CN220945387U - 大负载码垛机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大负载码垛机械臂，包括竖向滑动安装在立柱上的钢梁安装座，所述钢梁安装座上安装有镂空悬臂钢梁，所述镂空悬臂钢梁的悬臂端与所述钢梁安装座之间设有悬臂端加强装置，所述镂空悬臂钢梁的下方设有夹具安装座体，所述镂空悬臂钢梁与所述夹具安装座体之间设有驱动所述夹具安装座体沿所述镂空悬臂钢梁长度方向滑动的夹具水平滑移机构；所述钢梁安装座与所述立柱之间还设有用于平衡所述镂空悬臂钢梁的钢梁配重机构；本装置的悬臂结构具有重量轻、强度高、安全性较好等特点，其负载量大，可用于大规格、大负载板材的码垛搬运。
Description
技术领域
本实用新型涉及码垛机械手，尤其涉及一种大负载码垛机械臂。
背景技术
码垛机械手作为自动化设备中的一种，是整个自动化生产线或自动化仓储的核心设备之一，其能够将不同外形尺寸的货物，整齐、自动地码在生产线上或货架上，广泛应用于板材、汽车、物流、包装等不同领域。现有的码垛机械手通常具有旋转、升降、横移等工作机构，带动机械夹爪进行旋转和上下水平移动，实现产品的抓取和码垛。现有技术中公告号为CN210551222U公开一种四轴悬臂码垛机械手，该码垛机械手包括立柱、升降座、第一旋转驱动机构、升降驱动机构、悬臂横梁、横移滑座、横移驱动机构、夹爪机构和第二旋转机构，升降座的上部通过第一旋转驱动机构安装于立柱的上部，升降座的下部具有支撑座，立柱的下部具有与支撑座相配合的圆柱段；悬臂横梁的一端通过升降驱动机构滑动地安装于升降座上，横移滑座通过横移驱动机构滑动地安装于悬臂横梁上，夹爪机构通过第二旋转机构安装于横移滑座的下方，该码垛机械手具有多个自由度，具有工作灵活等特点，但是本领域技术人员均可知，一般此种悬臂横梁的长度较短，旋转半径在1.5m-2m之间，并且仅能用于负载约为100kg左右的货物码垛使用，例如当前行业内的码垛机器人一般可用于码垛长度小于1.5m、负载在70公斤左右的瓦楞板，而随着大型工程中对于较长板材需求量增大，对于长度达3m、负载在200公斤以上的大规格瓦楞板的码垛需要也相应增加，而当前行业内的码垛机器人无法满足使用需求，因此就需要人工抬板，存在人员劳动强度较大、安全性较低等问题，而为了实现大负载码垛需求，仅将当前码垛机器人尺寸加大仍然会存在以下问题：由于悬臂横梁为悬臂结构，一旦长度加长后，当其负载200公斤以上重量后，其悬臂横梁的悬臂端一侧挠度较大，悬臂横梁容易发生变形，影响整体使用，而为了提高悬臂横梁的整体强度，通常会采用增加悬臂横梁厚度的方式解决，但是同时又会使得悬臂横梁的自重加大，那么又会导致整体负载变小。因此，亟待设计一种可适用于旋转半径与负载较均较大、强度较好的码垛机械手。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种强度较好、使用稳定、可适用于大尺寸、大负载货物的大负载码垛机械臂。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：大负载码垛机械臂，包括竖向滑动安装在立柱上的钢梁安装座，所述钢梁安装座上安装有镂空悬臂钢梁，所述镂空悬臂钢梁的悬臂端与所述钢梁安装座之间设有悬臂端加强装置，所述镂空悬臂钢梁的下方设有夹具安装座体，所述镂空悬臂钢梁与所述夹具安装座体之间设有驱动所述夹具安装座体沿所述镂空悬臂钢梁长度方向滑动的夹具水平滑移机构；所述钢梁安装座与所述立柱之间还设有用于平衡所述镂空悬臂钢梁的钢梁配重机构。
作为优选的技术方案，所述镂空悬臂钢梁包括两平行布置的矩形钢梁，两所述矩形钢梁之间焊接固定有多个矩形连接梁，两所述矩形钢梁靠近所述立柱的一端固定有钢梁连接座，所述钢梁连接座固定在所述钢梁安装座上，两所述矩形钢梁之间位于所述矩形钢梁的下方设有用于安装所述夹具水平滑移机构的滑移容纳空间，两所述矩形钢梁上布置有若干减重孔。
作为优选的技术方案，所述悬臂端加强装置包括两加强杆，两所述加强杆与两所述矩形钢梁一一对应，所述加强杆的一端通过固定在所述矩形钢梁的悬臂端，所述加强杆的另一端固定在所述钢梁安装座上。
作为优选的技术方案，所述夹具水平滑移机构包括固定设在所述镂空悬臂钢梁底端的水平滑移导轨，所述水平滑移导轨上滑动安装有水平滑座，所述夹具安装座体固定在所述水平滑座上，所述镂空悬臂钢梁的两端分别安装有传动带轮，两所述传动带轮之间安装有输送带，所述水平滑座固定在所述输送带上，所述镂空悬臂钢梁上还固定有滑移驱动电机，所述滑移驱动电机的输出端固定有主动带轮，所述主动带轮与其中一所述传动带轮之间传动连接。
作为优选的技术方案，所述钢梁配重机构包括转动安装在所述立柱顶端的配重链轮，所述配重链轮上对应设有配重链条，所述配重链条的一端固定于所述镂空悬臂钢梁的一端，所述配重链条的另一端连接有配重块，所述立柱上设有将所述配重块包覆在内的配重框架，所述配重块的四周设有沿所述配重框架上下滑动的配重导轮。
由于采用了上述技术方案，大负载码垛机械臂，包括竖向滑动安装在立柱上的钢梁安装座，所述钢梁安装座上安装有镂空悬臂钢梁，所述镂空悬臂钢梁的悬臂端与所述钢梁安装座之间设有悬臂端加强装置，所述镂空悬臂钢梁的下方设有夹具安装座体，所述镂空悬臂钢梁与所述夹具安装座体之间设有驱动所述夹具安装座体沿所述镂空悬臂钢梁长度方向滑动的夹具水平滑移机构；所述钢梁安装座与所述立柱之间还设有用于平衡所述镂空悬臂钢梁的钢梁配重机构；本实用新型的有益效果是：本装置为了增大旋转半径，因此将现有技术中的悬臂横梁的长度加长，而为了提高悬臂横梁的强度以及负载量，悬臂横梁采用的是镂空悬臂钢梁，其一方面通过减轻所述镂空悬臂钢梁的总体自重，从而来提高负载量，另一方面采用钢梁结构来提供强度，满足使用需求；此外，本装置在现有技术的基础上增设一悬臂端加强装置，通过所述悬臂端加强装置将所述镂空悬臂钢梁的悬臂端间接固定在钢梁升降机构上，使得所述镂空悬臂钢梁构成一稳定的三角形钢梁结构，可有效提高所述镂空悬臂钢梁的整体结构强度、负载量以及使用安全性，本装置总体可适用于大尺寸、大负载货物的码垛搬运。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
图1是码垛机械手的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的结构示意图；
图3是图2另一角度的结构示意图；
图4是图2的仰视图；
图中：A-立柱；B-机械臂；C-夹具总成；100-钢梁安装座；200-镂空悬臂钢梁；201-矩形钢梁；202-矩形连接梁；203-钢梁连接座；204-减重孔；300-悬臂端加强装置；301-加强杆；400-夹具安装座体；500-夹具水平滑移机构；501-水平滑移导轨；502-水平滑座；503-传动带轮；504-输送带；505-滑移驱动电机；506-主动带轮；600-钢梁配重机构；601-配重链轮；602-配重链条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，码垛机械手，包括立柱A、安装在其上的机械臂B以及安装在机械臂B上的夹具总成C，机械臂B通过钢梁升降机构沿所述立柱A上下滑动，带动夹具总成C升降实现码垛。
参见图2至图4，大负载码垛机械臂B，包括竖向滑动安装在立柱A上的钢梁安装座100，所述钢梁安装座100上安装有镂空悬臂钢梁200，所述镂空悬臂钢梁200的悬臂端与所述钢梁安装座100之间设有悬臂端加强装置300，所述镂空悬臂钢梁200的下方设有夹具安装座体400，所述夹具安装座体400的底端用于安装夹具总成C，所述镂空悬臂钢梁200与所述夹具安装座体400之间设有驱动所述夹具安装座体400沿所述镂空悬臂钢梁200长度方向滑动的夹具水平滑移机构500；所述钢梁安装座100与所述立柱A之间还设有用于平衡所述镂空悬臂钢梁200的钢梁配重机构600。本装置为了增大旋转半径，因此将现有技术中的悬臂横梁的长度加长，而为了提高悬臂横梁的强度以及负载量，悬臂横梁采用的是镂空悬臂钢梁200，其一方面通过减轻所述镂空悬臂钢梁200的总体自重，从而来提高负载量，另一方面采用钢梁结构来提供强度，满足使用需求；同时本装置中的夹具总成C还采用铝合金式结构，其具有重量轻、强度高等特点，通过减轻夹具总成C的重量，从而来提高悬臂横梁的负载量；此外，本装置在现有技术的基础上增设一悬臂端加强装置300，通过所述悬臂端加强装置300将所述镂空悬臂钢梁200的悬臂端间接固定在钢梁升降机构上，使得所述镂空悬臂钢梁200构成一稳定的三角形钢梁结构，可有效提高所述镂空悬臂钢梁200的整体结构强度、负载量以及使用安全性，本装置总体可适用于大尺寸、大负载货物的码垛搬运。
在本实施例中，镂空悬臂钢梁200的展臂长度为3.5m-4m，夹具总成C的水平滑移行程为3.5m-4m、负载为300kg-500kg。
参见图2至图4，所述镂空悬臂钢梁200包括两平行布置的矩形钢梁201，两所述矩形钢梁201之间焊接固定有多个矩形连接梁202，两所述矩形钢梁201靠近所述立柱A的一端固定有钢梁连接座203，所述矩形钢梁201与所述钢梁连接座203之间焊接固定并通过加强筋辅助连接，所述钢梁连接座203固定在所述钢梁安装座100上，两所述矩形钢梁201之间位于所述矩形钢梁201的下方设有用于安装所述夹具水平滑移机构500的滑移容纳空间，两所述矩形钢梁201上布置有若干减重孔204。本装置中采用矩形钢梁201来替代现有技术中的普通钢板、框架结构，矩形钢梁201具有高强度、高刚度特点，可以承受巨大的压力和重量，确保本装置的稳定性和安全性。两所述矩形钢梁201之间通过多个所述矩形连接梁202焊接固定，形成一整体钢架结构，而为了进一步的减轻所述镂空悬臂钢梁200的自身重量，在所述矩形钢梁201的侧壁设置多个减重孔204，减重孔204为矩形孔、圆孔，通过侧壁开孔不仅可以达到减重的目的，而且对结构强度影响较小。
所述悬臂端加强装置300包括两加强杆301，两所述加强杆301与两所述矩形钢梁201一一对应，所述加强杆301的一端通过固定在所述矩形钢梁201的悬臂端，所述加强杆301的另一端固定在所述钢梁安装座100上。通过所述加强杆301将所述矩形钢梁201的悬臂端间接固定在所述钢梁安装座100上，与镂空悬臂钢梁200形成一稳定的三角形结构。所述加强杆301的两端通过螺栓进行固定安装，并且所述加强杆301的一端是直接固定在所述钢梁安装座100上的，其与直接固定在所述钢梁连接座203上相比，所述加强杆301的倾斜角度范围较大，所形成的三角形结构更稳定，且与所述镂空悬臂钢梁200的结构是独立、可拆卸的，可以根据实际负载随时更换加强杆301。
所述夹具水平滑移机构500包括固定设在所述镂空悬臂钢梁200底端的水平滑移导轨501，所述水平滑移导轨501上滑动安装有水平滑座502，所述夹具安装座体400固定在所述水平滑座502上，所述镂空悬臂钢梁200的两端分别安装有传动带轮503，两所述传动带轮503之间安装有输送带504，所述水平滑座502固定在所述输送带504上，所述镂空悬臂钢梁200上还固定有滑移驱动电机505，所述滑移驱动电机505的输出端固定有主动带轮506，所述主动带轮506与其中一所述传动带轮503之间传动连接。所述水平滑移导轨501设有一个，所述水平滑座502的顶端固定在所述输送带504的底端一个位置处。所述夹具水平滑移机构500采用带式结构进行驱动，具有重量较轻的特点，可减轻对所述镂空悬臂钢梁200的压力，间接提高负载量。使用时，所述滑移驱动电机505转动，带动所述主动带轮、所述传动带轮503转动，所述输送带504拉动水平滑座502以及固定在所述水平滑座502底端的其他结构沿着所述水平滑移导轨501水平滑动。
所述钢梁配重机构600包括转动安装在所述立柱A顶端的配重链轮601，所述配重链轮601上对应设有配重链条602，所述配重链条602的一端固定于所述镂空悬臂钢梁200的一端，所述配重链条602的另一端连接有配重块，所述立柱A上设有将所述配重块包覆在内的配重框架，所述配重块的四周设有沿所述配重框架上下滑动的配重导轮，在本实施例中，所述配重框架与所述立柱为同一构件，所述立柱选用竖向设置的矩形方钢，矩形方钢内用于放置配重块，作为配重框架使用。通过所述配重链轮601向上拉动所述镂空悬臂钢梁200，通过所述配重块来平衡所述镂空悬臂钢梁200、夹具总成C以及负载的重量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.大负载码垛机械臂，包括竖向滑动安装在立柱上的钢梁安装座，其特征在于：所述钢梁安装座上安装有镂空悬臂钢梁，所述镂空悬臂钢梁的悬臂端与所述钢梁安装座之间设有悬臂端加强装置，所述镂空悬臂钢梁的下方设有夹具安装座体，所述镂空悬臂钢梁与所述夹具安装座体之间设有驱动所述夹具安装座体沿所述镂空悬臂钢梁长度方向滑动的夹具水平滑移机构；所述钢梁安装座与所述立柱之间还设有用于平衡所述镂空悬臂钢梁的钢梁配重机构。
2.如权利要求1所述的大负载码垛机械臂，其特征在于：所述镂空悬臂钢梁包括两平行布置的矩形钢梁，两所述矩形钢梁之间焊接固定有多个矩形连接梁，两所述矩形钢梁靠近所述立柱的一端固定有钢梁连接座，所述钢梁连接座固定在所述钢梁安装座上，两所述矩形钢梁之间位于所述矩形钢梁的下方设有用于安装所述夹具水平滑移机构的滑移容纳空间，两所述矩形钢梁上布置有若干减重孔。
3.如权利要求2所述的大负载码垛机械臂，其特征在于：所述悬臂端加强装置包括两加强杆，两所述加强杆与两所述矩形钢梁一一对应，所述加强杆的一端通过固定在所述矩形钢梁的悬臂端，所述加强杆的另一端固定在所述钢梁安装座上。
4.如权利要求1所述的大负载码垛机械臂，其特征在于：所述夹具水平滑移机构包括固定设在所述镂空悬臂钢梁底端的水平滑移导轨，所述水平滑移导轨上滑动安装有水平滑座，所述夹具安装座体固定在所述水平滑座上，所述镂空悬臂钢梁的两端分别安装有传动带轮，两所述传动带轮之间安装有输送带，所述水平滑座固定在所述输送带上，所述镂空悬臂钢梁上还固定有滑移驱动电机，所述滑移驱动电机的输出端固定有主动带轮，所述主动带轮与其中一所述传动带轮之间传动连接。
5.如权利要求1所述的大负载码垛机械臂，其特征在于：所述钢梁配重机构包括转动安装在所述立柱顶端的配重链轮，所述配重链轮上对应设有配重链条，所述配重链条的一端固定于所述镂空悬臂钢梁的一端，所述配重链条的另一端连接有配重块，所述立柱上设有将所述配重块包覆在内的配重框架，所述配重块的四周设有沿所述配重框架上下滑动的配重导轮。
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