专利名称：一种码垛、拆垛机的机械手结构的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及码垛、拆垛机，尤其涉及码垛、拆垛的机械手结构。
背景技术：
目前国内外常用的码垛机、拆垛机的机械手为机械式或者真空吸盘式，绝大部分为进口设备，价格昂贵。在紧固件生产企业中，机械式和真空吸盘式机械手作三维运动，要求定位精确，机构和控制复杂，而且每次只能搬运一件，遇到质量大、包装箱不太规范的紧固件成品箱，容易掉包或者夹破包装箱。由于找不到合适的码垛设备，生产作业不能流水线自动作业，目前的紧固件生产，一般都是由人工进行码盘或者半人工半机械化码盘，由于一个成品箱的紧固件达到30多公斤，所以工人的劳动强度极大。因此紧固件生产行业迫切需要有一种符合行业作业特点的码垛、拆垛设备来替代人工作业，解决了这一问题，就可以实现生产的全面自动化，将大大提高生产效率，降低成本，而且使用设备码垛可以更规范和整齐。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种无需人工操作、利用控制单元控制机械手进行码垛、拆垛，生产效率高的自动化机械手结构。本实用新型是通过以下技术方案实现的—种码垛、拆垛机的机械手结构，其特征在于在立式机架的上方横向固定两根平行的水平导轨，水平导轨上配置多根平行的长条形吸盘架，吸盘架可在水平横移电机驱动下、沿水平导轨水平移动，吸盘架之间的间距相等，水平导轨一端为堆垛端，一端为送料端，送料端下方配置滚筒输送机，在水平导轨的两端上分别配置立式的垂直导轨，其中，送料端配置一根垂直导轨，堆垛端配置的垂直导轨数量与吸盘架数量相同，堆垛端上、垂直导轨之间的间距与吸盘架之间的间距对应，垂直导轨与水平导轨连通，吸盘架可在垂直升降电机的驱动下、沿垂直导轨升降，吸盘架上沿长度方向均勻开设多个垂直的安装孔，每个安装孔内嵌装一个立式的安装套筒，安装套筒内腔为上端粗、下端细的阶梯孔，阶梯孔内套装与其配合、呈阶梯轴形的电磁铁吊杆，电磁铁吊杆大端位于阶梯孔上端底部，小端向下伸出阶梯孔下端，小端端部带有一个电磁铁吸盘，电磁铁吊杆可在阶梯孔内沿轴线方向移动，电磁铁吊杆上方的阶梯孔内装入避振弹簧，吸盘架上覆盖盖板，两者之间螺栓固定，盖板底部抵压避振弹簧上端，避振弹簧下端抵压电磁铁吊杆顶部，电磁铁吸盘、滚筒输送机上分别配置传感器，[0017]电磁铁吸盘、水平横移电机和垂直升降电机通过信号线路与控制单元相连。拆垛时，吸盘架在水平导轨上由水平横移电机驱动，从初始位置平移到堆垛端、进入垂直导轨，垂直升降电机驱动多根吸盘架同时下降、吸盘架上的电磁铁吸盘也随之下降， 当电磁铁吸盘上的传感器感应到堆垛顶部的紧固件时，向控制单元发出信号，控制单元控制电磁铁吸盘通电、电磁铁吸盘吸箱；吸箱后，垂直升降电机驱动吸盘架上升、带动吸附了紧固件包装箱的电磁铁吸盘上升、直至水平导轨，水平横移电机驱动吸盘架在水平导轨上平移到送料端；位于最外侧的第一吸盘架进入送料端上的垂直导轨，在垂直升降电机驱动下下降到包装箱放出位，控制单元控制电磁铁吸盘断电、第一排成品箱放出到滚筒输送机上，然后第一吸盘架在垂直升降电机驱动下上升、直至水平导轨，多根吸盘架同时平移一个成品箱箱位，紧邻第一吸盘架的第二吸盘架平移到平行导轨与垂直导轨的相通处、进入垂直导轨，下降、断电放出第二排成品箱后，上升到水平导轨，如此循环，直至多根吸盘架上吸附的成品箱全部下放到滚筒输送机上，然后吸盘架回复初始位置，一个拆垛循环完成。堆垛时的动作与上述循环相反，位于水平导轨送料端最内侧的最末位吸盘架先下降至滚筒输送机吸箱、上行，多根吸盘架向堆垛端平移一个箱位，紧邻最末位吸盘架的第二末位吸盘架下降吸箱、上行，多根吸盘架向堆垛端平移一个箱位，如此循环，直至全部吸盘架吸箱完毕，吸盘架平移至水平导轨的堆垛端，垂直升降电机驱动多根吸盘架同时下降、在堆垛位上放箱后上行回复初始位置，一个堆垛循环完毕。为防止电磁铁吸盘在吸成品箱和释放成品箱时候的冲击，电磁铁吊杆与吸盘架之间配置了避振弹簧，减小成品箱对下层箱和滚筒输送机的冲击。进一步的，考虑到紧固件成品箱实际堆垛的大小、兼顾每个循环尽可能更多搬运的原则，吸盘架优选为平行配置的两根，水平导轨的堆垛端上配置两根平行的垂直导轨，送料端上配置一根垂直导轨；吸盘架沿长度方向均勻开设3个垂直的安装孔，每个吸盘架带有三个电磁铁吸盘。这样每排成品箱数量为3个，每次搬运2 每个拆垛、堆垛循环可以搬运6个紧固件成品箱。再进一步，为利于电磁铁的拆装和检修，电磁铁吊杆的大端和小端可以采用分体式结构，两者之间通过轴向螺栓固定。再进一步，考虑到现场作业要求有比较高的作业效率，所以吸盘架升降和水平运动的速度都比较快，为防止在运动中的冲撞和定位正确性，水平横移电机和垂直升降电机均采用变频刹车电机。变频刹车电机采用多频段调速，缓起缓停。再进一步，考虑到电磁铁吸盘长期工作会由于温度升高发烫，电磁吸力会大幅度的下降，所以必须要有散热装置，优选采用风冷方式，在电磁铁吸盘上配置散热风扇。本实用新型的有益效果在于1.对铁的紧固件成品箱采用电磁铁吸附的方式码垛、拆垛，解决了由于紧固件成品箱太重，使用真空气吸式和机械式机械手在拆垛、码垛中漏气易掉包或者夹破包装箱问题；2.可一次多排、多列吸多箱，提高了码垛、拆垛效率；3.拆垛和码垛结构相同，互换性强；4.结构简单、设备价格为进口同类设备的40%，可靠性高，并且维护方便。
图1为本实新型一种优选结构的立体结构示意图图2为电磁铁吊杆组合的剖面图图3为本实用新型在拆垛机中运用时的部件位移示意图图4为本实用新型在自动打包流水线中的配置示意图图1-4中1为吸盘架，2为水平导轨，3为水平横移电机，4为垂直导轨，5为垂直升降电机，6为安装套筒，6-1为阶梯孔，7为电磁铁吊杆，8为电磁铁吸盘，9为避振弹簧，10 为盖板，11为轴向螺栓，12为滚筒输送机，13为托盘出口线，14为托盘缓存线，15为打包机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1 2中，在立式机架的上方横向固定两根平行的水平导轨2，水平导轨2上配置2根平行的长条形吸盘架1，吸盘架1可在水平横移电机3驱动下、沿水平导轨2水平移动，吸盘架1之间的间距相等，水平导轨2 —端为堆垛端，一端为送料端，送料端下方配置滚筒输送机12，在水平导轨2的两端上分别配置立式的垂直导轨4，其中，送料端配置1根垂直导轨4，堆垛端配置 2根垂直导轨，堆垛端上、垂直导轨4之间的间距与吸盘架1之间的间距对应，垂直导轨4与水平导轨2连通，吸盘架1可在垂直升降电机5的驱动下、沿垂直导轨4升降，吸盘架1上沿长度方向均勻开设3个垂直的安装孔，每个安装孔内嵌装一个立式的安装套筒6，安装套筒6内腔为上端粗、下端细的阶梯孔6-1，阶梯孔6-1内套装与其配合、呈阶梯轴形的电磁铁吊杆7，电磁铁吊杆7的大端和小端为分体式结构，两者之间通过轴向螺栓11固定。电磁铁吊杆7大端位于阶梯孔6-1上端底部，小端向下伸出阶梯孔6-1下端，小端端部带有一个电磁铁吸盘8，电磁铁吊杆7可在阶梯孔6-1内沿轴线方向移动，电磁铁吊杆7上方的阶梯孔6-1内装入避振弹簧9，吸盘架1上覆盖盖板10，两者之间螺栓固定，盖板10底部抵压避振弹簧9上端，避振弹簧9下端抵压电磁铁吊杆7顶部，电磁铁吸盘8、滚筒输送机12上分别配置传感器，电磁铁吸盘8、传感器、水平横移电机3和垂直升降电机5通过信号线路与控制单元相连。水平横移电机3和垂直升降电机5为变频刹车电机，电磁铁吸盘8上配置散热风扇。目前国内外的拆垛、码垛机的效率在800箱/小时以内，而我们通过设计，可以达到1000箱/小时。图3中，以拆垛工作流程为例1、2排电磁铁吸盘8从吸盘高位1运动到吸盘高位2，2、2排电磁铁吸盘8下降至堆垛上方，3、2排电磁铁吸盘8通电吸箱，[0052]4、吸箱后上升到吸盘高位2，5、2排电磁铁吸盘8横移到吸盘高位1，6、第一排电磁铁吸盘8沿垂直导轨4下降至成品箱放出位，7、第一排电磁铁吸盘8断电放出第一排箱，8、第一排电磁铁吸盘8上升到吸盘高位1，9、2排电磁铁吸盘8整体移动一个成品箱箱位，10、第二排电磁铁吸盘8沿垂直导轨4下降至成品箱放出位，11、第二排电磁铁吸盘8断电放出第一排箱，12、第二排电磁铁吸盘8上升到吸盘高位1，13、2排电磁铁吸盘8回复初始位置，完成一个吸放循环。由于拆码的距离和层次不尽相同，所以可以按运动距离最远和最近作平均，首先设定几个数据，设堆垛离成品箱滚筒输送机12的距离为500cm，堆垛上相邻两排成品箱之间的距离为17cm，位于水平导轨2上的电磁铁吸盘8距离堆垛最高位的距离为200cm，电磁铁吸盘8在水平导轨2和垂直导轨4上的移动速度均为0. 4米/秒，电磁铁吸盘8各动作之间的衔接时间为0. 5秒，两排电磁铁吸盘8之间的间距为417cm，则完成一个拆垛吸放循环的平均时间(955+417) +400+0. 5+(200+640) +2 + 400+0. 5+(200+640) +2 + 400+0. 5+955 + 4 00+0. 5+390 + 400+0. 5+390 + 400+0. 5+417 + 400+0. 5+390 + 400+0. 5+390 + 400 = 3. 5+0. 5 +1. 1+0. 5+1. 1+0. 5+2. 4+0. 5+1+0. 5+1+0. 5+1. 1+0. 5+1+0. 5+1 = 17. 2 秒。加上其他不可预计的时间误差，完成一个吸放循环的平均时间可以控制在20秒内。拆垛效率3600秒/小时+20X6箱=1080箱/小时，远高于目前国外同类设备的拆垛效率；堆垛时的动作与上述循环相反、效率相当。图4中，用自动打包流水线的流程进一步展示本实用新型的实际应用1、成品箱托盘从托盘出口线13通过移载机进入托盘缓存线14，2、托盘缓存线14将成品箱托盘送入拆垛区的堆垛端，等待自动拆垛，3、自动拆垛机械手按设定的程序进行拆垛电磁铁吸盘8共6个、一次可吸6箱， 然后分2次进行释放，拆垛的程序(1)吸盘架1先水平横向行进到堆垛端，(2)吸盘架1下降，吸盘架1上的检测装置检测到有成品箱、吸盘架1停止下降，(3)电磁铁吸盘8通电，电磁铁吸盘8吸箱，(4)吸盘架1上升，再水平横向移动到出料端、成品箱滚筒输送机12上方，(5)吸盘架1下降，滚筒输送机12上的检测装置检测到成品箱、吸盘架1下降停止，第一排电磁铁吸盘8断电释放第一排成品箱，吸盘架1上升，同时箱滚筒输送机12开始输送，将第1排3个成品箱同时输送出。(6)吸盘架1上升，水平横向移动一个成品箱箱位，准备释放第2排成品箱，(7)吸盘架1下降，滚筒输送机12上的检测装置检测到有成品箱时吸盘架1就下降停止，电磁铁吸盘8断电释放第2排成品箱，吸盘架1上升，同时滚筒输送机12开始输送， 将第2排的3个成品箱同时输送出，[0077](8)吸盘架1回复初始位置，准备开始下一轮循环拆垛，同时，堆垛端处的空托盘向前输送到码盘位，等待码盘。4、从拆垛机出来的成品箱是首未相连的，因此可以将滚筒输送机设计为多个同向差速旋转的辊轮组，利用速度的差异来拉开成品箱之间的距离，方便下一步的自动打包，5、被拉开距离的成品箱先后进入打包机15、经二横一竖三道打包工序、分别被自动打包，6、被打包好的成品箱输送到等待位置等待码垛机按单排吸附、双排移动堆垛的方式进行自动码垛，码好的托盘通过入库线输送入库。
权利要求1.一种码垛、拆垛机的机械手结构，其特征在于 在立式机架的上方横向固定两根平行的水平导轨0)，水平导轨( 上配置多根平行的长条形吸盘架(1)，吸盘架(1)可在水平横移电机(3) 驱动下、沿水平导轨( 水平移动，吸盘架(1)之间的间距相等，水平导轨( 一端为堆垛端，一端为送料端，送料端下方配置滚筒输送机(12)，在水平导轨( 的两端上分别配置立式的垂直导轨G)，其中，送料端配置一根垂直导轨，堆垛端配置的垂直导轨(4)数量与吸盘架(1)数量相同，堆垛端上、垂直导轨(4)之间的间距与吸盘架(1)之间的间距对应，垂直导轨(4)与水平导轨( 连通，吸盘架(1)可在垂直升降电机(5)的驱动下、沿垂直导轨⑷升降，吸盘架(1)上沿长度方向均勻开设多个垂直的安装孔，每个安装孔内嵌装一个立式的安装套筒(6)，安装套筒(6)内腔为上端粗、下端细的阶梯孔(6-1)，阶梯孔(6-1)内套装与其配合、呈阶梯轴形的电磁铁吊杆(7)，电磁铁吊杆(7)大端位于阶梯孔(6-1)上端底部，小端向下伸出阶梯孔(6-1)下端，小端端部带有一个电磁铁吸盘 (8)，电磁铁吊杆(7)可在阶梯孔(6-1)内沿轴线方向移动， 电磁铁吊杆(7)上方的阶梯孔(6-1)内装入避振弹簧(9)，吸盘架(1)上覆盖盖板(10)，两者之间螺栓固定，盖板(10)底部抵压避振弹簧(9)上端，避振弹簧(9)下端抵压电磁铁吊杆(7)顶部，电磁铁吸盘(8)、滚筒输送机(1 上分别配置传感器，电磁铁吸盘(8)、传感器、水平横移电机C3)和垂直升降电机( 通过信号线路与控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机机械手结构，其特征在于 所述吸盘架(1)为平行配置的两根，水平导轨O)的堆垛端上配置两根平行的垂直导轨G)。
3.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机机械手结构，其特征在于所述吸盘架(1)沿长度方向均勻开设三个垂直的安装孔，每个吸盘架(1)带有三个电磁铁吸盘⑶。
4.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机机械手结构，其特征在于所述电磁铁吊杆(7)的大端和小端为分体式结构，两者之间通过轴向螺栓(11)固定。
5.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机机械手结构，其特征在于所述水古水平横移电机(3)和垂直升降电机(5)为变频刹车电机。
6.根据权利要求1所述的码垛、拆垛机机械手结构，其特征在于所述电磁铁吸盘(8) 上配置散热风扇。
专利摘要一种码垛、拆垛机的机械手结构，其特征在于在立式机架的上方横向固定两根平行的水平导轨，水平导轨上配置多根平行的吸盘架，水平导轨一端为堆垛端，一端为送料端，水平导轨固定在立式的垂直导轨上，垂直导轨与水平导轨连通，这样就可以进行垂直和水平方向的运动。吸盘架上沿长度方向均匀开设多个垂直的安装孔，每个安装孔内嵌装一个立式带缓冲的安装套筒，套筒内套装与其配合的电磁铁吊杆，电磁铁吊杆小端向下伸出阶梯孔下端，小端端部带有一个电磁铁吸盘，本装置解决了传统机械手在拆垛、码垛中漏气易掉包或者夹破包装箱问题；提高了码垛、拆垛效率；拆垛和码垛互换性强；结构简单、设备价格为进口同类设备的40％，可靠性高，维护方便。
文档编号B65G61/00GK202152226SQ20112028481
公开日2012年2月29日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者周德兴, 程志全, 黎小云 申请人:上海邮政科学研究院