬臂140横向设置且一端与支撑立柱130固定连接，提升装置120与悬臂140滑动连接，且提升装置120与周转箱自动抓取装置100的提升绳索60连接。本实施例中，提升装置120为电动起吊葫芦，当然在其他实施例中，使用者也可选择卷扬装置、行车等作为提升装置120。

本实施例提供的起吊装置110的工作原理如下：

首先，利用提升装置120沿悬臂140滑动，将周转箱自动抓取装置100移动到待转运的周转箱50上方，而后逐渐落下周转箱自动抓取装置100，直到周转箱自动抓取装置100接近周转箱50，调整周转箱自动抓取装置100的位置，使抓取板30的导入面C覆盖周转箱50的凸台结构，而后，下落周转箱自动抓取装置100，导入面C将周转箱50的凸台结构精确导入到抓取部32的卡槽32b中。

而后，提升装置120向上拉动周转箱自动抓取装置100的提升绳索60，提升绳索60与水平面形成的夹角大于动力臂33与水平面形成的夹角，由此使得动力臂33受到向上的牵引力，动力臂33向上转动，由此带动抓取部32向下转动，即四个抓取部32同步向内收缩，由此使抓取部32通过卡槽32b紧紧扣住周转箱50的凸台结构，实现对周转箱50的抓紧过程。

随后，将周转箱50吊运至指定位置，落下提升装置120即电动起吊葫芦的绳索，由此使提升绳索60失去拉紧力，从而解除对动力臂33施加的向上牵引力。四个动力臂33在重力作用下整体向内缩，而四个抓取部32整体向外扩，由此实现抓取板30与周转箱50的分离，而后水平移动电动起吊葫芦或是人工抽走周转箱自动抓取装置100，即实现周转箱自动抓取装置100与周转箱50的分离，完成一个抓取堆垛的过程。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。

Claims (10)

1.一种周转箱自动抓取装置，其特征在于，包括提升绳索、固定架及设置于固定架上的若干个抓取板；

所述抓取板呈敞口朝向固定架一侧的V形结构，抓取板包括靠近V形结构折弯处设置的转动部、分设于V形敞口两侧的动力臂和用于夹持周转箱的抓取部，抓取板的重心位于动力臂，且抓取板通过转动部与固定架转动连接；

所述提升绳索与抓取板的动力臂连接，提升绳索拉紧时，提升绳索与水平面的夹角大于动力臂与水平面的夹角。

2.根据权利要求1所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述固定架上设置有限位装置，限位装置位于动力臂的转动轨迹上。

3.根据权利要求1所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述抓取部包括卡槽及导入段，所述导入段与卡槽连接且设置于卡槽远离转动部的一侧。

4.根据权利要求3所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述导入段包括倾斜设置的导入面，导入面与水平面间的夹角介于40°至50°之间。

5.根据权利要求4所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述导入面的长度介于40mm至60mm之间。

6.根据权利要求1所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述固定架为由连接杆围合而成的框架结构，固定架的整体形状与周转箱的上截面一致。

7.根据权利要求6所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述抓取板的转动部包括转向圆孔，抓取板通过转向圆孔与固定架的连接杆转动连接。

8.根据权利要求6所述的周转箱自动抓取装置，其特征在于，所述连接杆上设置有定位装置，所述定位装置设置于抓取板两侧以将抓取板定位于预设安装位置。

9.一种起吊装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的周转箱自动抓取装置。

10.根据权利要求9所述的起吊装置，其特征在于，还包括支撑立柱、悬臂以及提升装置，所述悬臂横向设置且一端与支撑立柱固定连接，所述提升装置与悬臂滑动连接，且提升装置与周转箱自动抓取装置的提升绳索连接。

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