一种万向调节自动堆垛装车机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种万向调节自动堆垛装车机械手，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；所述机械臂内安装带传输机构，且带传输机构的下料端与下料箱对应设置。本实用新型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。

A universal automatic manipulator for stacking and loading

The utility model discloses a universal adjustable automatic stacker loading manipulator, including mechanical arm and installation material box end in the mechanical arm, with small rigidity of the frame structure is connected with the material box under the fixed installation of the mechanical arm, a feed box which is arranged in the small rack to adjust million a small device is connected with the frame; the mechanical arm is installed in the belt transmission mechanism, feeding end and band transmission mechanism and a feed box set. The utility model through the universal adjusting device of flexible material under the control box, with a mobile manipulator, a feed box package for mobile load can be rapidly and accurately, to specify any regular train position, not only solve the problem of automatic loading and blind stacking precision automatic loading, high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种万向调节自动堆垛装车机械手
本技术涉及自动装车设备领域，具体的说，是一种万向调节自动堆垛装车机械手。
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
本技术的目的在于提供一种万向调节自动堆垛装车机械手，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。本技术通过下述技术方案实现：一种万向调节自动堆垛装车机械手，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；所述机械臂内安装带传输机构，且带传输机构的下料端与下料箱对应设置。本技术中，多个物料包从机械臂的上端一个接一个连续进入带传输机构，并由带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。所述下料箱通过小机架安装在机械臂工作端（即带传输机构的下料端），装载有物料包的下料箱随机械臂的移动一起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带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。通常情况下，下料箱中一次只装载一个物料包。所述机械臂，用于通过小机架带动下料箱一起进行较大幅度的动作。所述带传输机构，安装在机械臂内，用于将物料包一个接一个连续输送至下料箱中。所述小机架，安装在机械臂工作端并向机械臂延伸方向延伸，刚性结构，用于将机械臂与下料箱连接为一体并支撑万向调节的下料箱及装载在下料箱内的物料包。所述万向调节装置，安装在小机架上并与下料箱连接，用于驱使下料箱在机械臂工作端进行位置状态的调节。所述下料箱，通过万向调节装置安装在小机架下方，用于装载物料包至指定位置并以规整状态码放物料包。所述机械臂、带传输机构、小机架、万向调节装置、下料箱，一起组成实现物料包自动装车码垛所对应的主要机械结构。为了更好的实现本技术，进一步地，还包括检测下料箱位置状态并驱使下料箱进行位置状态调节的控制系统；所述控制系统包括安装在下料箱上的传感器组件、以及与传感器组件连接的控制模块；所述控制模块的信号输出端连接万向调节装置并通过万向调节装置执行下料箱位置状态的调节动作。所述控制系统中传感器组件、控制模块组成实现物料包自动装车码垛所对应的主要控制结构。为了更好的实现本技术，进一步地，所述传感器组件包括前端距离传感器、高度距离传感器、左侧距离传感器、右侧距离传感器和水平传感器组；所述前端距离传感器，内嵌于下料箱最前端的前板上、用于检测下料箱前板与车箱内壁之间的距离；所述高度距离传感器，安装在下料箱最后端的后板上、用于检测下料箱底板与车箱地板之间的距离；所述左侧距离传感器，安装在下料箱最后端的后板上、用于检测下料箱左侧板与车箱内壁之间的距离；所述右侧距离传感器，安装在下料箱最后端的后板上、用于检测下料箱右侧板与车箱内壁之间的距离；所述水平传感器组，内嵌于下料箱最下端的底板上、用于反馈下料箱底板与车箱地板之间平行度。为了更好的实现本技术，进一步地，所述万向调节装置包括驱使下料箱在小机架延伸方向补偿移动的补偿调节装置、驱使下料箱横向旋转修正的偏斜修正装置、驱使下料箱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连接。所述万向调节装置包括补偿调节装置、偏斜修正装置、水平调平装置。本技术中通过主要由补偿调节装置、偏斜修正装置、水平调平装置组成的万向调节装置，实现下料箱在车箱内任意位置对物料包卸载码垛时，都能调整至规整状态，即下料箱侧板与车箱内侧壁平行，下料箱底板与车箱地板平行。下料箱是否处于规整状态，需要借助传感器组件中各个传感器进行检测并反馈至控制模块，再由控制模块计算分析：若下料箱已处于当前位置的规整状态，则无需动作；若下料箱未处于当前位置的规整状态，则需要调整下料箱位置状态，控制模块输出端向补偿调节装置或偏斜修正装置或水平调平装置中的驱动装置发送控制信号，驱使补偿调节装置或偏斜修正装置或水平调平装置中执行的机械结构动作，实现下料箱位置状态调整。本技术中，下料箱通过补偿调节装置与小机架连接，可以实现：下料箱在机械臂工作端小范围前后补偿移动，以调整下料箱与机械臂末端本体之间的距离。一方面，机械臂稳定不动时，下料箱相对于机械臂内前后补偿移动，实现下料箱小范围内位置的调整，既能实现更加整齐、精准的码垛，又能减少机械臂整体移动频率，位置调节响应快，结构简单；另一方面，机械臂在竖直方向摆动（即机械臂工作端太高或降低）时，下料箱位置状态调整的行程不受机械臂本体干扰。也就是说，通过补偿调节装置可使下料箱向前或向后移动一定距离，无论机械臂是否动作，始终保证物料包从安装在机械臂中的带传输机构中掉落时恰好落入下料箱中，且下料箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万向调节自动堆垛装车机械手，包括机械臂（4）和安装在机械臂（4）下料端的下料箱（6），其特征在于：所述机械臂（4）上固定安装有与下料箱（6）连接的刚性结构的小机架（51），下料箱（6）通过设置在小机架（51）上的万向调节装置与小机架（51）连接；所述机械臂（4）内安装带传输机构，且带传输机构的下料端与下料箱（6）对应设置。

【技术特征摘要】
2016.10.20 CN 20161091419981.一种万向调节自动堆垛装车机械手，包括机械臂（4）和安装在机械臂（4）下料端的下料箱（6），其特征在于：所述机械臂（4）上固定安装有与下料箱（6）连接的刚性结构的小机架（51），下料箱（6）通过设置在小机架（51）上的万向调节装置与小机架（51）连接；所述机械臂（4）内安装带传输机构，且带传输机构的下料端与下料箱（6）对应设置。2.根据权利要求1所述的一种万向调节自动堆垛装车机械手，其特征在于：还包括检测下料箱（6）位置状态并驱使下料箱（6）进行位置状态调节的控制系统；所述控制系统包括安装在下料箱（6）上的传感器组件、以及与传感器组件连接的控制模块；所述控制模块的信号输出端连接万向调节装置并通过万向调节装置执行下料箱（6）位置状态的调节动作。3.根据权利要求2所述的一种万向调节自动堆垛装车机械手，其特征在于：所述传感器组件包括前端距离传感器、高度距离传感器、左侧距离传感器、右侧距离传感器和水平传感器组；所述前端距离传感器，内嵌于下料箱（6）最前端的前板上、用于检测下料箱（6）前板与车箱内壁之间的距离；所述高度距离传感器，安装在下料箱（6）最后端的后板上、用于检测下料箱（6）底板与车箱地板之间的距离；所述左侧距离传感器，安装在下料箱（6）最后端的后板上、用于检测下料箱（6）左侧板（62）与车箱内壁之间的距离；所述右侧距离传感器，安装在下料箱（6）最后端的后板上、用于检测下料箱（6）右侧板（63）与车箱内壁之间的距离；所述水平传感器组，内嵌于下料箱（6）最下端的底板上、用于反馈下料箱（6）底板与车箱地板之间平行度。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种万向调节自动堆垛装车机械手，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。5.根据权利要求4所述的一种万向调节自动堆垛装车机械手，其特征在于：所述补偿调节装置包括固定安装在小机架（51）上的补偿动力装置和安装在补偿动力装置输出端的补偿传动组件，补偿传动组件下端与下料箱（6）连接并带动下料箱（6）、连接下料箱（6）的偏斜修正装置、连接下料箱（6）的水平调平装置一起移动。6.根据权利要求4所述的一种万向调节自动堆垛装车机械手，其特征在于：所述偏斜修正装置包括修正支撑架（...

【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：新型
国别省市：四川,51