CN217534683U - 龙门码垛机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于包装设备技术领域，具体涉及一种龙门码垛机械手，包括机械手、横向移动装置、前后移动装置、上下移动装置、机械手旋转支架和机架；前后移动装置固定在机架的上部，前后移动装置上设有一对前后导轨，一对前后导轨上可滑动的装有滑块；前后导轨的两侧末端均设置有滚轮，在同一条前后导轨两侧的滚轮之间装有传送带；横向移动装置设置垫板，与前后移动装置的导轨上的滑块固定；机械手设有爪部。本实用新型的机械手具有左右、前后、上下、旋转四个基本工作自由度；具有极高的抓取自由度和适应能力，不会出现抓歪的情况。

Description

龙门码垛机械手

技术领域

本实用新型属于包装设备技术领域，具体涉及一种龙门码垛机械手。

背景技术

龙门式码垛机械手是一种常用到的搬运设备，通过夹持机械手将不同形状、尺寸的包装货物，整齐、稳定且自动地码在托盘上，由于其机械机构简单、稳定性强、效率高，被广泛应用于汽车、物流、家电、医药、食品等不同领域，而现有的机械手夹持的的稳定性一般，已不能满足于稳定有效的夹持各种形状的物品，使用局限性较差，且影响搬运的进行，其中需要配合人工进行搬运，工作量较大，且容易引发安全隐患。

但是，现有机械手采取笨重的材料，灵活度不够，操作不便，机械师的运作方式虽然解决代替人力劳动实现自动化，可使用起来并不方便，码垛物体时并不能保证码垛整齐，而且机械操作抓手不能准确快捷的抓取物体，会存在抓歪、抓错等现象。

实用新型内容

本实用新型提出了一种龙门码垛机械手，能够实现多维度的准确快捷抓取。

一种龙门码垛机械手，包括机械手、横向移动装置、前后移动装置、上下移动装置、机械手旋转支架和机架；

所述机架下端的上表面放置有托盘和码垛爪手抓取输送带；

所述前后移动装置固定在所述机架的上部，所述前后移动装置上设有一对前后导轨，所述一对前后导轨上可滑动的装有滑块；所述前后导轨的两侧末端均设置有同步齿轮，在同一条前后导轨两侧的同步齿轮之间装有传送同步带；

所述横向移动装置设置有一对横向杆，所述一对横向杆与所述前后导轨互相垂直；所述一对横向杆的两侧末端与垫板固定，所述垫板与所述前后移动装置的导轨上的滑块固定；

所述机械手设有升降齿条、上下固定导轨和支架，所述升降支架的下末端设有旋转减速齿轮盘，所述旋转减速齿轮盘的下端装有爪部；所述升降支架的外表面与连接板固定连接，所述连接板可滑动的设置在所述横向移动装置的横向导轨上。

进一步地，还设有前后伺服电机配减速机、横向伺服电机配减速机和升降伺服电机配减速机；所述前后伺服电机配减速机固定在机架上；所述横向伺服电机配减速机固定在横向支架上；所述升降伺服电机配减速机固定在升降上固定座的侧表面；所述旋转伺服电机配减速机固定在升降支架下末端的旋转减速齿轮盘上。

进一步地，还包括外立面，所述外立面固定在机架的侧面。

进一步地，托盘位于码垛爪手抓取输送带前侧。

进一步地，横向杆上设有连接板，与前后移动同步带相连接。

进一步地，横向杆的长度长于横向导轨的长度，且横向导轨的两侧末端设有锁止机构。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的机械手具有左右、前后、上下、旋转四个基本工作自由度；具有极高的抓取自由度和适应能力，不会出现抓歪的情况。

2.本实用新型的多个自由度独立运作，能够快速地到达工作位置和复位，实现快速抓取。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例拆除外盖后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例另一视角拆除外盖后的结构示意图。

图中：101、爪部；102、升降伺服电机配减速机；103、升降导轨；104、升降固定座；105、爪手旋转减速器；106、升降齿条；201、横向导轨；202、爪手旋转伺服电机配减速器；203、横向支架；204、横向支架滑块安装固定板；205、横向伺服电机配减速机；206横向移动同步带；301、滑块；302、前后导轨；303、前后伺服电机配减速机；304、传送同步带；305同步轮连动轴；100、升降支架；200、横向移动装置；300、前后移动装置；400、码垛托盘；500、码垛爪手抓取输送带；600、旋转支架；700、旋转角度装置；800、机架；900、外立面。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例如图1所示，本实用新型实际使用时，会在机架800除了顶面外的四周安装上外立面900；外立面900可以是玻璃等透明实体板材，可以是金属等不透明实体板材，也可以是网格等可观察内部运行状态的实体。为了更好地描述内部结构，如图2、图3所示，为本实施例拆除外立面900的结构示意图。

本发明机架800为框架结构，其底面为实体，在左右、前后、上下面的交界处均设置有对应的方管骨架。在机架800的底部，较前侧为码垛爪手抓取输送带 500，较后侧为存放区，存放区内码垛托盘400；其中码垛爪手抓取输送带500 用于接受来自流水线的已经打包好的物料；然后经过机械手100的抓取码垛托盘 400上码垛，码垛后码垛托盘400连同上面的码垛一起由叉车运至下一工序上，换上新的码垛托盘400。

本实用新型的运动机构包括，实现上下移动装置100、负责左右的横向移动装置200、前后移动装置300和旋转支架600、抓取爪手101一共5个功能组；其中前后移动装置300固定在机架800上方对称的两条方管上；横向移动装置 200固定在前后移动装置300上，旋转支架600固定在上下移动装置100支架下端的升降固定座104上，抓取爪手101装置固定在爪手旋转减速器105上。

本实用新型的机械结构分为抓取爪手101、升降伺服电机配减速机102、升降导轨103、升降固定座104和爪手旋转减速器105数个部件；其中升降固定座 104与上下移动装置100相连接；升降固定座104与爪手旋转减速器105的互相固定连接，爪手旋转减速器105与抓取爪手101连接，爪手旋转减速器105通过爪手旋转伺服电机配减速器202使得抓取爪手101左右实现转动；

升降固定座104的外壳侧面安装有升降伺服电机配减速机102，升降伺服电机配减速机102与升降固定座104内部齿轮连接，带动升降支架100外部固定的升降齿条106，从而为升降提供动力。

横向移动装置200包括一对横向导轨201、爪手旋转伺服电机配减速器202、一对横向支架203、横向支架滑块安装固定板204数个部件；其中升降固定座104 与横向导轨201通过导轨滑块相连接，升降固定座104则由横向伺服电机配减速机205驱动同步带206，从而为横向移动提供动力。

一对横向导轨201对应的固定在一对横向杆203上，横向导轨201的长度稍微短于横向杆203的长度且两端末端设置有防撞缓冲机构防止升降固定座104 机架800相撞。一对横向杆203的两端的下表面与横向支架滑块安装固定板204 固定连接，即一对横向杆203其中一端的与一个横向支架滑块安装固定板204 固定，另一端与另一个横向支架滑块安装固定板204固定；实现一对横向杆203 互相固定；横向支架滑块安装固定板204的下端两侧种安装有三个滑块301，滑块301设置在前后导轨302实现横向移动装置200在前后移动装置300上滑动相对位移。

前后移动装置300包括滑块301、一对前后导轨302、前后马达303、传送带304和连杆305；其中一对前后导轨302分别放置在机架800顶端的位于侧面的一对方管上；而一对前后导轨302的前、后末端均设置有滚轮桩；滚轮桩之间连接有连杆305，且连杆305的两端各装有一个滚轮，同一侧的滚轮上装有传送带304；即本实施例中，一共设有一对前后导轨302，一对同步轮连动轴305，四个轴承座，四个同步轮，两条传送同步带304；且传动同步带304、前后导轨 302的方向相同并同时与连杆305互相垂直。

前后伺服电机配减速机303设置在机架800的上方其中一条的方管上。前后伺服电机配减速机303为传送同步带304提供动力，传送同步带304带动滑块 301在前后导轨302上滑动，滑块301与横向移动装置200的滑块安装固定板204 固定，实现带动横向移动装置200的前后移动。

本实施例的完整工作流程为：

S1：打开码垛机电源，根据包装袋大小可以设定每一层码放4包还是5包，设定好机器运型参数后，码垛机器所有移动装置会从最初的原点位，自动回到工作位等候；

S2：工作位位于码垛爪手抓取输送带500正上方，抓取爪手101气缸打开，升降支架下降到码垛爪手抓取输送带500上方，与码垛爪手抓取输送带500留一个包装袋通过的位置；

S3：码垛爪手抓取输送带500末端装有红外光电，当红外光电检测到有来自传送线运输过来的包装袋时，抓取爪手101气缸关闭，抓取爪手101检测包装袋抓取到位后，上下移动装置100会自动上升，上下移动装置100上升到设定高度后，横向移动装置200、前后移动装置300和旋转角度装置700也会一同向码垛托盘位移动，当上下移动装置100、横向移动装置200、前后移动装置300和旋转角度装置700到达码垛设定对应的位置时，所有移动装置都会停止，抓取爪手101气缸打开，包装袋自动掉到码垛托盘上；

S4：抓取爪手101气缸打开时，码垛机器所有移动装置又会自动回到工作位等候；

S5：码垛后，如果码垛托盘400上还有空余位置时；则重复步骤S2至S4，直至码垛托盘400无空余位置时，控制系统会给出报警信号并停止前方输送带，提醒码垛托盘也满；

S6：如果所有的物料做完，码垛托盘400上还有空余位置，则需人工在触摸屏上点击停止或完成，

实施例2

与实施例1的区别在于，在机架800、抓取爪手101上设有多个位置检测传感器，能有准确识别当前码垛机器所有移动装置所在的当前位置，从而实现全自动工作。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.龙门码垛机械手，其特征在于，包括机械手、横向移动装置、前后移动装置、上下移动装置、机械手旋转支架和机架；

所述机架下端的上表面放置有托盘和码垛爪手抓取输送带；

所述前后移动装置固定在所述机架的上部，所述前后移动装置上设有一对前后导轨，所述一对前后导轨上可滑动的装有滑块；所述前后导轨的两侧末端均设置有同步齿轮，在同一条前后导轨两侧的同步齿轮之间装有传送同步带；

所述横向移动装置设置有一对横向杆，所述一对横向杆与所述前后导轨互相垂直；所述一对横向杆的两侧末端与垫板固定，所述垫板与所述前后移动装置的导轨上的滑块固定；

所述机械手设有升降齿条、上下固定导轨和升降支架，所述升降支架的下末端设有旋转减速齿轮盘，所述旋转减速齿轮盘的下端装有爪部；所述升降支架的外表面与连接板固定连接，所述连接板可滑动的设置在所述横向移动装置的横向导轨上。

2.根据权利要求1所述的龙门码垛机械手，其特征在于，还设有前后伺服电机配减速机、横向伺服电机配减速机和升降伺服电机配减速机；所述前后伺服电机配减速机固定在机架上；所述横向伺服电机配减速机固定在横向支架上；所述升降伺服电机配减速机固定在升降上固定座的侧表面；旋转伺服电机配减速机固定在所述升降支架下末端的旋转减速齿轮盘上。

3.根据权利要求1所述的龙门码垛机械手，其特征在于，还包括外立面，所述外立面固定在机架的侧面。

4.根据权利要求1所述的龙门码垛机械手，其特征在于，码垛托盘位于所述码垛爪手抓取输送带的前侧。

5.根据权利要求1所述的龙门码垛机械手，其特征在于，所述横向杆上设有连接板，与前后移动同步带相连接。

6.根据权利要求1所述的龙门码垛机械手，其特征在于，横向杆的长度长于横向导轨的长度，且横向导轨的两侧末端设有锁止机构。

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