本發(fā)明涉及物流輸送機(jī)械。尤其是長(zhǎng)條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其搬運(yùn)方法。

背景技術(shù)：

目前鋁型材等長(zhǎng)條形型材產(chǎn)品的裝車主要靠人工搬運(yùn)實(shí)現(xiàn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。迫切需研發(fā)一種長(zhǎng)條形型材自動(dòng)裝車機(jī)械裝備，以替代人工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)裝車。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是長(zhǎng)條形型材產(chǎn)品的裝車主要靠人工搬運(yùn)實(shí)現(xiàn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，發(fā)明一種長(zhǎng)條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的具體實(shí)施方案是：一種長(zhǎng)條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上機(jī)械抓取裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、橫向滑臺(tái)、橫向?qū)к?、橫向驅(qū)動(dòng)裝置、橫梁、縱向?qū)к墶⒖v向驅(qū)動(dòng)裝置以及機(jī)架；

所述的機(jī)械抓取裝置包括兩個(gè)機(jī)械手、豎直移動(dòng)滑塊、豎向?qū)к?、豎向驅(qū)動(dòng)裝置以及支架，兩個(gè)機(jī)械手分別固連在對(duì)應(yīng)的豎直移動(dòng)的滑塊上，豎直移動(dòng)滑塊與豎向?qū)к壔瑒?dòng)配合，所述的豎向?qū)к壒踢B支架上，支架固定在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上；

同一機(jī)械抓取裝置上的與兩個(gè)機(jī)械手相固連的兩個(gè)豎直移動(dòng)滑塊通過豎向驅(qū)動(dòng)裝置相聯(lián)系，并由豎向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)同一機(jī)械抓取裝置上的兩個(gè)機(jī)械手做同步上下移動(dòng)，所述的豎向驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在支架上；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在橫向滑臺(tái)上，橫向滑臺(tái)設(shè)置在橫向?qū)к壣希鰴M向?qū)к壒潭ㄓ跈M梁上，兩個(gè)機(jī)械手分布在橫梁兩側(cè)；

所述橫向驅(qū)動(dòng)裝置和縱向驅(qū)動(dòng)裝置均設(shè)置于橫梁上，橫梁和縱向?qū)к壴O(shè)置于機(jī)架上。

進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)鉸接支撐在橫向滑臺(tái)上，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)下端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述橫向滑臺(tái)中部設(shè)有回轉(zhuǎn)軸承，所述轉(zhuǎn)軸下端與橫向滑臺(tái)中部的軸承配合，所述的橫向滑臺(tái)上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)機(jī)械抓取裝置的機(jī)械手繞轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述機(jī)械手繞轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)角度≥-30°且≤30°。

進(jìn)一步的，所述的豎向驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在支架上豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、被動(dòng)輪和螺旋機(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)包括螺桿，所述豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有豎向驅(qū)動(dòng)輪，所述豎直移動(dòng)滑塊中部貫穿有與其螺紋連接的螺桿，所述螺桿上端固定有與驅(qū)動(dòng)輪經(jīng)傳動(dòng)帶連接的豎向被動(dòng)輪，當(dāng)豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)豎直移動(dòng)滑塊帶動(dòng)兩個(gè)機(jī)械手同步上下運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述的豎向驅(qū)動(dòng)裝置中的傳動(dòng)帶可以是同步帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的橫向滑臺(tái)與橫向?qū)к壔瑒?dòng)配合，所述橫梁的端部設(shè)有橫向驅(qū)動(dòng)裝置，所述橫向驅(qū)動(dòng)裝置包括橫梁端部設(shè)有的橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端設(shè)有橫向驅(qū)動(dòng)輪，所述橫梁上的另一端設(shè)有橫向被動(dòng)輪，所述橫向驅(qū)動(dòng)輪與橫向被動(dòng)輪之間通過橫向傳動(dòng)帶連接，所述橫向滑臺(tái)與橫向傳動(dòng)帶固定連接，當(dāng)橫向驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)帶橫移同時(shí)帶動(dòng)橫向滑臺(tái)沿橫向?qū)к夁\(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的橫梁兩端的底部與縱向?qū)к壔瑒?dòng)配合，縱向?qū)к壒踢B在機(jī)架上，所述的橫梁側(cè)部還設(shè)有驅(qū)動(dòng)橫梁前后移動(dòng)的縱向驅(qū)動(dòng)裝置，所述縱向驅(qū)動(dòng)裝置包括固定于橫梁側(cè)部的縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及齒輪，所述齒輪固定于縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端，所述機(jī)架的側(cè)部固定連接有齒條，所述縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出端經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)與齒輪固定連接以驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述齒輪與齒條相配合，橫梁在縱向驅(qū)動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)安裝其上的橫向?qū)к壓突_(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、支架、機(jī)械抓取裝置的機(jī)械手做縱向移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的機(jī)械手包括機(jī)械臂、抗彎過載裝置和夾爪，機(jī)械臂下端設(shè)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的夾爪，所述的抗彎過載裝置固定在機(jī)械臂與夾爪之間。

一種條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其搬運(yùn)方法，利用上述的一種條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：

（1）利用橫向驅(qū)動(dòng)裝置和縱向驅(qū)動(dòng)裝置，將夾爪移動(dòng)至帶抓持物件上方；

（2）豎直移動(dòng)滑塊由豎向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，同一機(jī)械抓取裝置內(nèi)的兩個(gè)豎直移動(dòng)滑塊通過豎向驅(qū)動(dòng)裝置相聯(lián)系，從而保證兩個(gè)機(jī)械手在豎向驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)作用下保持同步上下移動(dòng)；

（3）機(jī)械手的夾爪經(jīng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)長(zhǎng)條形物料進(jìn)行搬運(yùn)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的輸送。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明適用于長(zhǎng)條物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車的物流機(jī)械的機(jī)械結(jié)構(gòu)，也適用各種頂部敞開式車輛、車廂的長(zhǎng)條形物料自動(dòng)裝車，省時(shí)省力，方便快捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體俯視狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明圖1圖1中a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明圖1中b-b剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明圖3中c-c剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

以一種設(shè)有兩個(gè)機(jī)械抓取裝置的長(zhǎng)條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車的機(jī)械結(jié)構(gòu)為例，如圖1～4所示，一種長(zhǎng)條形物料自動(dòng)搬運(yùn)和裝車裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械抓取裝置10、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20、橫梁30、橫向滑臺(tái)310、橫向?qū)к?20、橫向驅(qū)動(dòng)裝置330、縱向?qū)к?10、縱向驅(qū)動(dòng)裝置420以及機(jī)架40。本實(shí)例中，所述的機(jī)械抓取裝置10設(shè)有2套，每套機(jī)械抓取裝置10均包括兩個(gè)機(jī)械手110，兩個(gè)豎直移動(dòng)滑塊120，兩個(gè)豎向?qū)к?30、一個(gè)豎向驅(qū)動(dòng)裝置140以及一個(gè)支架150、一個(gè)橫向滑臺(tái)310、一個(gè)橫向?qū)к?20、一個(gè)橫向驅(qū)動(dòng)裝置330；所述的機(jī)械抓取裝置10的兩個(gè)機(jī)械手110分布在橫梁30兩側(cè)，所述的機(jī)械手110各包括機(jī)械臂111、抗彎過載保護(hù)裝置112和夾爪113；各機(jī)械手110分別與各自對(duì)應(yīng)的豎直移動(dòng)滑塊120固連，豎直移動(dòng)滑塊120與對(duì)應(yīng)的豎向?qū)к?30對(duì)應(yīng)滑動(dòng)配合；所述的豎向驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在支架150上，所述的豎直移動(dòng)滑塊由豎向驅(qū)動(dòng)裝置140驅(qū)動(dòng)，同一機(jī)械抓取裝置10內(nèi)的兩個(gè)豎直移動(dòng)滑塊120通過豎向驅(qū)動(dòng)裝置140相聯(lián)系，從而保證兩個(gè)機(jī)械手110在豎向驅(qū)動(dòng)裝置140的驅(qū)動(dòng)電機(jī)作用下保持同步上下移動(dòng)；所述的豎向?qū)к?30固連在支架150上，支架150固連在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20上。

所述的豎向驅(qū)動(dòng)裝置140包括安裝在支架150上豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)151、驅(qū)動(dòng)輪152、傳動(dòng)帶153、被動(dòng)輪154和螺旋機(jī)構(gòu)155，所述螺旋機(jī)構(gòu)包括螺桿155，螺桿155固連在支架150上部?jī)啥?，所述豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)151的輸出軸上設(shè)有豎向驅(qū)動(dòng)輪152，所述螺桿155上端固定有與驅(qū)動(dòng)輪和傳動(dòng)帶連接的豎向被動(dòng)輪154，利用豎向驅(qū)動(dòng)輪152驅(qū)動(dòng)位于支架150上部?jī)啥说膫鲃?dòng)帶153帶動(dòng)豎向被動(dòng)輪154轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過螺桿155及其配合內(nèi)螺紋帶動(dòng)豎直移動(dòng)滑塊120上下移動(dòng)。

實(shí)際設(shè)計(jì)過程中可以采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)或直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)時(shí)，所述豎直移動(dòng)滑塊120中部貫穿有與其螺紋連接的螺桿，所述螺桿上端固定有與驅(qū)動(dòng)輪皮帶連接的豎向被動(dòng)輪，當(dāng)豎向驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)豎直移動(dòng)滑塊帶動(dòng)兩個(gè)機(jī)械臂同步上下運(yùn)行。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20通過回轉(zhuǎn)軸承210與橫向滑臺(tái)310鉸接，并支撐在橫向滑臺(tái)310上，所述的橫向滑臺(tái)310上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置220，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置220可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20帶動(dòng)機(jī)械抓取裝置10繞轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度（注：小于）；本實(shí)施例中，設(shè)有兩組轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20、橫向滑臺(tái)310和橫向?qū)к?20，每個(gè)橫向滑臺(tái)310與對(duì)應(yīng)的橫向?qū)к?20滑動(dòng)配合，橫向?qū)к?20固連在橫梁30上；所述的橫梁30兩端部設(shè)有兩個(gè)橫向驅(qū)動(dòng)裝置330，在兩個(gè)橫向驅(qū)動(dòng)裝置330的分別作用下，實(shí)現(xiàn)兩組轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20和橫向滑臺(tái)310各自沿對(duì)應(yīng)的橫向?qū)к?20做橫向往復(fù)位移；所述橫向驅(qū)動(dòng)裝置包括橫梁30端部設(shè)有的橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)331，所述橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)331的輸出端設(shè)有橫向驅(qū)動(dòng)輪332，所述橫梁上的另一端設(shè)有橫向被動(dòng)輪333，所述橫向驅(qū)動(dòng)輪332與橫向被動(dòng)輪333之間通過橫向傳動(dòng)帶334連接，所述橫向滑臺(tái)310與橫向傳動(dòng)帶334固定連接，當(dāng)橫向驅(qū)動(dòng)輪332轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)帶334橫移同時(shí)帶動(dòng)橫向滑臺(tái)310沿橫向?qū)к?20運(yùn)動(dòng)。

所述的橫梁30兩端與一對(duì)縱向?qū)к?10滑動(dòng)配合，縱向?qū)к?10固連在機(jī)架40上；所述的橫梁側(cè)部設(shè)有驅(qū)動(dòng)橫梁30前后移動(dòng)的縱向驅(qū)動(dòng)裝置420，橫梁30在縱向驅(qū)動(dòng)裝置420的作用下帶動(dòng)安裝其上的橫向?qū)к?20和滑臺(tái)310、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20、支架150、機(jī)械抓取裝置10的機(jī)械手110做縱向移動(dòng)。本實(shí)施例中，縱向驅(qū)動(dòng)裝置420包括固定于橫梁30側(cè)部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及齒輪430，所述的齒輪430為驅(qū)動(dòng)裝置420的輸出端，所述的機(jī)架40側(cè)面固定有齒條440，所述縱向驅(qū)動(dòng)裝置420輸出端的齒輪430與齒條440相嚙合。利用縱向驅(qū)動(dòng)裝置420輸出端齒輪與齒條的嚙合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)包括橫梁30、滑動(dòng)配合、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20和機(jī)械抓取裝置10的整體機(jī)械做縱向移動(dòng)。

為了適應(yīng)不同停放位置貨車的裝料，通過控制豎向驅(qū)動(dòng)裝置140、橫向驅(qū)動(dòng)裝置330、縱向驅(qū)動(dòng)裝置420和轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置220的運(yùn)動(dòng)，調(diào)整機(jī)械抓取裝置10的機(jī)械手110的位置和方向使之能把長(zhǎng)條型材物料裝在車輛上正確的位置。每個(gè)機(jī)械抓取裝置的一對(duì)機(jī)械手110通過一對(duì)夾爪抓取1包條形物料，其中每個(gè)機(jī)械手110的夾爪113分別夾持條形物料一端。工作時(shí)，料架100的位置a和位置b上分別放有條形型材物料，位于同一支架150上的機(jī)械抓取裝置10的一對(duì)機(jī)械手110的夾爪113分別在豎直移動(dòng)滑塊120、支架150、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20、橫向滑臺(tái)310以及橫梁30的帶動(dòng)下同步移動(dòng)到位置a和位置b，在計(jì)算機(jī)控制下分別將物料平臺(tái)各位置上的條形物料抓起，第一個(gè)支架150的一對(duì)機(jī)械手110的兩個(gè)夾爪113在位置a分別抓取條形型材物料的兩端，第二個(gè)支架150的一對(duì)機(jī)械手110的兩個(gè)夾爪113在位置b分別抓取條形型材物料的兩端，并在橫梁、橫向滑臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、支架和豎直移動(dòng)滑塊帶動(dòng)下將條形物料搬運(yùn)到車輛上預(yù)定的位置，實(shí)現(xiàn)裝車。

本實(shí)施例中考慮到設(shè)置有一對(duì)支架150，支架150上的兩個(gè)機(jī)械手由各自支架所在的豎向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)140，而橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)31也設(shè)有一對(duì)，兩個(gè)支架150的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20位于不同橫向?qū)к?20上，這樣就能夠同時(shí)對(duì)同一縱向位置的不同橫向位置的物料進(jìn)行抓??；根據(jù)貨車駕駛停放操作的習(xí)慣，貨車停放傾斜度不會(huì)超過25°，考慮到留有裕度，本實(shí)施例中轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)僅限制轉(zhuǎn)動(dòng)30°，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)30的轉(zhuǎn)動(dòng)可以利用電機(jī)操作或是其他驅(qū)動(dòng)方式。轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20中部設(shè)有轉(zhuǎn)軸并固定在橫向滑臺(tái)310上，橫向滑臺(tái)310上設(shè)有回轉(zhuǎn)軸承311。

本實(shí)施例中，機(jī)械手110包括機(jī)械臂111、抗彎過載裝置112和夾爪113，所述機(jī)械臂下端設(shè)有抗彎過載裝置112，并通過抗彎過載保護(hù)裝置112與氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的夾爪113連接，所述夾爪也可以采用液壓驅(qū)動(dòng)，還可以采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)通過一對(duì)嚙合的齒輪相向或背向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)夾爪的張合，所述各抗彎過載保護(hù)裝置112是為了防止機(jī)械手意外碰撞時(shí)損壞，同時(shí)過載裝置上的傳感器，可以是光學(xué)傳感器或者力傳感器、或者扭矩傳感器，發(fā)生感應(yīng)后將反饋給控制系統(tǒng)以避免因操作失誤而發(fā)生機(jī)械手折彎等損傷。

上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解：優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實(shí)施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。

同時(shí)，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。

另外，上述本發(fā)明公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語(yǔ)除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。

本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨(dú)部件。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。