CN220316592U - 一种基于xyz三轴运动平台的程控码垛机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于码垛装置领域，涉及一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，包括框型机架，框型机架上侧面通过平行固定梁结构安装有XYZ三轴运动平台；框型机架后侧面设有与其安装一体的下料盒机构；框型机架的外左侧面固定安装有平台控制箱，平台控制箱通过串口线控制连接XYZ三轴运动平台和下料盒机构，所述XYZ三轴运动平台包括两两相互垂直连接的X轴运动抓取机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构。本实用新型的码垛机整体结构设计巧妙，基于常规框型机架结合三轴平台进行稳定工作，大大提高了码垛的效率，同时降低了设备和生产成本。

Description

一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机

技术领域

本实用新型属于码垛装置领域，涉及一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机。

背景技术

在生产搬运过程中，为了方便搬运，会将规则产品或料盒做码垛处理后摆放在托盘上，市面上较多的应用六轴机械臂抓取来进行码垛，但是机械臂的价格较高。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其具体技术方案如下：

一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，包括框型机架，框型机架上侧面通过平行固定梁结构安装有XYZ三轴运动平台；框型机架后侧面设有与其安装一体的下料盒机构；框型机架的外左侧面固定安装有平台控制箱，平台控制箱通过串口线控制连接XYZ三轴运动平台和下料盒机构，所述XYZ三轴运动平台包括两两相互垂直连接的X轴运动抓取机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构。

优选的，所述Y轴运动机构安装在所述平行固定梁结构上，所述平行固定梁结构由两根相互平行的横向长梁，以及若干垂直角度连接设置在横向长梁与框型机架的上侧边横梁之间的纵向固定梁，其中同侧的纵向固定梁间隔距离设置。

优选的，所述Y轴运动机构，包括：两根分别架设在横向长梁上的横轴向滑轨，位于横轴向滑轨上方且与其滑动连接的第一滑板；横向设置的第一丝杆，及与第一丝杆传动连接的第一电机，对应第一丝杆两端设有一对纵向固定梁，其一纵向固定梁上架设有与第一丝杆一端活动连接的丝杆支架，另一纵向固定梁上则架设第一电机，第一电机的输出轴与第一丝杆的另一端通过联轴器对应连接；第一丝杆上设置有第一滑块，两者组成丝杆螺母副结构；所述第一滑块与第一滑板固定连接。

优选的，所述Z轴运动机构，包括：第二电机、第二丝杆、竖向支架，所述第二电机输出轴竖直向下方向通过联轴器连接第二丝杆的一端；第二丝杆为滚珠丝杠结构，其中的滚珠丝杠结构的螺母固定于所述第一滑板的中间；所述竖向支架包括：上平台板、下平台板，以及连接上、下平台板并穿接于第一滑板的若干滑杆，所述滑杆与第一滑板的穿接处设有轴承套；所述上平台板设置在第二电机输出轴与第二丝杆的连接处，位于第一滑板的正上方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆的上端；所述下平台板设置在框型机架内，具***于第一滑板的正下方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆的下端。

优选的，所述X轴运动抓取机构设置在下平台板的下方，包括：纵轴向滑轨、第三电机、纵向位移板和夹爪结构，所述纵轴向滑轨上表面固定贴设在所述下平台板的下表面，纵轴向滑轨的下表面则固定贴设在纵向位移板的上表面，纵向位移板随纵轴向滑轨进行纵向的移动；所述夹爪结构安装在纵向位移板的下方，该结构包括：通过在纵向位移板下表面设置平行的导轨，于导轨两端设置相对方向的弯钩件，以及驱动连接弯构件的的伺服电机。

优选的，所述框型机架下侧面根据码料托盘的大小设置托盘限位件。

优选的，所述托盘限位件具体包括挡板、滚轮挡板、中间限位支架，所述挡板设置在框型机架前侧下方的横向支架上，所述中间限位支架纵向设置在框型机架内下方位置，所述滚轮挡板设置在中间限位支架上。

优选的，所述下料盒机构，包括连接支架、料盒堆叠仓、下料台、推杆电机，所述连接支架通过螺栓固定一体安装在框型机架内；所述下料台安装在连接支架上，分为出料盒区和堆叠仓区，其中堆叠仓区的侧部设有推杆电机，所述料盒堆叠仓最下部区域设有料盒大小的开口，所述料盒堆叠仓放置在堆叠仓区。

本实用新型的优点：本实用新型的码垛机整体结构设计巧妙，基于常规框型机架结合三轴平台进行稳定工作，大大提高了码垛的效率，同时降低了设备和生产成本。

附图说明

图1是本实用新型码垛机的整体结构示意图；

图2是图1的后视剖面示意图；

图3是本实用新型的X轴运动抓取机构的结构示意图；

图中，框型机架1、平台控制箱2、横向长梁3、纵向固定梁4、横轴向滑轨5、第一滑板6、第一丝杆7、第一电机8、丝杆支架9、第一滑块10、第二电机11、第二丝杆12、上平台板13、下平台板14、滑杆15、纵轴向滑轨16、第三电机17、纵向位移板18、导轨19、弯钩件20、伺服电机21、挡板22、滚轮挡板23、中间限位支架24、连接支架25、料盒堆叠仓26、下料台27、推杆电机28。

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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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和图2所示，本实用新型的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，包括框型机架1，框型机架1上侧面通过平行固定梁结构安装有XYZ三轴运动平台；框型机架1下侧面根据码料托盘的大小设置托盘限位件；框型机架1后侧面设有与其安装一体的下料盒机构；框型机架1的外左侧面固定安装有平台控制箱2，平台控制箱2通过串口线控制连接XYZ三轴运动平台和下料盒机构。所述XYZ三轴运动平台由平台控制箱2中的PLC程控设备控制后，将下料盒机构下放在其下料台27上的料盒抓取码垛在码料托盘上。

所述XYZ三轴运动平台，包括两两相互垂直连接的X轴运动抓取机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构。

所述Y轴运动机构安装在所述平行固定梁结构上，所述平行固定梁结构由两根相互平行的横向长梁3，以及若干垂直角度连接设置在横向长梁3与框型机架1的上侧边横梁之间的纵向固定梁4，其中同侧的纵向固定梁4间隔距离设置。

所述Y轴运动机构，包括：两根分别架设在横向长梁3上的横轴向滑轨5，位于横轴向滑轨5上方且与其滑动连接的第一滑板6；横向设置的第一丝杆7，及与第一丝杆7传动连接的第一电机8，对应第一丝杆7两端设置有一对纵向固定梁，其一纵向固定梁上架设有与第一丝杆7一端活动连接的丝杆支架9，另一纵向固定梁上则架设第一电机8，第一电机8的输出轴与第一丝杆7的另一端通过联轴器对应连接；第一丝杆7上设置有第一滑块10，两者组成丝杆螺母副结构，通过第一丝杆7的转动可转换为第一滑块10的横向水平运动；所述第一滑块10与第一滑板6固定连接；则第一电机8启动后，通过所述丝杆螺母副结构使得第一滑板6在横轴向滑轨5上横向水平运动。

所述Z轴运动机构，包括：第二电机11、第二丝杆12、竖向支架，所述第二电机11输出轴竖直向下方向通过联轴器连接第二丝杆12的一端；第二丝杆12为滚珠丝杠结构，其中的滚珠丝杠结构的螺母固定于所述第一滑板6的中间；所述竖向支架包括：上平台板13、下平台板14，以及连接上、下平台板并穿接于第一滑板6的若干滑杆15，所述滑杆15与第一滑板6的穿接处设有轴承套；所述上平台板13设置在第二电机11输出轴与第二丝杆12的连接处，位于第一滑板6的正上方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆15的上端；所述下平台板14设置在框型机架1内，具***于第一滑板6的正下方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆15的下端。第二电机11启动后，通过第二丝杆12的转动来带动整个竖直支架的上下移动，实现在Z轴方向的运动。

如图3所示，所述X轴运动抓取机构设置在下平台板14的下方，包括：纵轴向滑轨16、第三电机17、纵向位移板18和夹爪结构，所述纵轴向滑轨16上表面固定贴设在所述下平台板14的下表面，纵轴向滑轨16的下表面则固定贴设在纵向位移板18的上表面，纵向位移板18随纵轴向滑轨16进行纵向的移动；所述夹爪结构安装在纵向位移板18的下方，该结构具体为：通过在纵向位移板18下表面设置平行的导轨19，于导轨19两端设置相对方向的弯钩件20，该弯构件20通过对应的伺服电机21连接驱动，实现夹爪抓取功能。

所述托盘限位件具体包括挡板22、滚轮挡板23、中间限位支架24，所述挡板22设置在框型机架1前侧下方的横向支架上，所述中间限位支架24纵向设置在框型机架1内下方位置，所述滚轮挡板23设置在中间限位支架24上。

所述下料盒机构，包括连接支架25、料盒堆叠仓26、下料台27、推杆电机28，所述连接支架25通过螺栓固定一体安装在框型机架1内；所述下料台27安装在连接支架25上，分为出料盒区和堆叠仓区，其中堆叠仓区的侧部设有推杆电机28，所述料盒堆叠仓26最下部区域设有料盒大小的开口，并将料盒堆叠仓26放置在堆叠仓区；通过推杆电机28推出料盒至出料盒区。

进一步地，为了加速码垛，可设置双料盒堆叠仓，并在出料盒区域设置横向和纵向的滑轨平台，通过对应的电机推动至预设位置，使用XYZ三轴运动平台进行抓取码垛。

本实用新型的码垛机整体结构设计巧妙，基于常规框型机架结合三轴平台进行稳定工作，大大提高了码垛的效率。

Claims (8)

1.一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，包括框型机架（1），框型机架（1）上侧面通过平行固定梁结构安装有XYZ三轴运动平台；框型机架（1）后侧面设有与其安装一体的下料盒机构；框型机架（1）的外左侧面固定安装有平台控制箱（2），平台控制箱（2）通过串口线控制连接XYZ三轴运动平台和下料盒机构，所述XYZ三轴运动平台包括两两相互垂直连接的X轴运动抓取机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构。

2.如权利要求1所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述Y轴运动机构安装在所述平行固定梁结构上，所述平行固定梁结构由两根相互平行的横向长梁（3），以及若干垂直角度连接设置在横向长梁（3）与框型机架（1）的上侧边横梁之间的纵向固定梁（4），其中同侧的纵向固定梁（4）间隔距离设置。

3.如权利要求2所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述Y轴运动机构，包括：两根分别架设在横向长梁（3）上的横轴向滑轨（5），位于横轴向滑轨（5）上方且与其滑动连接的第一滑板（6）；横向设置的第一丝杆（7），及与第一丝杆（7）传动连接的第一电机（8），对应第一丝杆（7）两端设有一对纵向固定梁，其一纵向固定梁上架设有与第一丝杆（7）一端活动连接的丝杆支架（9），另一纵向固定梁上则架设第一电机（8），第一电机（8）的输出轴与第一丝杆（7）的另一端通过联轴器对应连接；第一丝杆（7）上设置有第一滑块（10），两者组成丝杆螺母副结构；所述第一滑块（10）与第一滑板（6）固定连接。

4.如权利要求3所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述Z轴运动机构，包括：第二电机（11）、第二丝杆（12）、竖向支架，所述第二电机（11）输出轴竖直向下方向通过联轴器连接第二丝杆（12）的一端；第二丝杆（12）为滚珠丝杠结构，其中的滚珠丝杠结构的螺母固定于所述第一滑板（6）的中间；所述竖向支架包括：上平台板（13）、下平台板（14），以及连接上、下平台板并穿接于第一滑板（6）的若干滑杆（15），所述滑杆（15）与第一滑板（6）的穿接处设有轴承套；所述上平台板（13）设置在第二电机（11）输出轴与第二丝杆（12）的连接处，位于第一滑板（6）的正上方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆（15）的上端；所述下平台板（14）设置在框型机架（1）内，具***于第一滑板（6）的正下方，其板面四周区域固定穿接所述滑杆（15）的下端。

5.如权利要求3所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述X轴运动抓取机构设置在下平台板（14）的下方，包括：纵轴向滑轨（16）、第三电机（17）、纵向位移板（18）和夹爪结构，所述纵轴向滑轨（16）上表面固定贴设在所述下平台板（14）的下表面，纵轴向滑轨（16）的下表面则固定贴设在纵向位移板（18）的上表面，纵向位移板（18）随纵轴向滑轨（16）进行纵向的移动；所述夹爪结构安装在纵向位移板（18）的下方，该结构包括：通过在纵向位移板（18）下表面设置平行的导轨（19），于导轨（19）两端设置相对方向的弯钩件（20），以及驱动连接弯钩件（20）的伺服电机（21）。

6.如权利要求1所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述框型机架（1）下侧面根据码料托盘的大小设置托盘限位件。

7.如权利要求6所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述托盘限位件具体包括挡板（22）、滚轮挡板（23）、中间限位支架（24），所述挡板（22）设置在框型机架（1）前侧下方的横向支架上，所述中间限位支架（24）纵向设置在框型机架（1）内下方位置，所述滚轮挡板（23）设置在中间限位支架（24）上。

8.如权利要求1所述的一种基于XYZ三轴运动平台的程控码垛机，其特征在于，所述下料盒机构，包括连接支架（25）、料盒堆叠仓（26）、下料台（27）、推杆电机（28），所述连接支架（25）通过螺栓固定一体安装在框型机架（1）内；所述下料台（27）安装在连接支架（25）上，分为出料盒区和堆叠仓区，其中堆叠仓区的侧部设有推杆电机（28），所述料盒堆叠仓（26）最下部区域设有料盒大小的开口，所述料盒堆叠仓（26）放置在堆叠仓区。