CN221396154U - 型材码垛机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于型材堆垛领域，提供了一种型材码垛机械手，包括移动机构、与安装在移动机构上的夹持机构；移动机构包括平移座与升降架，平移座沿水平方向往复移动，升降架沿竖直方向往复移动，升降架与平移座滑动连接；夹持机构的数量为两组，两组夹持机构相对设置在升降架的相对两侧，单组夹持机构包括压料件、压料动力件、托料板、抽板动力件及挡料板，压料件与托料板沿竖直方向自上而下相对设置，压料动力件与升降架连接，以驱动压料件靠近或者远离托料板，抽板动力件安装在升降架上，以驱动托料板靠近或者远离另一组夹持机构，挡料板与升降架滑动连接，挡料板用于限制型材随托料板移动的幅度。本机械手具有自动化程度高、效率高的特点。

Description

型材码垛机械手

技术领域

本实用新型涉及型材堆垛领域，特别涉及了一种型材码垛机械手。

背景技术

型材被广泛应用与光伏边框、门窗边框及护栏等领域，通常型材完成切割、钻铣、装角码等工序后，需要将加工完成后的型材从工作台或者传送带上转移至转运托盘上并堆叠成垛，然后再将转运托盘与堆垛好的型材整体转运至其他工位组装成为成品。将加工好的型材从工作台或者传送带上转移至转运托盘上并堆垛成垛这一过程，目前目前国内生产企业多采用人工搬运方式进行码垛，采用人工码垛方式，存在劳动强度大，工作效率低等缺点，搬运过程中型材容易滑落对周围人或设备造成伤害，而且加工完成后的型材的存在尖角、利边等部位，容易划伤操作工人，具有一定的安全隐患。

本实用新型所要解决的技术问题为：如何解决现有型材码垛存在劳动强度大、工作效率低及存在一定安全隐患的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种型材码垛机械手，其能够代替人工对加工完成后的型材从工作台或者传送带上转移至转运托盘上，并完成码垛。

本实用新型所采用的技术方案为：一种型材码垛机械手，包括移动机构、与安装在移动机构上的夹持机构；

移动机构包括平移座与升降架，平移座沿水平方向往复移动，升降架沿竖直方向往复移动，升降架与平移座滑动连接；

夹持机构的数量为两组，两组夹持机构相对设置在升降架的相对两侧，单组夹持机构包括压料件、压料动力件、托料板、抽板动力件及挡料板，压料件与托料板沿竖直方向自上而下相对设置，压料动力件与升降架连接，用于驱动压料件靠近或者远离托料板，抽板动力件安装在升降架上，用于驱动托料板靠近或者远离另一组夹持机构，挡料板与升降架滑动连接，挡料板用于限制型材随托料板移动的幅度。

本申请的型材码垛机械手，通过两组夹持机构的压料件压紧型材的顶面与托料板托住型材的底面配合可以夹持住型材的两端，再由移动机构驱动夹持好的型材从工作台或者传送带上转移至托盘上，通过设置挡料板可以限制型材在移动过程中在两组夹持机构之间发生移动，尤其是一次性夹持多件型材移动时，挡料板可以确保各型材端面之间保持排列整齐；当机械手往托盘上码垛时，托料板往型材外侧抽离，挡料板可以防止型材跟随托料板抽离而移动，当托料板完成抽离之后，再将挡料板往型材外侧移动，可以确保型材在托盘上排列整齐，以提高码垛的精度；本机械手可以替代人工对加工完成后的型材从工作台或者传送带上转移至托盘上并堆叠整齐，以降低人力成本的投入和工人劳动强度，并提高型材码垛操作的安全性。

在一些实施方式中，单组夹持机构还包括挡料滑座，挡料滑座包括第一滑台与第一连接件，第一滑座与升降架滑动连接，抽板动力件安装在第一滑台上，抽板动力件的输出端与托料板连接，托料板与第一滑台滑动连接，第一连接件的一端与第一滑台连接，另一端与挡料板连接。

在一些实施方式中，单组夹持机构还包括托料滑座，托料滑座包括第二滑台与第二连接件，第二滑台与第一滑台滑动连接，第二连接件设置在第一连接件远离另一组夹持机构的一侧，第二连接件的一端与第二滑台连接，另一端与托料板连接。

在一些实施方式中，单组夹持机构还包括推板动力件，推板动力件安装在升降架上，用于驱动第一滑台靠近或者远离另一组夹持机构。

在一些实施方式中，压料件包括安装座与若干压头，安装座与压料动力件的输出端连接，各压头间隔安装在安装座上。

上述技术方案通过单独设置多个压头可以一次性夹持多件型材，而且每个压头之间互不干扰，避免夹持型材的数量差异而导致压料件受力不均衡影响型材夹持的稳定性。

在一些实施方式中，压料件还包括若干弹性件，各压头与安装座通过滑杆活动连接，各弹性件对应套设在各滑杆上，且弹性件的两端分别抵接安装座与压头。

上述技术方案通过弹性件与滑杆配合可以确保压料件夹持型材时，压头与型材表面保持压力接触，以确保夹持的精确性。

在一些实施方式中，压料件还包括延长件，延长件的一端与压料动力件连接，另一端朝挡料板延伸，安装座与延长件远离压料动力件的一端连接。

上述技术方案通过设置延长件，可以避免压料动力件与其他零部件发生干涉。

在一些实施方式中，升降架包括竖移臂与横梁，竖移臂与平移座滑动连接，横梁与竖移臂的底部连接，两组夹持机构分别安装在横梁的两端。

在一些实施方式中，移动机构还包括升降动力件，升降动力件安装在平移座上，升降动力件的输出端连接有传动齿轮，竖移臂上安装有与传动齿轮啮合的传动齿条。

上述技术方案通过传动齿轮与传动齿条配合，可以使升降架升降精度更高。

在一些实施方式中，移动机构还包括升降防撞导轮，升降防撞导轮安装在竖移臂的两端，用于限制竖移臂的升降行程。

上述技术方案通过设置升降防撞导轮可以防止升降架超行程与其他部件发生碰撞。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的型材码垛机械手的结构示意图；

图2为图1所示的型材码垛机械手夹持机构的结构示意图；

图3为图2所示的夹持机构中托料板处于回抽状态的结构示意图；

图4为图2所示夹持机构处于松开型材状态的结构示意图；

图5为图2所示的夹持机构中压力件的结构分解示意图。

图中：100、型材码垛机械手；10、移动机构；11、平移座；12、升降架；121、竖移臂；122、横梁；13、升降动力件；14、升降防撞导轮；20、夹持机构；21、压料件；211、安装座；212、压头；213、弹性件；214、滑杆；215、延长件；22、压料动力件；23、托料板；24、抽板动力件；25、挡料板；26、挡料滑座；261、第一滑台；262、第一连接件；27、托料滑座；271、第二滑台；272、第二连接件；28、推板动力件；29、基座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件的数目被称为有“多个”，它可以为两个或两个以上的任意数目。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，为本实用新型一较佳实施方式的一种型材码垛机械手100，包括移动机构10、与安装在移动机构10上的夹持机构20；移动机构10用于驱动夹持机构20升降和驱动夹持机构20在外部的工作台或者传送带与托盘之间往复水平运动，夹持机构20用于夹取放置在外部工作台或者传送带上的型材，并将型材放置在托盘上。本机械手可以替代人工对加工完成后的型材从工作台或者传送带上转移至托盘上并堆叠整齐，以降低人力成本的投入和工人劳动强度，并提高型材码垛操作的安全性。

如图1所示，移动机构10包括平移座11与升降架12，平移座11沿水平方向往复移动，升降架12沿竖直方向往复移动，升降架12与平移座11滑动连接。具体地，平移座11与外部的机架滑动连接，在外部的机架上安装有用于限制平移座11滑动轨迹的平移导轨，在平移座11上安装有与平移导轨滑动配合的平移滑块(图未示)，并且在外部的机架上设置有用于驱动平移座11在放置加工完成后的型材的工作台或者传送带与托盘之间往复平移的平移驱动电机；进一步地，升降架12包括竖移臂121与横梁122，竖移臂121与平移座11滑动连接，横梁122与竖移臂121的底部连接；为了使横梁122受力平衡，竖移臂121与横梁122的中部固定连接；进一步地，移动机构10还包括升降动力件13，升降动力件13安装在平移座11上，升降动力件13的输出端连接有传动齿轮(图未示)，竖移臂121上安装有与传动齿轮啮合的传动齿条(图未标)；通过传动齿轮与传动齿条配合，可以使升降架12升降精度更高；本实施例中，升降动力件13为带减速器的伺服电机。为了使竖移臂121升降更加顺畅并限制竖移臂121的升降轨迹，竖移臂121与平移座11通过导向轨与导向座滑动配合，并且在平移座11上设有供竖移臂121穿设的通孔。

优选地，移动机构10还包括升降防撞导轮14，升降防撞导轮14安装在竖移臂121的两端，用于限制竖移臂121的升降行程。通过设置升降防撞导轮14可以防止升降架12超行程与其他部件发生碰撞，确保本型材码垛机械手100可以安全运行。

请参阅图1与图2，夹持机构20的数量为两组，两组夹持机构20分别安装在横梁122的两端。单组夹持机构20包括压料件21、压料动力件22、托料板23、抽板动力件24及挡料板25，压料件21与托料板23沿竖直方向自上而下相对设置，压料动力件22与升降架12连接，用于驱动压料件21靠近或者远离托料板23，抽板动力件24安装在升降架12上，用于驱动托料板23靠近或者远离另一组夹持机构20，挡料板25与升降架12滑动连接，挡料板25用于限制型材随托料板23移动的幅度。

如图2如图5所示，压料件21包括安装座211与若干压头212，安装座211与压料动力件22的输出端连接，各压头212间隔安装在安装座211上。通过单独设置多个压头212可以一次性夹持多件型材，而且每个压头212之间互不干扰，避免夹持型材的数量差异而导致压料件21受力不均衡影响型材夹持的稳定性。优选地，各个压头212沿型材的排列方向间隔设置，且为了确保每个型材均有对应的压头212，压头212的数量应该大于或者等于型材的数量。进一步地，压料件21还包括若干弹性件213，各压头212与安装座211通过滑杆214活动连接，各弹性件213对应套设在各滑杆214上，且弹性件213的两端分别抵接安装座211与压头212，本实施例中，弹性件213为螺旋弹簧。通过弹性件213与滑杆214配合可以确保压料件21夹持型材时，压头212与型材表面保持压力接触，以确保夹持的精确性。

更进一步地，压料件21还包括延长件215，延长件215的一端与压料动力件22连接，另一端朝挡料板25延伸，安装座211与延长件215远离压料动力件22的一端连接。通过设置延长件215，可以避免压料动力件22与其他零部件发生干涉。优选地，为了避免压头212对型材表面造成伤害，压头212采用弹性材质制成，例如硅胶或者橡胶。

需要说明的是，虽然本实施例中，采用多个压头212对型材进行夹持，在其他实施例中也可以采用一体式的压块与托料板23配合对型材进行夹持，即只需满足压头212可以与托料板23配合夹持型材的目的即可，其具体结构可以根据实际夹持的型材的形状作适应性修改。

如图2与图3所示，单组夹持机构20还包括挡料滑座26，挡料滑座26包括第一滑台261与第一连接件262，第一滑座与升降架12滑动连接，抽板动力件24安装在第一滑台261上，抽板动力件24的输出端与托料板23连接，托料板23与第一滑台261滑动连接，第一连接件262的一端与第一滑台261连接，另一端与挡料板25连接。通过设置挡料滑座26可以使得挡料板25与托料板23既可以同步滑动，又可以根据需要使得托料板23相对于挡料板25滑动，控制更加灵活。

本实施例中，单组夹持机构20还包括托料滑座27，托料滑座27包括第二滑台271与第二连接件272，第二滑台271与第一滑台261滑动连接，第二连接件272设置在第一连接件262远离另一组夹持机构20的一侧，第二连接件272的一端与第二滑台271连接，另一端与托料板23连接。

单组夹持机构20还包括推板动力件28，推板动力件28安装在升降架12上，用于驱动第一滑台261靠近或者远离另一组夹持机构20。可选地，压料动力件22、抽板动力件24及推板动力件28为油缸或者气缸。

为了便于安装夹持机构20，本实施例中，单组夹持机构20还包括基座29，基座29与升降座的横梁122通过螺栓固定连接，压料动力件22安装在基座29上，第一滑台261与基座29滑动连接，推板动力件28安装在基座29上，且推板动力件28的伸缩杆与第一滑台261连接。优选地，第一滑台261与基座29通过导轨与滑块配合实现限位滑动配合，同理，第二滑台271与第一滑台261也是通过导轨与滑块配合实现限位滑动配合。

工作时，由平移动力件驱动升降架12平移至放置加工好型材的工作台或者传送带上方，(为了提高效率，工作台或者传送带上的型材应该以指定的数量整齐排列成组，以便于一次性夹持转移多个型材)再由升降动力件13驱动升降架12下降，此时两组夹持机构20的托料板23和挡料板25之间的距离要大于型材的长度尺寸，托板的顶面应该略低于型材的底面，接着抽板动力件24推动托料板23朝横梁122中部伸出，随后推板动力件28驱动第一滑台261往横梁122中部移动，在挡料板25与型材端面距离1-2毫米的时候推板动力件28停止工作(即挡料板25只起挡料作用，不用作夹料作用，防止型材两端面受力而导致型材弯曲变形)，随即升降动力件13带动升降架12抬升使托板托住型材底部，然后压料动力件22驱动压头212往托料板23方向下压夹住型材，紧随着升降动力件13带动升降架12上升至指定高度，同时或随后由平移动力件驱动平移座11从工作台或者传送带上方转移至托盘上方，再由升降动力件13驱动升降架12下降至指定高度使型材放置在托盘表面或者层叠在托盘上的型材表面，接着由压料动力驱动压头212复位，接着由抽板动力件24驱动托料板23往远离横梁122中部的方向抽离型材，待托料板23与型材完全分离之后，再由推板动力件28驱动挡料板25与托料板23朝远离横梁122中部的方向滑动，使得夹持机构20与型材完成分离，重复上述动作实现代替人工将加工完成后的型材从工作台或者传送带转移至托盘上并堆叠成垛的过程。

本申请的型材码垛机械手100，通过两组夹持机构20的压料件21压紧型材的顶面与托料板23托住型材的底面配合可以夹持住型材的两端，再由移动机构10驱动夹持好的型材从工作台或者传送带上转移至托盘上，通过设置挡料板25可以限制型材在移动过程中在两组夹持机构20之间发生移动，尤其是一次性夹持多件型材移动时，挡料板25可以确保各型材端面之间保持排列整齐；当机械手往托盘上码垛时，托料板23往型材外侧抽离，挡料板25可以防止型材跟随托料板23抽离而移动，当托料板23完成抽离之后，再将挡料板25往型材外侧移动，可以确保型材在托盘上排列整齐，以提高码垛的精度。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种型材码垛机械手(100)，包括移动机构(10)、与安装在移动机构(10)上的夹持机构(20)，其特征在于：

所述移动机构(10)包括平移座(11)与升降架(12)，所述平移座(11)沿水平方向往复移动，所述升降架(12)沿竖直方向往复移动，所述升降架(12)与平移座(11)滑动连接；

所述夹持机构(20)的数量为两组，两组夹持机构(20)相对设置在升降架(12)的相对两侧，单组所述夹持机构(20)包括压料件(21)、压料动力件(22)、托料板(23)、抽板动力件(24)及挡料板(25)，所述压料件(21)与托料板(23)沿竖直方向自上而下相对设置，所述压料动力件(22)与升降架(12)连接，用于驱动压料件(21)靠近或者远离托料板(23)，所述抽板动力件(24)安装在升降架(12)上，用于驱动托料板(23)靠近或者远离另一组夹持机构(20)，所述挡料板(25)与升降架(12)滑动连接，所述挡料板(25)用于限制型材随托料板(23)移动的幅度。

2.根据权利要求1所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，单组所述夹持机构(20)还包括挡料滑座(26)，所述挡料滑座(26)包括第一滑台(261)与第一连接件(262)，所述第一滑座与升降架(12)滑动连接，所述抽板动力件(24)安装在第一滑台(261)上，所述抽板动力件(24)的输出端与托料板(23)连接，所述托料板(23)与第一滑台(261)滑动连接，所述第一连接件(262)的一端与第一滑台(261)连接，另一端与挡料板(25)连接。

3.根据权利要求2所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，单组所述夹持机构(20)还包括托料滑座(27)，所述托料滑座(27)包括第二滑台(271)与第二连接件(272)，所述第二滑台(271)与第一滑台(261)滑动连接，所述第二连接件(272)设置在第一连接件(262)远离另一组夹持机构(20)的一侧，所述第二连接件(272)的一端与第二滑台(271)连接，另一端与托料板(23)连接。

4.根据权利要求2所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，单组所述夹持机构(20)还包括推板动力件(28)，所述推板动力件(28)安装在升降架(12)上，用于驱动第一滑台(261)靠近或者远离另一组夹持机构(20)。

5.根据权利要求1所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述压料件(21)包括安装座(211)与若干压头(212)，所述安装座(211)与压料动力件(22)的输出端连接，各所述压头(212)间隔安装在安装座(211)上。

6.根据权利要求5所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述压料件(21)还包括若干弹性件(213)，各所述压头(212)与安装座(211)通过滑杆(214)活动连接，各所述弹性件(213)对应套设在各滑杆(214)上，且弹性件(213)的两端分别抵接安装座(211)与压头(212)。

7.根据权利要求5所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述压料件(21)还包括延长件(215)，所述延长件(215)的一端与压料动力件(22)连接，另一端朝挡料板(25)延伸，所述安装座(211)与延长件(215)远离压料动力件(22)的一端连接。

8.根据权利要求1所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述升降架(12)包括竖移臂(121)与横梁(122)，所述竖移臂(121)与平移座(11)滑动连接，所述横梁(122)与竖移臂(121)的底部连接，两组所述夹持机构(20)分别安装在横梁(122)的两端。

9.根据权利要求8所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述移动机构(10)还包括升降动力件(13)，所述升降动力件(13)安装在平移座(11)上，所述升降动力件(13)的输出端连接有传动齿轮，所述竖移臂(121)上安装有与传动齿轮啮合的传动齿条。

10.根据权利要求8所述的型材码垛机械手(100)，其特征在于，所述移动机构(10)还包括升降防撞导轮(14)，所述升降防撞导轮(14)安装在竖移臂(121)的两端，用于限制竖移臂(121)的升降行程。