用于物料的搬運裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于物料的搬運裝置，包括操控室、上臂、下臂及底盤座，在底盤座上表面固定有豎直的支撐柱，支撐柱的上端連接有回轉支撐座，下臂的下端鉸接在回轉支撐座上，在上臂的上端連接有自動抓取機構，自動抓取機構包括連接板、真空吸盤及抱爪；連接板與上臂呈相互轉動的連接，真空吸盤安裝在連接板的下表面，抱爪為兩組成對的布置在連接板的兩相對邊，兩組抱爪的上端均與連接板鉸接，在連接板上安裝有推動液壓缸。本實用新型避免了人工搬卸物料，明顯降低了勞動強度，顯著提高了工作效率；真空吸盤吸取物料，抱爪對物料進行抱緊，防止在運輸的過程中物料掉落，避免了安全事故的發生，提高了操作的安全性，防止物料損壞。
【專利說明】
用于物料的搬運裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機械臂搬運技術領域，特別涉及一種搬運裝置。
【背景技術】
[0002]伴隨著機電一體化在各個領域的應用，機械設備的自動控制成分顯得越來越重要，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。因此，機械手誕生了，機械手是工業機器人系統中傳統的任務執行機構，是機器人的關鍵部件之一。其中的工業機器手是近代自動控制領域中出現的一項新技術，它的發展是由于其積極作用正日益為人們所認識:它能部分地代替人工操作;能按照生產工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳遞和裝卸;能制作必要的機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產率，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。
[0003]目前，工業上在物料的裝卸過程中，大多都是人工搬卸物料或運輸車運輸到指定的位置運輸車自動卸料后再通過轉運車轉運到落料位置;人工搬運勞動強度大，時間長，效率低;通過轉運車相比純人工搬卸物料提高了效率，降低了強度，但是工序復雜，成本高，無法一步到位，當轉運車輸送到落料點后還要通過人工堆放，人工搬卸及堆放的過程中存在的安全隱患比較高。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中所存在的不足，本實用新型提供了一種用于物料的搬運裝置，它可以避免人工搬卸物料，明顯降低勞動強度，提高工作效率，安全性高，裝卸可一步到位。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案:
[0006]—種用于物料的搬運裝置，包括操控室、上臂、下臂及底盤座，上臂的下端與下臂的上端鉸接，上臂上連接有能使上臂撐開或收攏的上液壓缸，下臂上連接有能使下臂撐開或收攏的下液壓缸，在底盤座上表面固定有豎直的支撐柱，支撐柱的上端通過回轉機構連接有回轉支撐座，下臂的下端鉸接在回轉支撐座上，在上臂的上端連接有自動抓取機構，所述自動抓取機構包括連接板、真空吸盤及抱爪;連接板的上表面設置有用于連接上臂且能與上臂呈相互轉動的連接件，真空吸盤安裝在連接板的下表面，抱爪為兩組成對的布置在連接板的兩相對邊，兩組抱爪的上端均與連接板鉸接，在連接板上安裝有分別驅動兩組抱爪作抱緊物料或松開物料動作的推動液壓缸。
[0007]—般物料是裝入軟袋(編織袋或布袋等)內，再軟袋裝入運輸車內，當運輸車到達指定位置后，將本實用新型移動到運輸車所在位置的一旁，工人可以在操控室內操作上、下液壓缸工作分別使上臂、下臂撐開，再控制回轉支撐座使下臂擺動，下臂的擺動也帶動上臂擺動，從而使上臂連接的自動抓取機構擺動至運輸車所載的軟袋的上方，工人再控制上、下液壓缸的活塞桿回位使上臂和下臂下降一定位置，使自動抓取機構到達抓取點，工人再控制真空吸盤吸取軟袋，并控制推動液壓缸驅動抱爪抱緊軟袋，再控制上臂和下臂撐開，將自動抓取機構升起并離開抓取點，再控制回轉支撐座使下臂擺動到落料位置，再使自動抓取機構下降至落料點，并同時控制真空吸盤及抱爪松開軟袋，將軟袋放置在指定落料點。控制上臂、下臂再運行到前一次抓袋位置，等待再一次抓取，如此循環直至在抓取范圍內的軟袋抓取完畢，再移動運輸車輛，便于其他未覆蓋的范圍軟袋的抓取。抓取軟袋或松開軟袋可采用手動或自動控制，上臂和下臂在“抓取點-落料點-抓取點”的循環也采用手動方式控制或PLC自動控制。連接板與上臂之間呈相互轉動的連接，可根據軟袋的放置方向進行調節方向，提高抓取的準確率及成功率，方便操作，本實用新型避免了人工搬卸軟袋，明顯降低了勞動強度，顯著提高了工作效率及操作的安全性。
[0008]相比于現有技術，本實用新型具有如下有益效果:可智能化控制，避免了人工搬卸物料，明顯降低了勞動強度，顯著提高了工作效率;真空吸盤吸取物料，抱爪對物料進行抱緊，防止在運輸的過程中物料掉落，避免了安全事故的發生，提高了操作的安全性；同時，防止物料損壞，物料在搬運的過程中可以采用PLC控制，使該裝置更自動化、智能化，搬運效率更尚O
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖(未使用狀態)。
[0010]圖2為圖1中去掉上、下臂后的俯視圖。
[0011]圖3為圖2的左視圖。
[0012]圖4為本實用新型使用狀態下的結構示意圖。
[0013]圖5為本實用新型中自動抓取機構的結構示意圖。
[0014]圖6為圖5的俯視圖。
[0015]圖7為本實用新型中自動抓取機構抓取或松開軟袋的狀態示意圖。
[0016]圖8為本實用新型的使用狀態不意圖；
[0017]圖9為本實用新型中左操控部的示意圖；
[0018]圖10為本實用新型中右操控部的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施例對本實用新型中的技術方案進一步說明。
[0020]如圖1一 7所示，本實用新型包括操控室1、上臂2、下臂3及底盤座4，上臂2的下端與下臂3的上端鉸接，上臂2上連接有能使上臂3撐開或收攏的上液壓缸5，下臂3上連接有能使下臂3撐開或收攏的下液壓缸6，在底盤座4上表面固定有豎直的支撐柱7，支撐柱7的上端通過回轉機構連接有回轉支撐座8，下臂3的下端鉸接在回轉支撐座8上，在上臂2的上端連接有自動抓取機構，所述自動抓取機構包括連接板9、真空吸盤10及抱爪11;連接板9的上表面設置有用于連接上臂2且能與上臂2呈相互轉動的連接件12，真空吸盤10安裝在連接板9的下表面，抱爪11為兩組成對的布置在連接板9的兩相對邊，兩組抱爪11的上端均與連接板12鉸接，在連接板12上安裝有分別驅動兩組抱爪11作抱緊物料或松開物料動作的推動液壓缸13ο
[0021]如圖8所示，一般物料是裝入軟袋(編織袋或布袋等)內，再將軟袋38裝入運輸車內，當運輸車到達指定位置后，將本實用新型移動到運輸車所在位置的一旁，工人可以在操控室I內操作上、下液壓缸5、6工作分別使上臂2、下臂3撐開，再控制回轉支撐座8使下臂3擺動，下臂3的擺動也帶動上臂2擺動，從而使上臂2連接的自動抓取機構擺動至運輸車所載的軟袋38的上方，工人再控制上、下液壓缸5、6的活塞桿回位使上臂2和下臂3下降一定位置，使自動抓取機構到達抓取點，工人再控制真空吸盤10吸取軟袋，并控制推動液壓缸13驅動抱爪11抱緊軟袋，再控制上臂2和下臂3撐開，將自動抓取機構升起并離開抓取點，再控制回轉支撐座使下臂擺動到落料位置，再使自動抓取機構下降至落料點，并同時控制真空吸盤10及抱爪11松開軟袋，將軟袋放置在指定落料點。控制上臂、下臂再運行到前一次抓袋位置，等待再一次抓取，如此循環直至在抓取范圍內的軟袋抓取完畢，再移動運輸車輛，便于其他未覆蓋的范圍軟袋的抓取。抓取軟袋或松開軟袋可采用手動或自動控制，上臂和下臂在“抓取點-落料點-抓取點”的循環也采用手動方式控制或PLC自動控制。連接板與上臂之間呈相互轉動的連接，可根據軟袋的放置方向進行調節方向，提高抓取的準確率及成功率，方便操作，本實用新型避免了人工搬卸軟袋，明顯降低了勞動強度，顯著提高了工作效率及操作的安全性。真空吸盤的吸取軟袋的同時再由抱爪11抱緊軟袋，保證上臂2和下臂3在擺動的過程中避免軟袋掉落，保證了軟袋抓取的牢固性。
[0022]如圖5、6、7所示，所述抱爪11包括抱爪桿14、上條形固定塊15、下條形固定塊16，其中，抱爪桿14為多根，每根抱爪桿14呈間隔的均勻分布，每根抱爪桿的上部均固定在上條形固定塊15上，每根抱爪桿的下部均固定在下條形固定塊16上，每根抱爪桿的下端設置有水平彎折部17;兩組抱爪的水平彎折部相對。該結構的抱爪結構簡單，所需的材料較少，方便制作，抱爪桿14、上條形固定塊15、下條形固定塊16—起可以形成網狀結構，強度高，不易變形。在抓取軟袋后，通過兩組抱爪中呈間隔的均勻分布的抱爪桿14對軟袋兩側進行限位，抱爪桿14的水平彎折部17對軟袋的底部進行支撐，進一步提高了抓取的牢固性。
[0023]如圖7所示，兩組抱爪是這樣鉸接在連接板上9的:在連接板9的下表面的兩端分別設置有支撐塊18，在支撐塊18上活動的設置有轉動軸19，轉動軸19的兩端均伸出連接板9，在轉動軸19的一端固定有前擺塊20，在轉動軸19的另一端固定有后擺塊21，上條形固定塊15的一端與前擺塊20連接，上條形固定塊15的另一端與后擺塊21連接，多根抱爪桿14的上端均低于轉動軸，防止與轉動軸接觸發生干涉，多根抱爪桿均位于前擺塊20及后擺塊21之間。該鉸接方式可以使裝配方便，可以將抱爪制作成形后通過上條形固定塊15與前擺塊20和后擺塊21連接，就可完美安裝，強度高，使用壽命長。
[0024]如圖5、6、7所示，推動液壓缸13安裝在連接板9的上表面，在推動液壓缸13的下方的連接板上設置有通槽22，推動液壓缸22的活塞桿穿過通槽22并從連接板9的下表面伸出，在推動液壓缸13的活塞桿的端部鉸接有連桿23，連桿23的端部設置有套在轉動軸19上的連接套24。實現一組抱爪對應一個驅動的推動液壓缸，兩個推動液壓缸相對稱的位于連接件12的兩側，推動液壓缸22的活塞桿向下伸出則拉動連桿23推動轉動軸19擺動，轉動軸19則驅動抱爪向連接板的兩邊張開(兩組抱爪作相向擺動)，作松開的軟袋的動作。反之，推動液壓缸22的活塞桿復位由連桿23帶動轉動軸19反向擺動，轉動軸19則驅動抱爪向真空吸盤10的靠攏(兩組抱爪作相對擺動)，作抱緊的軟袋的動作，控制方便，結構緊湊，有利于軟袋的抱緊或松開動作。
[0025]如圖4所示，為了方便上臂及下臂的撐開或收攏，上液壓缸5的缸體端部通過安裝座25安裝在下臂3的中部，上液壓缸5的活塞桿頂部連接在上臂2的中部設置的上安裝座26上，下液壓缸6的缸體端部安裝在回轉支撐座8上設置的安裝基座27上，下液壓缸6的活塞桿頂部連接在下臂3的中部設置的下基座28上，下基座28位于安裝座25的下方。撐開時，控制上液壓缸5及下液壓缸6的活塞桿伸出，由上液壓缸5的活塞桿對上臂進行受力支撐，下液壓缸6的活塞桿對下臂進行受力支撐，從而撐開上、下臂，收攏時，控制上液壓缸5及下液壓缸6的活塞桿復位，上液壓缸5及下液壓缸6分別解除對上、下臂的受力支撐，由于上臂、下臂鉸接點的關系，從而收攏下臂及下臂，使用方便，支撐強度高，承載量較大。收攏時松開連接件與上臂之間的連接，即可以拆下自動抓取機構。
[0026]為了方便在較大范圍內進行抓取，便于抓取點-落料點-抓取點的循環，回轉支撐座8的回轉角度為0-180°，為了便于調整真空吸盤及抱爪的方向，提高抓取的準確度，連接板9的轉動角度為0-90°。
[0027]如圖3、9、10所示，操控室I安裝在底盤座4上并位于支撐柱7的前方，操控室內設置有左操控部29和右操控部30，所述左操控部29包括控制上臂2前進或后退的左操作桿29-1及控制回轉機構左右旋轉的回轉控制桿29-2，所述回轉控制桿29-2的中部設置有控制真空吸盤吸/放的控制按鈕29-3;所述右操控部30包括控制下臂3前進或后退的右操作桿30 — I及控制真空吸盤左右轉動的真空吸盤操作桿30-2，所述真空吸盤操作桿30-2上設置有控制推動液壓缸作抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕30-3。
[0028]所述吸/放的控制按鈕29-3、抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕30-3均使用點動控制，用于控制真空吸盤和抱爪自動抓取放置物料，所述吸/放的控制按鈕29-3、抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕30-3均采用一鍵回零式控制。
[0029]抓取軟袋時，根據軟袋的放置方向，操作所述的回轉控制桿29-2調整轉盤的方向，再通過所述的真空吸盤操作桿30-2調整真空吸盤的方向，達到抓取點；按下真空吸盤的吸/放的控制按鈕29-3，真空吸盤吸軟袋，按下抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕30-3抱爪合攏抱緊軟袋;當上、下臂自動運行到落料點，按下真空吸盤吸/放的控制按鈕29-3，抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕30-3抱爪松開，放下軟袋;最后，上、下臂自動運行返回到抓取點，依次循環。
[0030]如圖2、3所示，在操控室I一側的底盤座4上設置有氣栗31及上、下臂收攏狀態下對下臂進行支撐的支撐架32，支撐架32位于氣栗31的前方。支撐架32是為了方便對收攏狀態上、下臂的支撐，支撐架32呈L形，支撐架的豎直邊是固定在底盤座上，支撐架的水平邊作為支撐邊，支撐時，由支撐架的水平邊對下臂作支撐。
[0031 ]如圖1 一 4所示，為了方便移動，底盤座4底部設置有便于移動的車輪33及驅動車輪的蓄電池34，為了方便支撐本實用新型，在底盤座4的前后側均設置有液壓支撐腿35。底盤座4采用四個液壓支撐腿，在搬動軟袋時，起到穩定支撐。
[0032]如圖1一 4所示，支撐柱7的一側的底盤座4上設置有位于操控室I后方的液壓栗36及油箱37，油箱37位于液壓栗36的后側，為了便于散熱，保證使用的可靠性，油箱37上設置有散熱器(圖中未視散熱器)。
[0033]所述底盤座4根據上述方式布置操控室1、支撐柱7、氣栗31、支撐架32、液壓栗36及油箱37等部件后，使得布置合理，結構緊湊。
[0034]本實用新型還可以通過PLC自動控制，所述真空吸盤可通過液壓馬達驅動，所述液壓馬達通過電磁閥控制，推動液壓缸也可由電磁閥控制。其具體操作方式如下:
[0035](I)搬運時，將載有軟袋的運輸車停在指定的位置后，通過蓄電池驅動車輪運行到運輸車所在位置旁停靠，然后通過液壓支撐腿進行支撐；
[0036](2)手動操控左操作桿和右操作桿驅動上臂、下臂帶動自動抓取機構置于運輸車內軟袋的上方，達到抓取點，再根據軟袋的方向，調整自動抓取機構達到所需的抓取方向；
[0037](3)調整好抓取點后按下真空吸盤的控制按鈕，真空吸盤吸軟袋，可通過傳感器檢測真空吸盤是吸取軟袋的動作信號，并將檢測到的信號傳輸給PLC控制器，所述PLC控制器將該控制信號發送給電磁閥，由電磁閥控制推動液壓缸驅動抱爪合攏，卡住軟袋；
[0038](4)同時，PLC控制器控制上臂、下臂自動運行到落料點，按下真空吸盤控制按鈕，同時傳感器檢測到真空吸盤松開物料的動作信號，并將該信號傳輸給PLC控制器，所述PLC控制器控制電磁閥斷開，推動液壓缸驅動抱爪張開，放下軟袋；
[0039](5)步驟(4)動作完成后，所述PLC控制器控制上臂、下臂自動返回到抓取點，依次循環。
[0040]本實用新型操作簡單、抓取方便，避免了人工搬卸物料，明顯降低了勞動強度，顯著提高了工作效率，由于自動抓取機構可根據軟袋的放置方向進行調節方向，抓取準確、成功率高。
[0041]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種用于物料的搬運裝置，包括操控室(I)、上臂(2)、下臂(3)及底盤座(4)，上臂(2)的下端與下臂(3)的上端鉸接，上臂(2)上連接有能使上臂(3)撐開或收攏的上液壓缸(5)，下臂(3)上連接有能使下臂(3)撐開或收攏的下液壓缸(6)，其特征在于:在底盤座(4)上表面固定有豎直的支撐柱(7)，支撐柱(7)的上端通過回轉機構連接有回轉支撐座(8)，下臂(3)的下端鉸接在回轉支撐座(8)上，在上臂(2)的上端連接有自動抓取機構，所述自動抓取機構包括連接板(9)、真空吸盤(10)及抱爪(11);連接板(9)的上表面設置有用于連接上臂(2)且能與上臂(2)呈相互轉動的連接件(12)，真空吸盤(10)安裝在連接板(9)的下表面，抱爪(11)為兩組成對的布置在連接板(9)的兩相對邊，兩組抱爪(11)的上端均與連接板(12)鉸接，在連接板(12)上安裝有分別驅動兩組抱爪(11)作抱緊物料或松開物料動作的推動液壓缸(13)。2.如權利要求1所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:所述抱爪(11)包括抱爪桿(14)、上條形固定塊(15)、下條形固定塊(16)，其中，抱爪桿(14)為多根，每根抱爪桿(14)呈間隔的均勻分布，每根抱爪桿的上部均固定在上條形固定塊(15)上，每根抱爪桿的下部均固定在下條形固定塊(16)上，每根抱爪桿的下端設置有水平彎折部(17);兩組抱爪的水平彎折部相對。3.如權利要求2所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于兩組抱爪是這樣鉸接在連接板上(9)的:在連接板(9)的下表面的兩端分別設置有支撐塊(18)，在支撐塊(18)上活動的設置有轉動軸(I9)，轉動軸(19)的兩端均伸出連接板(9)，在轉動軸(19)的一端固定有前擺塊(20)，在轉動軸(19)的另一端固定有后擺塊(21)，上條形固定塊(15)的一端與前擺塊(20)連接，上條形固定塊(15)的另一端與后擺塊(21)連接，多根抱爪桿均位于前擺塊(20)及后擺塊(21)之間。4.如權利要求1、2或3所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:推動液壓缸(13)安裝在連接板(9)的上表面，在推動液壓缸(13)的下方的連接板上設置有通槽(22)，推動液壓缸(22)的活塞桿穿過通槽(22)并從連接板(9)的下表面伸出，在推動液壓缸(13)的活塞桿的端部鉸接有連桿(23)，連桿(23)的端部設置有套在轉動軸(19)上的連接套(24)。5.如權利要求4所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:上液壓缸(5)的缸體端部通過安裝座(25)安裝在下臂(3)的中部，上液壓缸(5)的活塞桿頂部連接在上臂(2)的中部設置的上安裝座(26)上，下液壓缸(6)的缸體端部安裝在回轉支撐座(8)上設置的安裝基座(27)上，下液壓缸(6)的活塞桿頂部連接在下臂(3)的中部設置的下基座(28)上，下基座(28)位于安裝座(25)的下方。6.如權利要求5所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:回轉支撐座(8)的回轉角度為0-180°，連接板(9)的轉動角度為0-90°。7.如權利要求6所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:操控室(I)安裝在底盤座(4)上并位于支撐柱(7)的前方，操控室內設置有左操控部(29)和右操控部(30)，所述左操控部(29)包括控制上臂(2)前進或后退的左操作桿(29-1)及控制回轉機構左右旋轉的回轉控制桿(29-2)，所述回轉控制桿(29-2)的中部設置有控制真空吸盤吸/放的控制按鈕(29-3);所述右操控部(30)包括控制下臂(3)前進或后退的右操作桿(30 — I)及控制真空吸盤左右轉動的真空吸盤操作桿(30-2)，所述真空吸盤操作桿(30-2)上設置有控制推動液壓缸作抱緊物料或松開物料動作的控制按鈕(30-3)。8.如權利要求7所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:在操控室(I)一側的底盤座(4)上設置有氣栗(31)及上、下臂收攏狀態下對下臂進行支撐的支撐架(32)，支撐架(32)位于氣栗(31)的前方。9.如權利要求8所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:底盤座(4)底部設置有便于移動的車輪(33)及驅動車輪的蓄電池(34)，在底盤座(4)的前后側均設置有液壓支撐腿(35)。10.如權利要求5至9任意一項所述的一種用于物料的搬運裝置，其特征在于:支撐柱(7)的一側的底盤座(4)上設置有位于操控室(I)后方的液壓栗(36)及油箱(37)，油箱(37)位于液壓栗(36)的后側，油箱(37)上設置有散熱器。
【文檔編號】B66C13/22GK205687435SQ201620370958
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年4月27日 公開號201620370958.4, CN 201620370958, CN 205687435 U, CN 205687435U, CN-U-205687435, CN201620370958, CN201620370958.4, CN205687435 U, CN205687435U
【發明人】林健, 張一夫, 陳繼勝
【申請人】重慶九揚機器人產業有限公司