CN110182502A - 一种用于物料搬运装备的自动抓料装置及搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，包括抓料机构，抓料机构包括运转导轨、旋转机构以及多功能夹爪；多功能夹爪沿着运转导轨滑动，运转导轨安装在旋转机构上；搬运装置，搬运装置包括装载空间，装载空间的底面设置有若干滚珠；运输机构，运输机构包括运输辊和沉降平台，运输辊设置在装载空间的上方，沉降平台沿着装载空间在垂直方向上下运动，多功能夹抓的下料位置对应运输辊的输送线的起始端；整料机构，整料机构包括若干平料推板；出料口，出料口包括出料仓，其搬运方法包括步骤：S100、抓料；S200、卸料；S300、运输；S400、装料；S500、整料；S600、下料，本发明可以对物料进行精确抓取、运输以及码放，有利于提高搬运效率。

Description

一种用于物料搬运装备的自动抓料装置及搬运方法

技术领域

本发明涉及仓储运输领域，具体为一种用于物料搬运装备的自动抓料装置及搬运方法。

背景技术

由于工业生产自动化程度的提高和生产规模的扩大，以及生产过程中物料搬运费用对赢利的影响巨大，促使企业在生产中越来越多的采用大型、高效、自动化的物料搬运机械。随着我国物料搬运设备制造企业在国际市场上竞争能力的不断增强，以及发展中国家经济建设持续稳定发展的市场需要，世界市场对我国物料搬运机械的总体需求将不断增长。物料搬运指物料提起、移动与放置，以生产时间与地点效用，即物料的储存和短距离移动的管理。另一说法为，物料搬运为在适当条件下，使用正确的方法，在适当地点，适当时间，适当位置，适当顺序，适当成本下，提供正确数量的正确物料。简单地说就是运用各种动力和搬运机械将物料保质、如数、准时、安全、经济地搬离和运到指定地点。物料的搬运设备上一般配备有自动或者半自动的抓料装置，以实现对物料的精准抓取，提高搬运物料的效率。

例如，申请号为201510608436.3，专利名称为自动抓料的装置的发明专利：

其包括由升降气缸驱动的竖直设置有拉杆的升降机构；与拉杆固定并随其同步升降的机械爪机构以及由气缸驱动由齿轮组实现转动的转动机构。此发明的有益效果在于，通过升降机构、转动机构、机械爪机构和控制***把产品的位置进行转移，结构简单实用，自动化程度高，提高了生产效率。

但是，现有的自动抓料装置存在以下缺陷：

(1)现有的自动抓料装置一般只能进行局部方位的调整，而不具有全方位抓取物料的方向调节功能，不利于提高工作效率；

(2)通常抓料机构抓送物料后将其随意的摆放在搬运装置上，物料摆放杂乱，彼此间容易相互碰撞损伤，不利于利用物料间的空间，节省有限的搬运空间，减少搬运次数；

(3)搬运不同性质的物料通常需要匹配不同的夹爪，更换夹爪费时费力。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种用于物料搬运装备的自动抓料装置及搬运方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，包括

抓料机构，所述抓料机构包括运转导轨、旋转机构以及多功能夹爪；所述多功能夹爪沿着所述运转导轨滑动，所述运转导轨安装在所述旋转机构上并随着旋转机构旋转；

搬运装置，所述搬运装置包括由其四壁以及底面围合成的装载空间，所述装载空间的底面设置有便于物料在其上滑动的若干滚珠；

运输机构，所述运输机构包括运输辊和位于所述运输辊的输送线末端的沉降平台，所述运输辊设置在所述装载空间的上方，所述沉降平台沿着所述装载空间在垂直方向上下运动，所述多功能夹抓的下料位置对应所述运输辊的输送线的起始端；

整料机构，所述整料机构包括若干安装在所述搬运装置内部侧壁不同水平高度的平料推板；

出料口，所述出料口包括位于所述装载空间靠近所述运输机构输送线起始端下方的出料仓。

进一步地，所述运转导轨包括X轴运转导轨、Y轴运转导轨和Z轴运转导轨，所述Y轴运转导轨滑动安装在所述X轴运转导轨上，所述Z轴运转导轨滑动安装在所述Y轴运转导轨上，所述多功能夹爪活动安装在所述Z轴运转导轨上。

进一步地，所述多功能夹爪包括夹爪安装座、旋转气缸以及夹爪，所述旋转气缸固定安装在所述夹爪安装座上，所述旋转气缸上安装有旋转平台，所述夹爪安装在所述旋转平台上。

进一步地，所述夹爪包括用于机械夹紧物料的机械夹爪、用于吸附物料的吸附夹爪和用于勾取物料的勾状夹爪。

进一步地，所述运输辊包括运输支撑平台和滚筒，所述运输支撑平台的运输线起始端朝运输线末端倾斜，所述运输支撑平台上阵列有若干滚筒轴槽，所述滚筒活动安装在所述滚筒轴槽上。

进一步地，所述沉降平台上安装有用于感应所述沉降平台上物料存在的重量感应器。

进一步地，所述装载空间的底面设置有用于容纳下降后的所述沉降平台的收容槽，所述收容槽内设置有用于感应所述沉降平台下降至底端的光敏感应器。

进一步地，所述平料推板包括用于将下沉后的沉降平台上的物料推向远离所述沉降平台一端的X轴推板以及用于将物料前后方向推送的Y轴推板。

进一步地，所述出料仓的仓口设置有通断阻挡板，所述通断阻挡板被构造成用于控制所述出料仓与所述装载空间间的联通与断开。

一种用于物料搬运装备的自动抓料装置的搬运方法，包括以下步骤：

S100、抓料：所述夹爪通过平移和旋转移动至物料堆放处，抓取物料；

S200、卸料：所述夹爪将抓取的物料放置于运输机构的运输线起始端；

S300、运输：物料通过倾斜滚动的所述运输辊运输到运输机构运输线末端的沉降平台上；

S400、装料：物料经所述沉降平台下沉至装载空间内；

S500、整料：所述平料推板将物料推送码放整齐；

S600、下料：物料推送至所述出料口，完成下料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的抓料机构具有三维的全方位的调节功能，能精确的将指定地点的物料抓取放置到搬运装置上；

(2)本发明的运输机构和整料机构将放置在运输线上的物料有序的运输到搬运装置上，并对物料进行推送整理，避免彼此间相互碰撞损伤，有利于利用物料间的空间，节省有限的搬运空间，减少搬运次数；

(3)本发明的多功能夹爪同时具有多个适用不同性质物料的夹爪，需要相应的夹爪只要将其旋转到朝向物料的方向即可。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图；

图3为本发明去除运输机构后的俯视结构示意图；

图4为本发明的图1中A的放大结构示意图；

图5为本发明的运输机构的结构示意图；

图6为本发明的搬运方法的流程框图。

图中标号：

1-抓料机构；11-运转导轨；111-X轴运转导轨；112-Y轴运转导轨；113-Z轴运转导轨；12-旋转机构；13-多功能夹爪；131-夹爪安装座；132-旋转气缸；133-夹爪；1331-机械夹爪；1332-吸附夹爪；1333-勾状夹爪；134-旋转平台；

2-搬运装置；21-装载空间；22-滚珠；23-收容槽；24-光敏感应器；

3-运输机构；31-运输辊；311-运输支撑平台；312-滚筒；313-滚筒轴槽；32-沉降平台；33-重量感应器；

4-整料机构；41-平料推板；411-X轴推板；412-Y轴推板；

5-出料口；51-出料仓；52-通断阻挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明提供了一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，包括抓料机构1，抓料机构1包括提供三维运动的运转导轨11、旋转机构12以及应对不同物料提供不同抓料方式的多功能夹爪13。多功能夹爪13沿着运转导轨11滑动，运转导轨11安装在旋转机构12上并随着旋转机构12旋转。

搬运装置2，搬运装置2包括由其四壁以及底面围合成的用于承载物料的装载空间21，装载空间21的底面设置有便于物料在其上滑动的若干滚珠22，滚珠22减少了物料在装载空间21底面滑动的摩擦力。

运输机构3，运输机构3包括运输辊31和位于运输辊31的输送线末端的沉降平台32，运输辊31设置在装载空间21的上方，沉降平台32沿着装载空间21在垂直方向上下运动，多功能夹抓13的下料位置对应运输辊31的输送线的起始端。进一步解释一下，多功能夹抓13将物料抓取放置在运输辊31上，物料由运输辊31运输线的上游输送至运输线的下游，经沉降平台32下沉至装载空间21中。

整料机构4，整料机构4包括若干安装在搬运装置2内部侧壁不同水平高度的平料推板41。进入装载空间21中的物料经平料推板41推送码放至装载空间21的另一端，有效的利用了空间。

出料口5，出料口5包括位于装载空间21靠近运输机构3输送线起始端下方的出料仓51。当物料搬运完毕后下料时，物料先进入出料仓51中，实现逐层有序的下料。

为了使多功能夹爪13能够全方位的运动以抓取物料，运转导轨11包括X轴运转导轨111、Y轴运转导轨112和Z轴运转导轨113，Y轴运转导轨112滑动安装在X轴运转导轨111上，Z轴运转导轨113滑动安装在Y轴运转导轨112上，多功能夹爪13活动安装在Z轴运转导轨113上。加上位于运转导轨11下方的旋转机构12，多功能夹爪13能够实现三维的各个角度的运转抓料。优选的，多功能夹爪13可以为一个或多个同时工作用于提高效率。

多功能夹爪13包括夹爪安装座131、旋转气缸132以及夹爪133，旋转气缸132固定安装在夹爪安装座131上，旋转气缸132上安装有旋转平台134，夹爪133安装在旋转平台134上。夹爪133在旋转气缸132的作用下，随着旋转平台134旋转。为了使多功能夹爪13能够适用于多种不同类型物料的抓取，例如集装箱、板材、散料等。夹爪133包括用于机械夹紧物料的机械夹爪1331、用于吸附物料的吸附夹爪1332和用于勾取物料的勾状夹爪1333。旋转气缸132旋转时用于更换需要使用的对应的夹爪13。

为了使物料在运输机构3上能够不借助外力而在自身重力的作用下运输，运输辊31包括运输支撑平台311和滚筒312，运输支撑平台311的运输线起始端朝运输线末端倾斜，方便物料利用重力作用。沿着滚筒312在输支撑平台311上朝下滚动。运输支撑平台311上阵列有若干滚筒轴槽313，滚筒312活动安装在滚筒轴槽313上。

同时，为了使运输至运输机构3运输线末端的物料能够自动被沉降平台32感应到，从而触发沉降平台32做下沉运动，沉降平台32上安装了用于感应沉降平台32上物料存在的重量感应器33。

为了使装载空间21能够自动感应到下降中的沉降平台32上的物料下沉至最底端，从而触发整料机构4对物料进行整理堆放。装载空间21的底面设置了用于容纳下降后的沉降平台32的收容槽23，收容槽23内设置有用于感应沉降平台32下降至底端的光敏感应器24。

为了使整料机构4能够从各个方向对物料进行推送整理，平料推板41包括用于将下沉后的沉降平台32上的物料推向远离沉降平台32一端的X轴推板411以及用于将物料前后方向推送的Y轴推板412。物料可以在同一平面内被推送。优选的，当位于下层的装载空间21被堆放满后，沉降平台32之后下沉的最终位置将位于底层物料的上方，开始第二层物料的堆放和推送，可有效地节约装载空间21各层的空间。

为了使搬运结束后的物料可以有序的被多功能夹爪13下料，出料仓51的仓口设置了通断阻挡板52，通断阻挡板52被构造成用于控制出料仓51与装载空间21间的联通与断开。分批对出料仓51的物料进行下料。

如图6所示，作为优选的实施方式：一种用于物料搬运装备的自动抓料装置的搬运方法，包括以下步骤：

S100、抓料：夹爪133通过平移和旋转移动至物料堆放处，抓取物料；物料经过X轴运转导轨111、Y轴运转导轨112和Z轴运转导轨113实现三维运动，在旋转机构12的作用下抓料更加方便快捷。

S200、卸料：夹爪133将抓取的物料放置于运输机构3的运输线起始端；

S300、运输：物料通过倾斜滚动的运输辊31运输到运输机构3运输线末端的沉降平台32上；通过调节运输支撑平台311的倾斜角度可以控制物料下滑的速度。

S400、装料：物料经沉降平台32下沉至装载空间21内；下层的物料堆放满后，沉降平台32将下沉至已经堆放的物料的上一层，方便对上层物料的堆放。

S500、整料：平料推板41将物料推送码放整齐；X轴推板411先将物料推送至装载空间21的一侧，后Y轴推板412将物料推送至物料所在装载空间21一侧的一个角落。

S600、下料：物料推送至出料口51，完成下料；打开通断阻挡板52，X轴推板411将位于出料口51附近的物料推送至出料仓51中，接着关闭通断阻挡板52，多功能夹爪13将位于出料仓51中的物料卸载后，再次打开通断阻挡板52……，如此循环，直至装载空间21内的物料被卸载完毕。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：包括

抓料机构(1)，所述抓料机构(1)包括运转导轨(11)、旋转机构(12)以及多功能夹爪(13)；所述多功能夹爪(13)沿着所述运转导轨(11)滑动，所述运转导轨(11)安装在所述旋转机构(12)上并随着旋转机构(12)旋转；

搬运装置(2)，所述搬运装置(2)包括由其四壁以及底面围合成的装载空间(21)，所述装载空间(21)的底面设置有便于物料在其上滑动的若干滚珠(22)；

运输机构(3)，所述运输机构(3)包括运输辊(31)和位于所述运输辊(31)的输送线末端的沉降平台(32)，所述运输辊(31)设置在所述装载空间(21)的上方，所述沉降平台(32)沿着所述装载空间(21)在垂直方向上下运动，所述多功能夹抓(13)的下料位置对应所述运输辊(31)的输送线的起始端；

整料机构(4)，所述整料机构(4)包括若干安装在所述搬运装置(2)内部侧壁不同水平高度的平料推板(41)；

出料口(5)，所述出料口(5)包括位于所述装载空间(21)靠近所述运输机构(3)输送线起始端下方的出料仓(51)。

2.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述运转导轨(11)包括X轴运转导轨(111)、Y轴运转导轨(112)和Z轴运转导轨(113)，所述Y轴运转导轨(112)滑动安装在所述X轴运转导轨(111)上，所述Z轴运转导轨(113)滑动安装在所述Y轴运转导轨(112)上，所述多功能夹爪(13)活动安装在所述Z轴运转导轨(113)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述多功能夹爪(13)包括夹爪安装座(131)、旋转气缸(132)以及夹爪(133)，所述旋转气缸(132)固定安装在所述夹爪安装座(131)上，所述旋转气缸(132)上安装有旋转平台(134)，所述夹爪(133)安装在所述旋转平台(134)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述夹爪(133)包括用于机械夹紧物料的机械夹爪(1331)、用于吸附物料的吸附夹爪(1332)和用于勾取物料的勾状夹爪(1333)。

5.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述运输辊(31)包括运输支撑平台(311)和滚筒(312)，所述运输支撑平台(311)的运输线起始端朝运输线末端倾斜，所述运输支撑平台(311)上阵列有若干滚筒轴槽(313)，所述滚筒(312)活动安装在所述滚筒轴槽(313)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述沉降平台(32)上安装有用于感应所述沉降平台(32)上物料存在的重量感应器(33)。

7.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述装载空间(21)的底面设置有用于容纳下降后的所述沉降平台(32)的收容槽(23)，所述收容槽(23)内设置有用于感应所述沉降平台(32)下降至底端的光敏感应器(24)。

8.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述平料推板(41)包括用于将下沉后的沉降平台(32)上的物料推向远离所述沉降平台(32)一端的X轴推板(411)以及用于将物料前后方向推送的Y轴推板(412)。

9.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置，其特征在于：所述出料仓(51)的仓口设置有通断阻挡板(52)，所述通断阻挡板(52)被构造成用于控制所述出料仓(51)与所述装载空间(21)间的联通与断开。

10.根据权利要求1所述的一种用于物料搬运装备的自动抓料装置的搬运方法，其特征在于：包括以下步骤：

S100、抓料：所述夹爪(133)通过平移和旋转移动至物料堆放处，抓取物料；

S200、卸料：所述夹爪(133)将抓取的物料放置于运输机构(3)的运输线起始端；

S300、运输：物料通过倾斜滚动的所述运输辊(31)运输到运输机构(3)运输线末端的沉降平台(32)上；

S400、装料：物料经所述沉降平台(32)下沉至装载空间(21)内；

S500、整料：所述平料推板(41)将物料推送码放整齐；

S600、下料：物料推送至所述出料口(51)，完成下料。