CN112061797B - 一种码垛机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及码垛领域，具体的说是一种码垛机械手，包括传送带、码垛结构、搬运结构、推箱结构、防滑结构和升降结构；推箱结构的使用能够将两个箱子上下堆在一起，使搬运结构能够同时搬运两件箱子，提高码垛机械手的工作效率；防滑结构的使用增大了推箱结构和升降结构与箱子之间的摩擦力，提高推箱结构和升降结构的握持力，而且防滑结构能够从推箱结构和升降结构上取下，防滑结构磨损严重后方便更换；升降结构的使用能够配合推箱结构将两件箱子堆在一起，并且能够带动推箱结构伸缩，推动箱子移动，同时能够夹持住底层的箱子，将之抬起。
Description
技术领域
本发明涉及码垛领域，具体说是一种码垛机械手。
背景技术
码垛机械手能将不同外形尺寸的包装货物，整齐、自动地码在托盘或生产线上等。为充分利用托盘的面积和码堆物料的稳定性，机器人具有物料码垛顺序、排列设定器。可满足从低速到高速,从包装袋到纸箱，从码垛一种产品到码垛多种不同产品。应用于产品搬运、码垛等,广泛应用于汽车、物流、家电、医药、食品饮料等不同领域。目前国内已经有了多家的码垛机械手生产企业，这些企业的出现使得进口产品的价格下降很多,促进了码垛机械手的广泛应用，但是这些企业的产品在性能上与进口产品还有一定的差距，同时很多企业的产品的控制***都是购买国外的,这就受制于国外。由于生产线繁重的工作需求,企业会引进昂贵的码垛机械手来减省工人、提高效率,提高产品品质、安全性好、提升企业形象。
目前搬运箱体的码垛机械手每次搬运一个箱子，码垛效率不高，而且容易造成流水线货物积压，降低流水线运货效率；现有的机械手夹爪多采用侧面夹持的方式，长期工作后夹爪磨损严重，箱体固定不牢固，需要重新更换夹爪，提高成本。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种码垛机械手。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种码垛机械手，包括包括传送带、码垛结构、搬运结构、推箱结构、防滑结构和升降结构；用于输送箱子的所述传送带固定于地面上；用于搬运箱子并堆放整齐的所述搬运结构与所述码垛结构转动连接；用于带动所述搬运结构运动的所述码垛结构安装于所述传送带的一侧地面上；用于推动下层箱子移动并抱紧箱子的所述推箱结构滑动连接于所述搬运结构的内部；用于带动上层箱子上升和带动所述推箱结构伸缩的所述升降结构滑动连接于所述搬运结构的内壁；用于防滑和夹紧箱子的所述防滑结构与所述升降结构的侧壁卡合连接。
具体的，所述传送带固定于地面上。
具体的，码垛结构包括机械臂、搬运台、码垛板和箱体，所述机械臂安装于所述传送带的一侧地面上，所述搬运台的一侧抵触所述传送带的一端，所述码垛板抵触地面上，所述箱体抵触于所述传送带、所述搬运台的顶面和所述码垛板的顶面。
具体的，所述搬运结构包括夹板、第一气泵、后板、楔形板、第二气泵、第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述夹板的顶端与所述机械臂转动连接，所述第一气泵安装于所述夹板的顶面，所述后板固定于所述夹板的底面，所述楔形板转动连接于所述后板的底端，所述第二气泵设于所述夹板的顶面，所述第一伸缩杆连接于所述第二气泵的底面，所述第二伸缩杆与所述第二气泵连通。
具体的，所述推箱结构包括支撑筒、推板、滑筒、弹簧、螺杆、齿轮和卡槽，所述支撑筒滑动连接于所述夹板的内部，所述推板固定于所述支撑筒的顶端，所述滑筒滑动连接于所述支撑筒的内部，所述弹簧套于所述滑筒的表面，且所述支撑筒内部抵触所述弹簧，所述螺杆与所述滑筒的内部螺纹连接，且所述螺杆的一端抵触所述支撑筒的内部，所述齿轮固定于所述滑筒的一端，所述卡槽设于所述支撑筒的侧壁。
具体的，所述升降结构包括升降板、齿条、滑条、限位板和弹片，所述升降板滑动连接于所述夹板的内壁，且所述升降板与所述第一气泵连通，所述齿条固定于所述升降板的侧壁，且所述齿条与所述齿轮啮合连接，所述滑条设于所述升降板的背面，所述限位板的顶端与所述升降板之间转动连接，且所述限位板抵触所述升降板的背面，且所述限位板与所述卡槽之间卡合连接，所述弹片设于所述限位板的顶端。
具体的，所述防滑结构包括橡胶模和防滑纹，所述橡胶模分别卡合于所述推板的侧壁所和述升降板的正面，多条所述防滑纹设于所述橡胶模的表面。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种码垛机械手，所述推箱结构的使用能够将两个所述箱体上下堆在一起，使所述搬运结构能够同时搬运两件所述箱体，提高码垛机械手的工作效率。
(2)本发明所述的一种码垛机械手，所述防滑结构的使用增大了所述推箱结构和所述升降结构与所述箱体之间的摩擦力，提高所述推箱结构和所述升降结构的握持力，而且所述防滑结构能够从所述推箱结构和所述升降结构上取下，所述防滑结构磨损严重后方便更换。
(3)本发明所述的一种码垛机械手，所述升降结构的使用能够配合所述推箱结构将两件所述箱体堆在一起，并且能够带动所述推箱结构伸缩，推动所述箱体移动，同时能够夹持住底层的所述箱体，将之抬起。
(4)本发明所述的一种码垛机械手，所述推箱结构与所述升降结构的配合使用，不仅使得所述搬运结构一次搬运两个所述箱体，而且能够将两个所述箱体堆放在一起，加快码垛速度，提高工作效率，同时所述升降结构的升降可以带动所述推箱结构伸出或缩回，提高联动性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种码垛机械手的一种较佳实施例整体结构示意图；
图2为图1所示的A部放大示意图；
图3为图1所示的推箱结构的截面示意图；
图4为图3所示的B部放大示意图；
图5为图3所示的C部放大示意图；
图6为图3所示的推箱结构和升降结构的结构示意图。
图中：1、传送带，2、码垛结构，21、机械臂，22、搬运台，23、码垛板，24、箱体，3、搬运结构，31、夹板，32、第一气泵，33、后板，34、楔形板，35、第二气泵，36、第一伸缩杆，37、第二伸缩杆，4、推箱结构，41、支撑筒，42、推板，43、滑筒，44、弹簧，45、螺杆，46、齿轮，47、卡槽，5、防滑结构，51、橡胶膜，52、防滑纹，6、升降结构，61、升降板，62、齿条，63、滑条，64、限位板，65、弹片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图6所示，本发明所述的一种码垛机械手，包括包括传送带1、码垛结构2、搬运结构3、推箱结构4、防滑结构5和升降结构6；用于输送箱子的所述传送带1固定于地面上；用于搬运箱子并堆放整齐的所述搬运结构3与所述码垛结构2转动连接；用于带动所述搬运结构3运动的所述码垛结构2安装于所述传送带1的一侧地面上；用于推动下层箱子移动并抱紧箱子的所述推箱结构4滑动连接于所述搬运结构3的内部；用于带动上层箱子上升和带动所述推箱结构4伸缩的所述升降结构6滑动连接于所述搬运结构3的内壁；用于防滑和夹紧箱子的所述防滑结构5与所述升降结构6的侧壁卡合连接；所述推箱结构4的使用能够将两个所述箱体24上下堆在一起，使所述搬运结构3能够同时搬运两件所述箱体24，提高码垛机械手的工作效率；所述防滑结构5的使用增大了所述推箱结构4和所述升降结构6与所述箱体24之间的摩擦力，提高所述推箱结构4和所述升降结构6的握持力，而且所述防滑结构5能够从所述推箱结构4和所述升降结构6上取下，所述防滑结构5磨损严重后方便更换；所述升降结构6的使用能够配合所述推箱结构4将两件所述箱体24堆放在一起，并且能够带动所述推箱结构4伸缩，推动所述箱体24移动，同时能够夹持住底层的所述箱体24，将之抬起；所述推箱结构4与所述升降结构6的配合使用，不仅使得所述搬运结构3一次搬运两个所述箱体24，而且能够将两个所述箱体24堆放在一起，加快码垛速度，提高工作效率，同时所述升降结构6的升降可以带动所述推箱结构4伸出或缩回，提高联动性。
具体的，所述传送带1固定于地面上，用于输送所述箱体24。
具体的，码垛结构2包括机械臂21、搬运台22、码垛板23和箱体24，所述机械臂21安装于所述传送带1的一侧地面上，所述搬运台22的一侧抵触所述传送带1的一端，所述码垛板23抵触地面上，所述箱体24抵触于所述传送带1、所述搬运台22的顶面和所述码垛板23的顶面；所述搬运台22的尺寸恰好并排放置两个所述箱体24，所述机械臂21带动所述搬运结构3夹持所述搬运台22上的两个所述箱体24，然后将堆放在一起的两个所述箱体24放置在所述码垛板23上。
具体的，所述搬运结构3包括夹板31、第一气泵32、后板33、楔形板34、第二气泵35、第一伸缩杆36和第二伸缩杆37，所述夹板31的顶端与所述机械臂21转动连接，所述第一气泵32安装于所述夹板31的顶面，所述后板33固定于所述夹板31的底面，所述楔形板34转动连接于所述后板33的底端，所述第二气泵35设于所述夹板31的顶面，所述第一伸缩杆36连接于所述第二气泵35的底面，所述第二伸缩杆37与所述第二气泵35连通；所述码垛结构2带动所述夹板31包裹所述箱体24，通过所述第一气泵32带动所述升降结构6夹紧后排的所述箱体24，，然后利用所述第二气泵35带动所述第一伸缩杆36缩回和所述第二伸缩杆37伸出，使得所述升降结构6上升，并且所述楔形板34垂直于所述后板33，后排的所述箱体24跟随所述升降结构6一起上升，所述升降结构6带动所述推箱结构4缩回，所述推箱结构4带动前排的所述箱体24进入所述夹板31内，所述楔形板34拖住前排的所述箱体24的底部，避免所述箱体24掉落，再通过所述码垛结构2带动所述搬运结构3移动，将所述箱体24放在所述码垛板23上，放下所述箱体24时，所述第一气泵32带动所述升降结构6向外移动，所述升降结构6放松所述箱体24，然后所述第二气泵35带动所述第二伸缩杆37缩回，所述楔形板34绕所述后板33底端转动，直至所述楔形板34与所述后板33平行，所述箱体24便会滑落到所述码垛板23上。
具体的，所述推箱结构4包括支撑筒41、推板42、滑筒43、弹簧44、螺杆45、齿轮46和卡槽47，所述支撑筒41滑动连接于所述夹板31的内部，所述推板42固定于所述支撑筒41的顶端，所述滑筒43滑动连接于所述支撑筒41的内部，所述弹簧44套于所述滑筒43的表面，且所述支撑筒41内部抵触所述弹簧44，所述螺杆45与所述滑筒43的内部螺纹连接，且所述螺杆45的一端抵触所述支撑筒41的内部，所述齿轮46固定于所述滑筒43的一端，所述卡槽47设于所述支撑筒41的侧壁；初始状态，所述支撑筒41从所述搬运结构3内伸出，所述螺杆45的顶端始终抵触所述支撑筒41的内部，所述弹簧44处于压缩状态，所述升降结构6处于所述搬运结构3的下部分，且所述升降结构6与所述卡槽47卡合连接；当所述搬运结构3夹住所述箱体24时，所述推板42恰好包裹住前排的所述箱体24，然后所述升降结构6开始带动后排的所述箱体24上升，在上升过程中所述上升结构6会带动所述齿轮46转动，所述齿轮46带动所述滑筒43转动，由于所述滑筒43与所述螺杆45螺纹连接，因此所述滑筒43转动会使得所述螺杆45收进所述滑筒43内，所述螺杆45的顶端不再抵触所述支撑筒41的内部，当所述升降结构6上升到最高点时，所述螺杆45完全收进所述滑筒43内，且所述上升结构6不再与所述卡槽47卡合，在所述弹簧44的推动下，所述支撑筒41带动所述推板42滑向所述搬运结构3的内部，所述推板42将前排的所述箱体24推进所述搬运结构3的内部，之后通过所述码垛结构2带动所述搬运结构3将所述箱体24移动到指定位置，码垛时，所述升降结构6松动，上层的所述箱体24下降，将下层的所述箱体24从所述搬运结构与3的底部推出，上层的所述箱体24跟随下层的所述箱体24一起下落，落在所述码垛板23上，之后所述码垛结构2带动所述搬运结构3复位，复位过程中，所述升降结构6下降，带动所述齿轮46反转，所述齿轮46带动所述滑筒43转动，使得所述螺杆45从所述滑筒43内伸出，所述螺杆45的顶端抵触所述支撑筒41的内部，使其从所述搬运结构3内滑出，同时所述弹簧44被压缩，当所述升降结构6移动至最低端时，所述支撑筒41表面的所述卡槽47恰好与所述升降结构6卡合连接，使得所述支撑筒41无法滑动。
具体的，所述升降结构6包括升降板61、齿条62、滑条63、限位板64和弹片65，所述升降板61滑动连接于所述夹板31的内壁，且所述升降板61与所述第一气泵32连通，所述齿条62固定于所述升降板61的侧壁，且所述齿条62与所述齿轮46啮合连接，所述滑条63设于所述升降板61的背面，所述限位板64的顶端与所述升降板61之间转动连接，且所述限位板64抵触所述升降板61的背面，且所述限位板64与所述卡槽47之间卡合连接，所述弹片65设于所述限位板64的顶端；当所述搬运结构3夹住所述箱体24后，所述搬运结构3带动所述升降板61夹紧后排的所述箱体24，然后提升所述升降板61，所述升降板61带动前排的所述箱体24上升，在所述弹片65的弹性作用下，所述限位板64始终在所述推箱结构4内滑动，同时所述齿条62带动所述推箱结构4转动，当所述限位板64的底端脱离所述推箱结构4时，所述推箱结构4收进所述搬运结构3内，将前排的所述箱体24推进所述搬运结构3中；当放下所述箱体24时，所述搬运结构3控制所述升降板61向两侧移动，放松所述箱体24，配合所述搬运结构3一起将所述箱体24放下；之后所述码垛结构2带动所述搬运结构3复位，在所述搬运结构3复位过程中，所述升降板61带动所述限位板64和所述齿条63下降，齿条63带动所述推箱结构4转动，并使得所述推箱结构4从所述搬运结构3中滑出，最终所述限位板64与所述推箱结构4卡合连接。
具体的，所述防滑结构5包括橡胶模51和防滑纹52，所述橡胶模51分别卡合于所述推板42的侧壁所和述升降板61的正面，多条所述防滑纹52设于所述橡胶模51的表面；所述防滑纹52增大了所述推箱结构4和所述升降结构6与所述箱体24之间的摩擦力，使得所述推箱结构4和所述升降结构6抓取所述箱体24更加稳定，当所述防滑结构5由于长期使用而磨损严重时，直接取下所述橡胶膜51，更换新的所述橡胶膜51即可，简单方便，而且不需要更换所述搬运结构3，节省零件，降低成本。
接通外部电源。初始状态，所述支撑筒41从所述夹板31内伸出，所述螺杆45的顶端始终抵触所述支撑筒41的内部，所述弹簧44处于压缩状态，所述升降结构6处于所述夹板31的下部分，且所述限位板64与所述卡槽47卡合连接，同时所述第二气泵35使得所述第二伸缩杆37伸出，使得所述楔形板34转动至垂直于所述后板33的底边侧壁。所述箱体24通过所述传送带1运送到所述搬运台22上，所述搬运台22的尺寸恰好并排放置两个所述箱体24，当所述搬运台22装满所述箱体24后，所述机械臂21带动所述夹板31夹持所述搬运台22上的两个所述箱体24，当所述夹板31夹住所述箱体24后，所述推板42恰好包裹住前排的所述箱体24，先后启动所述第一气泵32和所述第二气泵35，所述第一气泵32使得所述夹板31内侧壁上的所述升降板61相互靠近，夹紧后排的所述箱体24，所述橡胶模51表面的所述防滑纹52紧紧抵触所述箱体24，然后所述第二气泵35带动所述第一伸缩杆36缩回，提升所述升降板61，所述升降板61带动前排的所述箱体24上升，在所述弹片65的弹性作用下，所述限位板64始终在所述卡槽47内滑动，即所述限位板64始终与所述卡槽47卡合连接，同时所述齿条62带动所述齿轮46转动，所述齿轮46带动所述滑筒43转动，由于所述滑筒43与所述螺杆45螺纹连接，因此所述滑筒43转动会使得所述螺杆45收进所述滑筒43内，所述螺杆45的顶端不再抵触所述支撑筒41的内部，当所述升降板61上升到最高点时，所述螺杆45完全收进所述滑筒43内，且所述限位板64的底端从所述卡槽47内滑出吧，不再与所述卡槽47卡合，在所述弹簧44的推动下，所述支撑筒41带动所述推板42滑向所述夹板31的内部，所述推板42将前排的所述箱体24推进所述搬运结构3的内部，前排的所述箱体24的底面边缘滑到所述楔形板34的顶面，被所述楔形板34托住；之后所述机械臂21带动所述搬运结构3、所述推箱结构4和所述升降结构6移动至所述码垛板23的上方，当放下所述箱体24进行码垛时，所述第一气泵32控制所述升降板61相互远离，所述橡胶模51和所述防滑纹52不再抵触所述箱体24，同时所述第二气泵35控制所述第二伸缩杆37收回，所述楔形板34绕所述后板33的底端转动，直至所述楔形板35与所述后板33平行，上层的所述箱体24依靠自身重力下降，将下层的所述箱体24从所述夹板31的底部推出，上层的所述箱体24跟随下层的所述箱体24一起下落，落在所述码垛板23上，之后所述机械臂21带动所述搬运结构3、所述推箱结构4和所述升降结构6复位；复位过程中，所述升降板61带动所述限位板64和所述齿条63下降，所述齿条63带动所述齿轮46反转，所述齿轮46带动所述滑筒43转动，使得所述螺杆45从所述滑筒43内伸出，所述螺杆45的顶端抵触所述支撑筒41的内部，使其从所述搬运结构3内滑出，同时所述弹簧44被所述支撑筒41压缩，当所述升降板61移动至最低端时，所述支撑筒41表面的所述卡槽47恰好与所述升降结构6卡合连接，使得所述支撑筒41无法滑动，等待下次夹持所述箱体24；当所述防滑结构5由于长期使用而磨损严重时，直接取下所述橡胶膜51，更换新的所述橡胶膜51即可，简单方便，而且不需要更换其他零件，降低成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种码垛机械手，其特征在于：包括传送带(1)、码垛结构(2)、搬运结构(3)、推箱结构(4)、防滑结构(5)和升降结构(6)；用于输送箱子的所述传送带(1)固定于地面上；用于搬运箱子并堆放整齐的所述搬运结构(3)与所述码垛结构(2)转动连接；用于带动所述搬运结构(3)运动的所述码垛结构(2)安装于所述传送带(1)的一侧地面上；用于推动下层箱子移动并抱紧箱子的所述推箱结构(4)滑动连接于所述搬运结构(3)的内部；用于带动上层箱子上升和带动所述推箱结构(4)伸缩的所述升降结构(6)滑动连接于所述搬运结构(3)的内壁；用于防滑和夹紧箱子的所述防滑结构(5)与所述升降结构(6)的侧壁卡合连接；
所述搬运结构(3)包括夹板(31)、第一气泵(32)、后板(33)、楔形板(34)、第二气泵(35)、第一伸缩杆(36)和第二伸缩杆(37)，所述夹板(31)的顶端与机械臂(21)转动连接，所述第一气泵(32)安装于所述夹板(31)的顶面，所述后板(33)固定于所述夹板(31)的底面，所述楔形板(34)转动连接于所述后板(33)的底端，所述第二气泵(35)设于所述夹板(31)的顶面，所述第一伸缩杆(36)连接于所述第二气泵(35)的底面，所述第二伸缩杆(37)与所述第二气泵(35)连通；
所述推箱结构(4)包括支撑筒(41)、推板(42)、滑筒(43)、弹簧(44)、螺杆(45)、齿轮(46)和卡槽(47)，所述支撑筒(41)滑动连接于所述夹板(31)的内部，所述推板(42)固定于所述支撑筒(41)的顶端，所述滑筒(43)滑动连接于所述支撑筒(41)的内部，所述弹簧(44)套于所述滑筒(43)的表面，且所述支撑筒(41)内部抵触所述弹簧(44)，所述螺杆(45)与所述滑筒(43)的内部螺纹连接，且所述螺杆(45)的一端抵触所述支撑筒(41)的内部，所述齿轮(46)固定于所述滑筒(43)的一端，所述卡槽(47)设于所述支撑筒(41)的侧壁；
所述升降结构(6)包括升降板(61)、齿条(62)、滑条(63)、限位板(64)和弹片(65)，所述升降板(61)滑动连接于所述夹板(31)的内壁，且所述升降板(61)与所述第一气泵(32)连通，所述齿条(62)固定于所述升降板(61)的侧壁，且所述齿条(62)与所述齿轮(46)啮合连接，所述滑条(63)设于所述升降板(61)的背面，所述限位板(64)的顶端与所述升降板(61)之间转动连接，且所述限位板(64)抵触所述升降板(61)的背面，且所述限位板(64)与所述卡槽(47)之间卡合连接，所述弹片(65)设于所述限位板(64)的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征在于：所述传送带(1)固定于地面上。
3.根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征在于：码垛结构(2)包括机械臂(21)、搬运台(22)、码垛板(23)和箱体(24)，所述机械臂(21)安装于所述传送带(1)的一侧地面上，所述搬运台(22)的一侧抵触所述传送带(1)的一端，所述码垛板(23)抵触地面上，所述箱体(24)抵触于所述传送带(1)、所述搬运台(22)的顶面和所述码垛板(23)的顶面。
4.根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征在于：所述防滑结构(5)包括橡胶模(51)和防滑纹(52)，所述橡胶模(51)分别卡合于所述推板(42)的侧壁和所述升降板(61)的正面，多条所述防滑纹(52)设于所述橡胶模(51)的表面。
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Denomination of invention: Stacking manipulator Effective date of registration: 20220922 Granted publication date: 20220506 Pledgee: Shandong Feicheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANDONG JUNCHENG MACHINERY TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980015810 |
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Denomination of invention: A Stacking Robot Effective date of registration: 20230920 Granted publication date: 20220506 Pledgee: Shandong Feicheng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANDONG JUNCHENG MACHINERY TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980057775 |