貨物堆垛抓取器的製作方法與工藝

2023-06-11 06:38:36 1

本發明涉及堆垛搬運技術領域，尤其涉及一種貨物堆垛抓取器。

背景技術：
貨物堆垛，就是把很多箱貨物堆積排列在物料託盤上形成堆垛，目前通常採用叉車、行車來搬運轉移整垛貨物，例如很多箱飲料堆垛在託盤上，當需要搬運整垛飲料時，通常都是叉車上的貨叉插入託盤底部，然後把託盤連同貨物一起搬運到目的地，最後放下貨物，此時貨物仍然儲放在託盤上，這種一般是用於倉庫內的搬運，當貨物需要搬運到卡車上運走，此時如果直接把貨物連通託盤一起裝車，託盤也會被運走，因此都是先把貨物通過叉車搬運到卡車旁邊，然後人工搬運、裝車，勞動量很大。中國專利授權公告號：CN202594730U，授權公告日2012年12月12日，公開了一種用於叉車搬運貨物的旋轉推出器，其包括由蝸輪減速器、活動座總成、迴轉支承和後底板總成組成的旋轉基座機構，由前推架總成、前內腿總成、前外支腿總成、後內腿總成、後外腿總成和推出油缸組成的推出機構，由上夾臂總成、上夾緊油缸、導軌槽和滑塊組成的上夾緊機構，由側夾臂總成、側夾緊油缸、導軌槽和滑塊組成的側夾緊機構，由液壓馬達、雙向液壓鎖、配流閥、高壓膠管、推出油缸、上夾緊油缸和側夾緊油缸組成的液壓系統，活動座總成由液壓馬達通過迴轉支承控制，上夾臂總成、側夾臂總成和推出機構由旋轉中心配流閥通過上夾緊油缸、側夾緊油缸和推出油缸控制，實現了貨物無人工搬運的單元化存儲、運輸機械化和自動化的目的。該種旋轉推出器的基本原理是先把託盤和貨物一起提起來，然後把託盤和貨物翻轉過來，使得貨物在下、託盤在上，最後把貨物推出來並取下託盤，實現自動卸貨，然而把整垛貨物和託盤一起翻轉180度的過程中存在巨大的安全隱患，整垛貨物中每箱貨物之間僅僅是堆放上去的，整垛貨物的重量很大，在豎直平面內翻轉180度可能會導致堆垛鬆散、掉落，在翻轉過程中渦輪減速機一方面承受巨大的扭矩載荷，另一方面又承受重力載荷，其使用壽命嚴重降低；而且貨物旋轉180度後直接堆放，這樣導致堆放對於很多貨物的儲放是及其不利的。

技術實現要素：
本發明為了解決現有技術中的上述問題，提供了一種能對貨物堆垛自動插取、搬運、卸貨，搬運過程安全穩定的貨物堆垛抓取器。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種貨物堆垛抓取器，包括機架、設在機架上的旋轉連接座，旋轉連接座的下方連接有減速電機，其特徵是，所述的機架下側設有兩條平行的水平電缸，機架下側中間部位設有垂直於水平電缸的限位支架，水平電缸上位於限位支架的一側設有插取機構，所述限位支架的另一側設有擋垛機構；所述的插取機構包括調節支架、插杆連接支架，所述的調節支架的上端通過滑動連接架與水平電缸滑動連接，所述的插杆連接支架的下端設有插杆連接座，插杆連接座上設有一排平行的插杆，調節支架下端與插杆連接支架下端鉸接，調節支架上還設有可控制插杆連接支架轉動的調節氣缸。貨物堆垛堆放在物料託盤上，抓取器通過旋轉連接座與叉車或行車連接，當需要搬運貨物堆垛時，調節氣缸先動作，使得插杆連接支架轉個一個角度，從而使得一排插杆頂面傾斜，然後水平電缸動作，帶動一排插杆插入物料託盤頂部的插槽內，所有的插杆完全插入後，此時插杆頂面還沒有與貨物堆垛底面接觸，然後調節氣缸動作，使得插杆連接支架反向轉動一個角度，此時一排插杆的頂面處於水平狀態，然後行車帶動整個抓取器連同貨物堆垛上升移動到卡車上，然後下降使得插杆底面與車艙底板接觸，調節氣缸動作，使得插杆連接支架正向轉動一個角度，此時插杆頂面傾斜，然後水平電缸帶動插杆向後移動從貨物堆垛底部抽出來，這樣就實現了貨物堆垛的整體自動插取、搬運、卸料的過程，降低了人工搬運的勞動量，搬運過程穩定、安全。作為優選，插杆連接支架的上端設有兩個豎直平行的滑軌，滑軌上分別設有滑動座，所述滑動座內端之間設有連接板，滑動座的外端設有滾輪，所述的調節支架位於滾輪與連接板之間，調節支架與滾輪的接觸面上設有滾輪導向板，調節支架分為下調節支架、上調節支架，當下調節支架處於豎直位置時，上調節支架向插杆連接支架側傾斜，所述的滾輪導向板位於上調節支架上，所述的調節氣缸的兩端分別與連接板、調節支架下端鉸接，當調節氣缸伸縮時，滾輪沿著滾輪導向板移動，滑動座沿著滑軌移動。滾輪導向板下端到插杆連接支架的距離大，滾輪導向板上端到插杆連接支架的距離小，通過控制滾輪、連接板在傾斜的上調節支架上移動來控制插杆連接支架微小的角度變化，即通過調節氣缸軸的大幅度伸縮來調節插杆連接支架小角度變化，調節精度高，而且調節氣缸軸處於完全伸出、完全縮入狀態時還起到自鎖作用，防止插杆在貨物堆垛的大載荷下自動轉動，搬運更加安全。作為優選，所述的插杆的截面呈矩形，插杆的底面為斜面，插杆的底面從插杆內端到外端向上傾斜；當調節氣缸軸縮入時，插杆頂面處於水平狀態，當調節氣缸軸伸出時，插杆頂面處於傾斜狀態。插杆底面為斜面，卸料時，調節氣缸控制插杆轉動一個角度後，插杆的頂面為斜面，插杆的底面處於水平狀態，插杆底面正好與車艙底板接觸，貨物堆垛的重力作用在車艙底板上，防止插杆前端受到巨大的壓力而導致插杆變形；同時卸料時，插杆底面為斜面，減小了貨物堆垛底部與車艙底板的落差，當插杆抽出時，貨物堆垛落到車艙內更加穩定，不易晃動。作為優選，所述的擋垛機構包括擋板、兩組對稱的鉸臂，鉸臂的內端與限位支架固定連接，鉸臂外端與擋板連接，其中一根鉸臂的關節處設有電機，另一根鉸臂的關節處設有螺套，螺套內設有螺杆，螺杆的一端與所述電機同軸連接；鉸臂的兩端都設有鉸軸，兩組鉸臂的外端通過鉸軸與一連接座連接，所述的擋板中間部位與連接座鉸接。卸貨時，插杆抽出的時候，貨物會在插杆摩擦力的作用下向後移動，移動後受到擋板的阻擋，擋板與連接座之間鉸接，由於貨物堆垛側面通常都是不平整的，這樣擋板就能適應性與堆垛側面貼合，不會導致堆垛之間每箱貨物之間發生嚴重位移，卸料更加平穩、安全。作為優選，所述的鉸軸上設有齒輪片，兩組鉸臂的鉸軸上的齒輪片對應嚙合。齒輪片是對鉸臂進行限位，保證兩組鉸臂同步在水平方向移動，而不會在豎直方向發生轉動、偏移。一種物料託盤，包括矩形的託盤本體，所述的託盤本體的側面設有貫穿相對兩個側面的插孔，所述的託盤本體的頂面設有若干平行的插槽，所述插槽的寬度大於插杆的寬度，所述相鄰插槽之間的距離與相鄰插杆之間的距離相等。插孔是便於叉車搬運使用，當使用插取式抓取器搬運時，插杆直接插入插槽內，從而使得貨物堆垛與物料託盤完全分離。因此，本發明具有能對整垛貨物進行自動插取、搬運、卸貨，搬運時貨物與託盤分離，搬運過程穩定安全的有益效果。附圖說明圖1為本發明的一種結構示意圖。圖2為本發明的爆炸圖。圖3為本發明中插取機構的爆炸圖。圖4為插取機構搬運時的狀態示意圖。圖5為插取機構卸貨時的狀態示意圖。圖6為本發明中擋垛機構示意圖。圖7為本發明中擋垛機構側視圖。圖8為物料託盤的結構示意圖。圖中：機架1旋轉連接座2減速電機3水平電缸4插取機構5插杆50調節支架51下調節支架510上調節支架511插杆連接支架52插杆連接座53連接板54滾輪55滾輪導向板56調節氣缸57滑軌58滑動座59限位支架6滑動連接架7託盤本體8插孔80插槽81擋垛機構9擋板90鉸臂91連接片92螺套93螺杆94電機95連接座96齒輪片97具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述：如圖1和圖2所示的一種貨物堆垛抓取器，包括機架1、設在機架上的旋轉連接座2，旋轉連接座與叉車或行車連接，旋轉連接座下方安裝有減速電機3，用於調節旋轉速度；機架1下側設有兩條平行的水平電缸4，機架1下側中間部位設有垂直於水平電缸的限位支架6，水平電缸4上位於限位支架的一側設有插取機構5，限位支架的另一側設有擋垛機構9。如圖3所示，插取機構5包括調節支架51、插杆連接支架52，調節支架的上端通過滑動連接架7與水平電缸4滑動連接，插杆連接支架52的下端設有插杆連接座53，插杆連接座上設有一排平行的插杆50，調節支架51下端與插杆連接支架52下端鉸接，插杆連接支架52的上端設有兩個豎直平行的滑軌58，滑軌上分別設有滑動座59，滑動座內端之間設有連接板54，滑動座的外端設有滾輪55，調節支架位於滾輪與連接板之間，調節支架與滾輪的接觸面上設有滾輪導向板56，調節支架51分為下調節支架510、上調節支架511，下調節支架510、上調節支架511彎折連接，當下調節支架510處於豎直位置時，上調節支架511向插杆連接支架52側傾斜，滾輪導向板56位於上調節支架上，連接板與調節支架下端之間設有調節氣缸57，調節氣缸的兩端分別與連接板、調節支架鉸接；本實施例中，插杆50的截面呈矩形，插杆的底面為斜面，插杆的底面從插杆內端到外端向上傾斜。如圖4所示，當調節氣缸軸縮入時，滾輪、滑動座同步向下移動，插杆連接支架52逆時針轉動一個角度，插杆頂面處於水平狀態，該狀態適合貨物搬運；如圖5所示，當調節氣缸軸伸出時，滾輪、滑動座同步向上移動，插杆連接支架52順時針轉動一個角度，插杆頂面處於傾斜狀態，插杆底面處於水平狀態，該狀態便於插取貨物和卸貨。如圖6和圖7所示，擋垛機構9包括擋板90、兩組對稱的鉸臂91，每組鉸臂包括兩根平行的鉸臂，每組鉸臂之間的兩根鉸臂的關節處通過連接片92連接，鉸臂的內端與限位支架固定連接，鉸臂外端與擋板連接，其中一個連接片上設有電機95，另一連接片上設有螺套93，螺套內設有螺杆94，螺杆的一端與電機95同軸連接；鉸臂的兩端都設有鉸軸，兩組鉸臂的外端通過鉸軸與一連接座96連接，擋板中間部位與連接座鉸接；鉸軸上設有齒輪片97，兩組鉸臂的鉸軸上的齒輪片對應嚙合。如圖8所示的一種物料託盤，包括矩形的託盤本體8，託盤本體的側面設有貫穿相對兩個側面的插孔80，託盤本體8的頂面設有若干平行的插槽81，插槽的寬度大於插杆50的寬度，相鄰插槽之間的距離與相鄰插杆之間的距離相等。該種物料託盤和上述抓取器配套使用，一箱箱的貨物整齊堆放在物料託盤上，插杆插入插槽內，然後單獨把貨物堆垛提起來。結合附圖，本發明的工作原理如下：貨物堆垛堆放在物料託盤上，抓取器通過旋轉連接座與行車連接，當需要搬運貨物堆垛時，調節氣缸軸伸出，使得插杆處於圖5的狀態，即插杆頂面傾斜，然後水平電缸動作，帶動一排插杆插入物料託盤頂部的插槽內，所有的插杆完全插入後，此時插杆頂面還沒有與貨物堆垛底面接觸，然後調節氣缸軸縮入，使得插杆處於圖4的狀態，即插杆的頂面處於水平狀態，行車帶動整個抓取器連同貨物堆垛上升移動到卡車上，然後下降使得插杆底面與車艙底板接觸，調節氣缸軸伸出，使得插杆處於圖5中的狀態，即插杆頂面傾斜，插杆底面水平與車艙底板接觸，然後水平電缸帶動插杆向後移動從貨物堆垛底部抽出來，在抽出過程中貨物堆垛受到擋板的阻擋，同時擋板會根據貨物堆垛的側面傾斜度做出自適應調節，擋板能保持與貨物堆垛側面貼合，這樣就實現了貨物堆垛的整體自動插取、搬運、卸料的過程，降低了人工搬運的勞動量，搬運過程穩定、安全。