一种摇臂式自动装车机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种摇臂式自动装车机械手，包括机械臂和安装在机械臂下料端的下料箱，所述机械臂上固定安装有与下料箱连接的刚性结构的小机架，下料箱通过设置在小机架上的万向调节装置与小机架连接；所述机械臂内安装传输机构，且传输机构的下料端与下料箱对应设置。本发明专利技术通过万向调节装置灵活控制下料箱，配合机械臂的移动，下料箱负载物料包可快速、精确、规整的移动到车箱中任一指定位置，不仅解决自动装车盲区问题而且堆垛精准，自动装车效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种摇臂式自动装车机械手
本专利技术涉及自动装车设备领域，具体的说，是一种摇臂式自动装车机械手。
技术介绍
建材、冶金、化工行业中通常将粉体物料进行袋装包装后进行装车发运，目前装车这一装车工序主要还是依靠人工进行搬运。工人将袋装包装的粉体物料从生产车间搬运到车箱进行装车的过程中，处于粉尘大量扩散的环境中，容易引发尘肺病等呼吸系统的相关疾病，不仅对工人的身心健康带来极大的危害，还给从业者家庭带来沉重的负担，据国家卫生部统计2014年职业病例为27240例其中尘肺病占90.2%。国家层面已经引起高度重视，《国家安全监管总局关于加强水泥制造和石材等粉体加工企业粉尘危害治理工作》的文件“安监总安健〔2013〕112号”，已于2013年11月14份下发各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产监督管理局。如何解决袋装包装的粉体物料的装车装车过程中产生大量扬尘问题，也引发了行业的重点关注。采用抓包机器人、搬运机械手等类似设备虽然可以实现机械化装车，但存在缺陷：运行一个周期仅能运输（取、运、放）一批物料包，若一批物料包仅为一袋则自动装车效率较低，若一批物料包为并列排放的多袋，虽然可以提高一定的工作效率，但对不同的车箱宽度适应性不佳，较难充分利用车箱宽度的空间进行物料包的码垛摆放，装车过程中适用车辆型号受限或车箱内空间会被浪费；另一方面，摆放或安放在车箱中的设备自身所占据的空间会导致车箱内部分空间无法码放物料包，从而出现“装车盲区”。即使有些装车机械手、搬运机械手伸入车箱进行自动装包的操作可以从一定程度上解决装车盲区的问题，但装车机械手、搬运机械手其工作端（即下料端）安装的下料箱与机械臂安装的位置相对固定，无法进行相对移动，仅能执行简单的卸包动作，无法达到物料包整齐、精准码垛的标准。目前，灵活的机械手虽然能进行物料包的精准放置，但无法连续的将多个物料包平稳、规整、精准的码放装车，因此无法满足工业生产的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种摇臂式自动装车机械手，机械臂工作端的下料箱可万向调节以保证下料箱在规整位置状态下进行物料包的卸载码垛，从而使得多个物料包连续、整齐、精准的码放在车箱内，达到精准高效的无盲区装车目的，进而实现工业生产运输过程中全自动装车的稳定高效。本专利技术通过下述技术方案实现：一种摇臂式自动装车机械手，与沿车箱纵深方向设置的导轨配套安装，包括滑动安装在导轨上的主输送机架和位于主输送机架下方的机械臂，其特征在于：还包括连接主输送机架和内置传输机构的机械臂并使机械臂在车箱内升举或水平旋转的回转装置；所述机械臂下料端固定安装一刚性结构的小机架，且小机架通过万向调节装置与下料箱连接。本专利技术中，装载有物料包的下料箱随机械臂的升举或水平旋转移动快速移动至指定位置（标记为A点），同时下料箱通过万向调节装置快速调整至当前指定位置（A点）对应的规整状态后卸载物料包，然后，下料箱重新装载下一个从传输机构下料端掉落的物料包，机械臂通过小机架将下料箱快速移动至下一个指定位置（标记为B点），同时下料箱通过万向调节装置快速调整至当前指定位置（B点）对应的规整状态后卸载物料包；以此类推，从而实现自动将物料包连续、整齐、精准的码放在车箱内的效果。本专利技术中，下料箱的规整位置状态是指，下料箱底板与车箱地板平行且下料箱侧板与车箱侧壁平行。本专利技术中，多个物料包从机械臂的上料端一个接一个连续进入传输机构，并由传输机构一个接一个输送至通过小机架与机械臂连接在一起的下料箱中。本专利技术中下料箱的位置或状态是多轴联动的结果：一是，主输送机架带动整个自动装车机械手沿轨道前/后直线移动；二是，机械臂通过小机架带着下料箱一起在回转装置的驱使下在车箱内升举或水平旋转；三是，下料箱通过万向调节装置在机械臂工作端（即传输机构的下料端）进行小距离直线移动调节或水平偏转调节或竖直倾角调节。通过上述多轴联动，最终实现自动将物料包连续、整齐、精准的码放在车箱内的效果。具体是指：当待装车的货车停到指定装车区域后，其车箱与本专利技术所述的自动装车机械手位置对应，根据识别的车箱坐标、车箱几何尺寸等信息，自动装车机械手先通过与导轨配套安装的主调整机架带动整个自动装车机械手的执行机构沿导轨进行或前行或后退或左移或右移的位置调节，从而从大方向上匹配货车车箱的位置，使主输送手臂升入车箱内并位于车箱中间位置（距离车箱左右两侧内壁相等）；然后，通过回转装置驱动主输送手臂在车箱内升举或水平旋转，同时通过万向调节装置调整下料箱的水平偏角或竖直倾角或小范围位置细调，使主输送手臂工作端的下料箱到达车箱内任意指定位置；同时，待装车的物料包流水式通过安装在主输送手臂其主输送机架上的带传输机构输送至工作端，并在指定位置进行码垛摆放；当下一个物料包输送至工作端时，工作端已在主调整机架和回转装置的共同作用下移动至下一指定位置，进行该物料包的码垛摆放，依次往复动作，高效的按设计要求实现物料包在车箱内整齐、规范的码放。本专利技术中，实现工作端位置采集、驱动个驱动装置动作等功能的控制系统与所述主输送手臂、回转装置、主调整机架等执行机构配套使用，但本专利技术的主要改进点在于执行机构而不在于控制系统，故控制系统不进行赘述。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述传输机构包括带传输驱动装置、主动辊、从动辊、传送带，带传输驱动装置通过主动辊带动设置在主动辊、从动辊上的传送带转动以实现物料包的运输。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述回转装置包括驱动机械臂升举动作的升举调节机构和驱动机械臂水平调节旋转偏角的水平旋转调节机构。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述水平旋转调节机构包括与主输送机架连接为一体的回转机架、与回转机架旋转连接的行架以及驱使行架旋转的伺服电机；所述升举调节机构包括固定安装在行架上并与机械臂铰接的升举旋转轴、支撑并驱动机械臂调节升举角度的升举驱动装置。为了更好的实现本专利技术，进一步地，所述回转机架包括与行架固定连接的回转主架和嵌入在回转主架内的回转轮盘，所述回转主架上表面安装有所述伺服电机，伺服电机通过减速机与设置在回转轮盘中心的驱动齿轮驱动连接，所述回转轮盘靠近驱动齿轮一侧设置有轮齿且所述轮齿通过多个行星齿轮与驱动齿轮啮合，所述行星齿轮通过转轴固定在回转主架和回转轮盘之间以驱动回转轮盘相对回转主架转动。所述回转机架包括与行架固定连接的回转主架和嵌入在回转主架内的回转轮盘，所述回转主架上表面安装有所述伺服电机，伺服电机通过减速机与设置在回转轮盘中心的驱动齿轮驱动连接，所述回转轮盘靠近驱动齿轮一侧设置有轮齿且所述轮齿通过多个行星齿轮与驱动齿轮啮合，所述行星齿轮通过转轴固定在回转主架和回转轮盘之间以驱动回转轮盘相对回转主架转动。进一步优选地，所述回转轮盘外圆周与回转主架内圆周之间设置有相互抵靠的多个稳定钢珠。再进一步优选，所述行星齿轮的数量为三个且相邻两个行星齿轮之间的圆心角为120°。为了更有利于物料的输送，再进一步地优选，所述送料装置包括安装在进料口的滚筒送料机构，以及连通所述滚筒送料结构与所述机械臂的传送带送料结构。为了实现物料输送的顺畅性，优选地，所述滚筒送料结构包括用于运输物料的相互平行安装的多个滚筒，所述滚筒之间通过链条传动，且位于端头的滚筒连接有提供动力的送料伺服电机。为了更好的实现本专利技术，进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摇臂式自动装车机械手，与沿车箱纵深方向设置的导轨（001）配套安装，包括滑动安装在导轨（001）上的主输送机架（1）和位于主输送机架（1）下方的机械臂（4），其特征在于：还包括连接主输送机架（1）和内置传输机构的机械臂（4）并使机械臂（4）在车箱内升举或水平旋转的回转装置（2）；所述机械臂（4）下料端固定安装一刚性结构的小机架（51），且小机架（51）通过万向调节装置与下料箱（6）连接。

【技术特征摘要】
2016.10.20 CN 20161091419981.一种摇臂式自动装车机械手，与沿车箱纵深方向设置的导轨（001）配套安装，包括滑动安装在导轨（001）上的主输送机架（1）和位于主输送机架（1）下方的机械臂（4），其特征在于：还包括连接主输送机架（1）和内置传输机构的机械臂（4）并使机械臂（4）在车箱内升举或水平旋转的回转装置（2）；所述机械臂（4）下料端固定安装一刚性结构的小机架（51），且小机架（51）通过万向调节装置与下料箱（6）连接。2.根据权利要求1所述的一种摇臂式自动装车机械手，其特征在于：所述回转装置（2）包括驱动机械臂（4）升举动作的升举调节机构和驱动机械臂（4）水平调节旋转偏角的水平旋转调节机构。3.根据权利要求2所述的一种摇臂式自动装车机械手，其特征在于：所述水平旋转调节机构包括与主输送机架（1）连接为一体的回转机架（21）、与回转机架（21）旋转连接的行架（22）以及驱使行架（22）旋转的水平旋转驱动装置（25）；所述升举调节机构包括固定安装在行架（22）上并与机械臂（4）铰接的升举旋转轴（23）、支撑并驱动机械臂（4）调节升举角度的升举驱动装置（24）。4.根据权利要求3所述的一种摇臂式自动装车机械手，其特征在于：所述回转机架（21）包括与行架（22）固定连接的回转主架（215）和嵌入在回转主架（215）内的回转轮盘（210），所述回转主架（215）上表面安装有所述水平旋转驱动装置（25），水平旋转驱动装置（25）通过减速机与设置在回转轮盘（210）中心的驱动齿轮（211）驱动连接，所述回转轮盘（210）靠近驱动齿轮（211）一侧设置有轮齿且所述轮齿通过多个行星齿轮（212）与驱动齿轮（211）啮合，所述行星齿轮（212）通过转轴固定在回转主架（215）和回转轮盘（210）之间以驱动回转轮盘（210）相对回转主架（215）转动。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种摇臂式自动装车机械手，其特征在于：所述万向调节装置包括驱使下料箱（6）在小机架（51）延伸方向补偿移动的补偿调节装置、驱使下料箱（6）横向旋转修正的偏斜修正装置、驱使下料箱（6）竖向旋转调平的水平调平装置；所述偏斜修正装置、水平调平装置分别与下料箱（6）连接，水平调平装置设置在偏斜修正装置上，偏斜修正装置设置在补偿调节装置上，补偿调节装置与上方的小机架（51）连接。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种摇臂式自动装车机械手，其特征在于：所述下料箱（6）底板设置对开式箱门或拉取式箱门；所述对开式箱门包括向下开启的、主要由两个门页组成的、对开的箱门（61），且下料箱（6）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，
申请(专利权)人：绵阳蓝奥重型机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51