CN217200851U - 两工位垛机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及两工位垛机，包括横向并排的两个工位、横移架、垛机手爪、桁架对接机构、与横移架连接的横移驱动机构以及与垛机手爪连接的升降驱动机构，横移架可在两个工位之间横向移动，垛机手爪竖直滑动安装在横移架上；桁架对接机构包括一对抓手和抓取动作机构，桁架对接机构与垛机手爪间可相互转交料框，升降驱动机构安装在横移架上。本申请有两个工位，其中一个工位可放置多层毛坯料框，通过垛机手爪的竖向移动进行卸垛，并向桁架对接机构转交毛坯料框，实现给机器人自动供料；加工完的成品由机器人逐个放置在料框中，再由桁架对接机构转交给垛机手爪，随后通过垛机手爪转移至另一个工位，完成成品料框的自动堆叠成垛，可大大地减少劳动力。

Description

两工位垛机

技术领域

本实用新型涉及垛机技术领域，尤其涉及两工位垛机。

背景技术

自动码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。可按照要求的编组方式和层数，完成对料袋、胶块、箱体等各种产品的码垛。

产品机加工时，将毛坯从原料仓运送到机床位置，待加工完成，再将加工好的成品运送到成品库。传统模式下，需要人工将毛坯递进机床，机床加工好的成品再由人工将成品摆放在运输设备上。

随着自动化技术的发展，采用机器人给机床上料已经是非常成熟的技术。但如何自动给机器人供料，如何更方便地暂存加工好的成品，以减少劳动力，是当前需要解决的问题。

实用新型内容

本申请为了解决上述技术问题提供两工位垛机，其中一个工位可供放置待加工毛坯，以便于连续给机器人供料，另一个工位可供放置加工完成的成品，可利于自动化生产。

本申请通过下述技术方案实现：

本申请提供的两工位垛机，包括

横向并排的两个工位；

横移架，可在所述两个工位之间横向移动；

垛机手爪，竖直滑动安装在所述横移架上；

桁架对接机构，包括一对抓手和用于驱动抓手夹紧或松开的抓取动作机构，桁架对接机构与所述垛机手爪之间可相互转交料框；

横移驱动机构，与横移架连接，用于驱动横移架横向移动；

升降驱动机构，安装在横移架上并与垛机手爪连接，用于驱动垛机手爪竖向移动。

可选的，所述两个工位的底部为车位，车位外端装有脚刹装置，车位内端有小车限位块和小车到位检测接近开关。

其中，两工位垛机还包括内支撑框架，所述横移架、垛机手爪、桁架对接机构、横移驱动机构和升降驱动机构均由内支撑框架支撑；

内支撑框架包括横梁和立柱，内支撑框架构成横向并排的所述两个工位。

可选的，所述横移架包括框架，框架正面装有竖向导轨，竖向导轨上装有竖直滑块，所述垛机手爪与竖向导轨上的竖直滑块连接；

升降驱动机构包括升降电机和链条传动机构，所述垛机手爪与链条传动机构连接；

横移驱动机构包括横移电机A、第一直齿轮和横向齿条A，升降电机和横移电机A装于框架背面，横向齿条A装于内支撑框架上，所述横移电机A的输出端连接第一直齿轮，第一直齿轮与横向齿条A啮合；

内支撑框架上有横向导轨A，框架通过横向滑块A与横向导轨A滑动连接。

可选的，垛机手爪包括固定板、两根可活动的手指、以及用于驱动手指移动的手爪气缸，所述固定板与横移架滑动连接，固定板固接有两个连接件，两个连接件用于与升降电机连接；

所述手指的一端通过横向导轨、滑块与固定板滑动连接，两个手爪气缸装于固定板上，两个手爪气缸分别与其中一个手指连接；

两根手指的内侧均有与料框边缘适配的勾取部件，用于抓取料框左右两边。

特别的，所述两个手指上分别装有料框到位检测装置。

可选的，所述桁架对接机构还包括矩形边框，矩形边框高于垛机手爪，所述抓取动作机构包括伸缩杆和两根平行的横杆，所述伸缩杆的两端分别通过短臂与两根横杆连接，短臂一端与伸缩杆转动连接，短臂另一端与横杆固接；

两根横杆分别装于矩形边框的相对侧，横杆与矩形边框的横边平行，横杆与矩形边框转动连接，两个抓手分别装于其中一根横杆上，所述抓手顶部与横杆固接，抓手底部有弯钩，用于抓取料框前后两边；

所述伸缩杆为气动伸缩杆或电动伸缩杆。

可选的，两工位垛机还包括还包括齿轮齿条驱动机构和导轨导向机构；

导轨导向机构包括横向导轨B，矩形边框通过横向滑块B与横向导轨B滑动连接，横向导轨B装于内支撑框架上；

齿轮齿条驱动机构包括横向齿条B、横移电机B和第二直齿轮，横移电机B装于内支撑框架上，横向齿条B装于矩形边框上，横移电机B的输出端连接第二直齿轮，第二直齿轮与横向齿条B啮合。

可选的，两工位垛机还包括与所述车位适配的堆垛小车，堆垛小车包括车身和四个车轮，车身一端有与脚刹装置适配的刹车限位板。

可选的，两工位垛机还包括外罩，内支撑框架位于外罩内，所述外罩上对应所述两个工位的位置分别设有一扇可打开的门，门上设或者不设透明窗。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

本申请有两个工位，其中一个工位可放置多层毛坯料框，通过垛机手爪的竖向移动进行卸垛，并向桁架对接机构转交毛坯料框，实现给机器人自动供料；加工完的成品由机器人逐个放置在料框中，再由桁架对接机构转交给垛机手爪，随后通过垛机手爪转移至另一个工位，完成成品料框的自动堆叠成垛，可大大地减少劳动力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施方式的限定。

图1是实施例中两工位垛机的三维图；

图2是实施例中不显示外罩时两工位垛机的三维图；

图3是实施例中不显示外罩和堆垛小车时两工位垛机的三维图；

图4是实施例中不显示外罩、部分内支撑框架等部件时两工位垛机的三维图；

图5是实施例中堆垛小车的三维图；

图6是实施例中料框的三维图；

图7是实施例中横移架、垛机手爪和料框的三维图；

图8是实施例中其中一个视角下横移架和垛机手爪的三维图；

图9是实施例中另一个视角下横移架和垛机手爪的三维图；

图10是实施例中垛机手爪的三维图；

图11是实施例中垛机手爪的仰视图；

图12是实施例中桁架对接机构和料框的三维图；

图13是实施例中桁架对接机构的三维图；

图14是实施例中桁架对接机构的主体的三维图；

图15是实施例中桁架对接机构的主体的仰视图；

图16是实施例中桁架对接机构的主体的侧视图；

图17是实施例中工位垛机的工作流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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“A”、“B”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图4所示，本实施例公开的两工位垛机，包括外罩1、内支撑框架2、可横移的横移架3、可竖移的垛机手爪4、桁架对接机构5、堆垛小车6和料框7。

横移架3、垛机手爪4、桁架对接机构5均由内支撑框架2支撑，再整体采用外罩1防护。

内支撑框架2包括横梁21和立柱22，内支撑框架2构成横向并排的两个工位，两个工位的底部为车位，车位外端装有脚刹装置24，车位内端有小车限位块25和小车到位检测接近开关26。

可选的，在一些实施例中，车位处有底板23，脚刹装置24装于底板23上。

如图1所示，外罩1上对应两个工位的位置分别设有一扇可打开的门11。

可选的，在一些实施例中，门11上有透明窗12，外罩1侧面也设有透明窗12；外罩1内部可设照明灯。

如图5所示，堆垛小车6包括车身61和四个车轮，车身61顶部两端有提手，车身61一端有与脚刹装置24适配的刹车限位板62。

打开门11，操作者手动将堆垛小车6推入车位，车位到位后抵住小车限位块25，***自动检测到位并提示，人工不再推动堆垛小车6；随后用脚刹装置24直接将堆垛小车6锁死。具体的，脚刹装置24的锁舌伸出抵靠在刹车限位板62上。

如图7-图9所示，横移架3主要由框架31、升降电机32、双链条33、竖向导轨34、竖直滑块35、横移电机A36组成。

框架31整体采用钣金做框架；框架31正面装有两条竖直的竖向导轨34，竖向导轨34上装有竖直滑块35。垛机手爪4与两条竖向导轨34上的竖直滑块35连接。

特别的，升降电机32、双链条33和横移电机A36装于框架31背面。升降电机32为双输出电机，升降电机32的两输出端分别通过链轮与双链条33连接，垛机手爪4通过连接件与双链条33连接，框架31上有与连接件适配的竖直避让槽311。

横移电机A36的输出端连接第一直齿轮37，内支撑框架2上有与第一直齿轮37适配的横向齿条A310，第一直齿轮37与横向齿条A310啮合，如图4所示。

框架31背面固定装有上、下两组横向滑块A38，内支撑框架2上有上下两条横向导轨A39，上、下两组横向滑块A38分别滑动装在其中一条横向导轨A39上。

垛机手爪4配有拖链A312，拖链A312安装在横移架3一侧；横移架3配有拖链B311，拖链B311安装在内支撑框架2一侧。

工作时，横移架3的主要负载是手爪+料框7+工件。

垛机手爪4的横、竖向移动原理：横移电机A36运行，使横移架3沿着横向齿条A310、横向导轨A39横向移动，继而带动垛机手爪4同步横向移动；升降电机32运行，带动链条运动，继而带动垛机手爪4沿着竖向导轨34竖向移动。

如图10、图11所示，垛机手爪4包括固定板41、两根可活动的手指42、以及用于驱动手指42移动的手爪气缸43。固定板41与两个竖直滑块35固接，固定板41固接有两个连接件45，两个连接件45用于分别与双链条33连接。

手指42的一端通过横向导轨、滑块44与固定板41滑动连接，两个手爪气缸43装于固定板41上，两个手爪气缸43分别与其中一个手指42连接，用于带动手指42横向移动。两根手指42的内侧均有与料框7边缘适配的勾取部件421，用于抓取料框7左右两边。

可选的，在一些实施例中，可为手爪气缸43及相关连接件增加罩壳。

可选的，在一些实施例中，垛机手爪4整体采用钣金结构，抓手内部开口尺寸850x700，对应800x600mm的料框7。

可选的，在一些实施例中，垛机手爪4集成料框到位检测装置47。两个手指42上分别装有料框到位检测装置47。如图6所示，当检测到料框7的上边缘71时开始减速，当检测到料框的下边缘72时表示料框到位。上边缘71与下边缘72可分别为两根钢筋。

可选的，在一些实施例中，垛机手爪4集成有用于检测手指42动作情况的接近传感器46，可检测手指42夹紧还是松开。

如图12-图16所示，桁架对接机构5包括矩形边框51、一对抓手52、抓取动作机构、齿轮齿条驱动机构和双导轨导向机构。

抓取动作机构包括两根平行的伸缩杆53和两根平行的横杆59，其中一根伸缩杆53的两端分别通过短臂531与两根横杆59的一端连接，另一根伸缩杆53的两端分别通过短臂531与两根横杆59的另一端连接，短臂531一端与伸缩杆53转动连接，短臂531另一端与横杆59固接。

两根横杆59分别装于矩形边框51的相对侧，横杆59与矩形边框51对应的横边平行，横杆59与矩形边框51转动连接，两个抓手52分别装于其中一根横杆59上。具体的，抓手52顶部与横杆59固接，抓手52底部有弯钩521，用于抓取料框7前后两边。伸缩杆53为气动伸缩杆或电动伸缩杆。

在一些实施例中，伸缩杆53包括依次连接的连接杆532和气缸532。

在一些实施例中，抓手52为钣金抓手。

双导轨导向机构包括两条横向导轨B57，矩形边框51的两横边通过横向滑块B55分别与两条横向导轨B57滑动连接，横向导轨B57装于内支撑框架2上，矩形边框51高于垛机手爪4。

齿轮齿条驱动机构包括横向齿条B54、横移电机B56和第二直齿轮，横移电机B56装于内支撑框架2上，横向齿条B54装于矩形边框51上，横移电机B56的输出端连接第二直齿轮，第二直齿轮与横向齿条B54啮合。矩形边框51连接有拖链C58。

桁架对接机构5的工作原理：伸缩杆53伸缩，带动两端的短臂531和横杆59向不同方向旋转，继而带动一对抓手52夹取或松开料框7；横移电机B56运行，使矩形边框51沿着横向齿条B54、横向导轨B57横向移动，继而带动抓手52同步横向移动。桁架对接机构5的横移，配合桁架的纵向移动，最终实现桁架机械手抓取料框7中的每一个零件。

如图1所示，两工位垛机上设有控制屏和控制按钮13。可采用PLC控制，集成在垛机控制***上，升降电机32、横移电机、气缸、到位检测部件等均与控制***电性连接，这是本领域的常规技术此处不再赘述。

如图17所示，本申请公开工位垛机的其中一种使用方法，左侧的为A工位，右侧的为B工位，A工位用于毛坯，B工位用于成品的堆垛。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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)

1.两工位垛机，其特征在于：包括：

横向并排的两个工位；

横移架（3），可在所述两个工位之间横向移动；

垛机手爪（4），竖直滑动安装在所述横移架（3）上；

桁架对接机构（5），包括一对抓手（52）和用于驱动抓手（52）夹紧或松开的抓取动作机构，桁架对接机构（5）与所述垛机手爪（4）之间可相互转交料框（7）；

横移驱动机构，与横移架（3）连接，用于驱动横移架（3）横向移动；

升降驱动机构，安装在横移架（3）上并与垛机手爪（4）连接，用于驱动垛机手爪（4）竖向移动。

2.根据权利要求1所述的两工位垛机，其特征在于：所述两个工位的底部为车位，车位外端装有脚刹装置（24），车位内端有小车限位块（25）和小车到位检测接近开关（26）。

3.根据权利要求1所述的两工位垛机，其特征在于：还包括内支撑框架（2），所述横移架（3）、垛机手爪（4）、桁架对接机构（5）横移驱动机构和升降驱动机构均由内支撑框架（2）支撑；

内支撑框架（2）包括横梁（21）和立柱（22），内支撑框架（2）构成横向并排的所述两个工位。

4.根据权利要求3所述的两工位垛机，其特征在于：所述横移架（3）包括框架（31），框架（31）正面装有竖向导轨（34），竖向导轨（34）上装有竖直滑块（35），所述垛机手爪（4）与竖向导轨（34）上的竖直滑块（35）连接；

升降驱动机构包括升降电机（32）和链条传动机构，所述垛机手爪（4）与链条传动机构连接；

横移驱动机构包括横移电机A（36）、第一直齿轮（37）和横向齿条A（310），升降电机（32）和横移电机A（36）装于框架（31）背面，横向齿条A（310）装于内支撑框架（2）上，所述横移电机A（36）的输出端连接第一直齿轮（37），第一直齿轮（37）与横向齿条A（310）啮合；

内支撑框架（2）上有横向导轨A（39），框架（31）通过横向滑块A（38）与横向导轨A（39）滑动连接。

5.根据权利要求1或4所述的两工位垛机，其特征在于：垛机手爪（4）包括固定板（41）、两根可活动的手指（42）、以及用于驱动手指（42）移动的手爪气缸（43），所述固定板（41）与横移架（3）滑动连接，固定板（41）固接有两个连接件（45），两个连接件（45）用于与升降电机驱动的链条连接；

所述手指（42）的一端通过横向导轨、滑块（44）与固定板（41）滑动连接，两个手爪气缸（43）装于固定板（41）上，两个手爪气缸（43）分别与其中一个手指（42）连接；

两根手指（42）的内侧均有与料框（7）边缘适配的勾取部件（421），用于抓取料框（7）左右两边。

6.根据权利要求5所述的两工位垛机，其特征在于：所述两个手指（42）上分别装有料框到位检测装置（47）。

7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的两工位垛机，其特征在于：所述桁架对接机构（5）还包括矩形边框（51），矩形边框（51）高于垛机手爪（4），所述抓取动作机构包括伸缩杆（53）和两根平行的横杆（59），所述伸缩杆（53）的两端分别通过短臂（531）与两根横杆（59）连接，短臂（531）一端与伸缩杆（53）转动连接，短臂（531）另一端与横杆（59）固接；

两根横杆（59）分别装于矩形边框（51）的相对侧，横杆（59）与矩形边框（51）的横边平行，横杆（59）与矩形边框（51）转动连接，两个抓手（52）分别装于其中一根横杆（59）上，所述抓手（52）顶部与横杆（59）固接，抓手（52）底部有弯钩（521），用于抓取料框（7）前后两边；

所述伸缩杆（53）为气动伸缩杆或电动伸缩杆。

8.根据权利要求7所述的两工位垛机，其特征在于：还包括齿轮齿条驱动机构和导轨导向机构；

导轨导向机构包括横向导轨B（57），矩形边框（51）通过横向滑块B（55）与横向导轨B（57）滑动连接，横向导轨B（57）装于内支撑框架（2）上；

齿轮齿条驱动机构包括横向齿条B（54）、横移电机B（56）和第二直齿轮，横移电机B（56）装于内支撑框架（2）上，横向齿条B（54）装于矩形边框（51）上，横移电机B（56）的输出端连接第二直齿轮，第二直齿轮与横向齿条B（54）啮合。

9.根据权利要求2所述的两工位垛机，其特征在于：还包括与所述车位适配的堆垛小车（6），堆垛小车（6）包括车身（61）和四个车轮，车身（61）一端有与脚刹装置（24）适配的刹车限位板（62）。

10.根据权利要求1-4、6、8、9中任一项所述的两工位垛机，其特征在于：还包括外罩（1），内支撑框架（2）位于外罩（1）内，所述外罩（1）上对应所述两个工位的位置分别设有一扇可打开的门（11），门（11）上设或者不设透明窗（12）。

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