货物堆垛抓取器的制作方法与工艺

本发明涉及堆垛搬运技术领域，尤其涉及一种货物堆垛抓取器。

背景技术：
货物堆垛，就是把很多箱货物堆积排列在物料托盘上形成堆垛，目前通常采用叉车、行车来搬运转移整垛货物，例如很多箱饮料堆垛在托盘上，当需要搬运整垛饮料时，通常都是叉车上的货叉插入托盘底部，然后把托盘连同货物一起搬运到目的地，最后放下货物，此时货物仍然储放在托盘上，这种一般是用于仓库内的搬运，当货物需要搬运到卡车上运走，此时如果直接把货物连通托盘一起装车，托盘也会被运走，因此都是先把货物通过叉车搬运到卡车旁边，然后人工搬运、装车，劳动量很大。中国专利授权公告号：CN202594730U，授权公告日2012年12月12日，公开了一种用于叉车搬运货物的旋转推出器，其包括由蜗轮减速器、活动座总成、回转支承和后底板总成组成的旋转基座机构，由前推架总成、前内腿总成、前外支腿总成、后内腿总成、后外腿总成和推出油缸组成的推出机构，由上夹臂总成、上夹紧油缸、导轨槽和滑块组成的上夹紧机构，由侧夹臂总成、侧夹紧油缸、导轨槽和滑块组成的侧夹紧机构，由液压马达、双向液压锁、配流阀、高压胶管、推出油缸、上夹紧油缸和侧夹紧油缸组成的液压系统，活动座总成由液压马达通过回转支承控制，上夹臂总成、侧夹臂总成和推出机构由旋转中心配流阀通过上夹紧油缸、侧夹紧油缸和推出油缸控制，实现了货物无人工搬运的单元化存储、运输机械化和自动化的目的。该种旋转推出器的基本原理是先把托盘和货物一起提起来，然后把托盘和货物翻转过来，使得货物在下、托盘在上，最后把货物推出来并取下托盘，实现自动卸货，然而把整垛货物和托盘一起翻转180度的过程中存在巨大的安全隐患，整垛货物中每箱货物之间仅仅是堆放上去的，整垛货物的重量很大，在竖直平面内翻转180度可能会导致堆垛松散、掉落，在翻转过程中涡轮减速机一方面承受巨大的扭矩载荷，另一方面又承受重力载荷，其使用寿命严重降低；而且货物旋转180度后直接堆放，这样导致堆放对于很多货物的储放是及其不利的。

技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中的上述问题，提供了一种能对货物堆垛自动插取、搬运、卸货，搬运过程安全稳定的货物堆垛抓取器。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种货物堆垛抓取器，包括机架、设在机架上的旋转连接座，旋转连接座的下方连接有减速电机，其特征是，所述的机架下侧设有两条平行的水平电缸，机架下侧中间部位设有垂直于水平电缸的限位支架，水平电缸上位于限位支架的一侧设有插取机构，所述限位支架的另一侧设有挡垛机构；所述的插取机构包括调节支架、插杆连接支架，所述的调节支架的上端通过滑动连接架与水平电缸滑动连接，所述的插杆连接支架的下端设有插杆连接座，插杆连接座上设有一排平行的插杆，调节支架下端与插杆连接支架下端铰接，调节支架上还设有可控制插杆连接支架转动的调节气缸。货物堆垛堆放在物料托盘上，抓取器通过旋转连接座与叉车或行车连接，当需要搬运货物堆垛时，调节气缸先动作，使得插杆连接支架转个一个角度，从而使得一排插杆顶面倾斜，然后水平电缸动作，带动一排插杆插入物料托盘顶部的插槽内，所有的插杆完全插入后，此时插杆顶面还没有与货物堆垛底面接触，然后调节气缸动作，使得插杆连接支架反向转动一个角度，此时一排插杆的顶面处于水平状态，然后行车带动整个抓取器连同货物堆垛上升移动到卡车上，然后下降使得插杆底面与车舱底板接触，调节气缸动作，使得插杆连接支架正向转动一个角度，此时插杆顶面倾斜，然后水平电缸带动插杆向后移动从货物堆垛底部抽出来，这样就实现了货物堆垛的整体自动插取、搬运、卸料的过程，降低了人工搬运的劳动量，搬运过程稳定、安全。作为优选，插杆连接支架的上端设有两个竖直平行的滑轨，滑轨上分别设有滑动座，所述滑动座内端之间设有连接板，滑动座的外端设有滚轮，所述的调节支架位于滚轮与连接板之间，调节支架与滚轮的接触面上设有滚轮导向板，调节支架分为下调节支架、上调节支架，当下调节支架处于竖直位置时，上调节支架向插杆连接支架侧倾斜，所述的滚轮导向板位于上调节支架上，所述的调节气缸的两端分别与连接板、调节支架下端铰接，当调节气缸伸缩时，滚轮沿着滚轮导向板移动，滑动座沿着滑轨移动。滚轮导向板下端到插杆连接支架的距离大，滚轮导向板上端到插杆连接支架的距离小，通过控制滚轮、连接板在倾斜的上调节支架上移动来控制插杆连接支架微小的角度变化，即通过调节气缸轴的大幅度伸缩来调节插杆连接支架小角度变化，调节精度高，而且调节气缸轴处于完全伸出、完全缩入状态时还起到自锁作用，防止插杆在货物堆垛的大载荷下自动转动，搬运更加安全。作为优选，所述的插杆的截面呈矩形，插杆的底面为斜面，插杆的底面从插杆内端到外端向上倾斜；当调节气缸轴缩入时，插杆顶面处于水平状态，当调节气缸轴伸出时，插杆顶面处于倾斜状态。插杆底面为斜面，卸料时，调节气缸控制插杆转动一个角度后，插杆的顶面为斜面，插杆的底面处于水平状态，插杆底面正好与车舱底板接触，货物堆垛的重力作用在车舱底板上，防止插杆前端受到巨大的压力而导致插杆变形；同时卸料时，插杆底面为斜面，减小了货物堆垛底部与车舱底板的落差，当插杆抽出时，货物堆垛落到车舱内更加稳定，不易晃动。作为优选，所述的挡垛机构包括挡板、两组对称的铰臂，铰臂的内端与限位支架固定连接，铰臂外端与挡板连接，其中一根铰臂的关节处设有电机，另一根铰臂的关节处设有螺套，螺套内设有螺杆，螺杆的一端与所述电机同轴连接；铰臂的两端都设有铰轴，两组铰臂的外端通过铰轴与一连接座连接，所述的挡板中间部位与连接座铰接。卸货时，插杆抽出的时候，货物会在插杆摩擦力的作用下向后移动，移动后受到挡板的阻挡，挡板与连接座之间铰接，由于货物堆垛侧面通常都是不平整的，这样挡板就能适应性与堆垛侧面贴合，不会导致堆垛之间每箱货物之间发生严重位移，卸料更加平稳、安全。作为优选，所述的铰轴上设有齿轮片，两组铰臂的铰轴上的齿轮片对应啮合。齿轮片是对铰臂进行限位，保证两组铰臂同步在水平方向移动，而不会在竖直方向发生转动、偏移。一种物料托盘，包括矩形的托盘本体，所述的托盘本体的侧面设有贯穿相对两个侧面的插孔，所述的托盘本体的顶面设有若干平行的插槽，所述插槽的宽度大于插杆的宽度，所述相邻插槽之间的距离与相邻插杆之间的距离相等。插孔是便于叉车搬运使用，当使用插取式抓取器搬运时，插杆直接插入插槽内，从而使得货物堆垛与物料托盘完全分离。因此，本发明具有能对整垛货物进行自动插取、搬运、卸货，搬运时货物与托盘分离，搬运过程稳定安全的有益效果。附图说明图1为本发明的一种结构示意图。图2为本发明的爆炸图。图3为本发明中插取机构的爆炸图。图4为插取机构搬运时的状态示意图。图5为插取机构卸货时的状态示意图。图6为本发明中挡垛机构示意图。图7为本发明中挡垛机构侧视图。图8为物料托盘的结构示意图。图中：机架1旋转连接座2减速电机3水平电缸4插取机构5插杆50调节支架51下调节支架510上调节支架511插杆连接支架52插杆连接座53连接板54滚轮55滚轮导向板56调节气缸57滑轨58滑动座59限位支架6滑动连接架7托盘本体8插孔80插槽81挡垛机构9挡板90铰臂91连接片92螺套93螺杆94电机95连接座96齿轮片97具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：如图1和图2所示的一种货物堆垛抓取器，包括机架1、设在机架上的旋转连接座2，旋转连接座与叉车或行车连接，旋转连接座下方安装有减速电机3，用于调节旋转速度；机架1下侧设有两条平行的水平电缸4，机架1下侧中间部位设有垂直于水平电缸的限位支架6，水平电缸4上位于限位支架的一侧设有插取机构5，限位支架的另一侧设有挡垛机构9。如图3所示，插取机构5包括调节支架51、插杆连接支架52，调节支架的上端通过滑动连接架7与水平电缸4滑动连接，插杆连接支架52的下端设有插杆连接座53，插杆连接座上设有一排平行的插杆50，调节支架51下端与插杆连接支架52下端铰接，插杆连接支架52的上端设有两个竖直平行的滑轨58，滑轨上分别设有滑动座59，滑动座内端之间设有连接板54，滑动座的外端设有滚轮55，调节支架位于滚轮与连接板之间，调节支架与滚轮的接触面上设有滚轮导向板56，调节支架51分为下调节支架510、上调节支架511，下调节支架510、上调节支架511弯折连接，当下调节支架510处于竖直位置时，上调节支架511向插杆连接支架52侧倾斜，滚轮导向板56位于上调节支架上，连接板与调节支架下端之间设有调节气缸57，调节气缸的两端分别与连接板、调节支架铰接；本实施例中，插杆50的截面呈矩形，插杆的底面为斜面，插杆的底面从插杆内端到外端向上倾斜。如图4所示，当调节气缸轴缩入时，滚轮、滑动座同步向下移动，插杆连接支架52逆时针转动一个角度，插杆顶面处于水平状态，该状态适合货物搬运；如图5所示，当调节气缸轴伸出时，滚轮、滑动座同步向上移动，插杆连接支架52顺时针转动一个角度，插杆顶面处于倾斜状态，插杆底面处于水平状态，该状态便于插取货物和卸货。如图6和图7所示，挡垛机构9包括挡板90、两组对称的铰臂91，每组铰臂包括两根平行的铰臂，每组铰臂之间的两根铰臂的关节处通过连接片92连接，铰臂的内端与限位支架固定连接，铰臂外端与挡板连接，其中一个连接片上设有电机95，另一连接片上设有螺套93，螺套内设有螺杆94，螺杆的一端与电机95同轴连接；铰臂的两端都设有铰轴，两组铰臂的外端通过铰轴与一连接座96连接，挡板中间部位与连接座铰接；铰轴上设有齿轮片97，两组铰臂的铰轴上的齿轮片对应啮合。如图8所示的一种物料托盘，包括矩形的托盘本体8，托盘本体的侧面设有贯穿相对两个侧面的插孔80，托盘本体8的顶面设有若干平行的插槽81，插槽的宽度大于插杆50的宽度，相邻插槽之间的距离与相邻插杆之间的距离相等。该种物料托盘和上述抓取器配套使用，一箱箱的货物整齐堆放在物料托盘上，插杆插入插槽内，然后单独把货物堆垛提起来。结合附图，本发明的工作原理如下：货物堆垛堆放在物料托盘上，抓取器通过旋转连接座与行车连接，当需要搬运货物堆垛时，调节气缸轴伸出，使得插杆处于图5的状态，即插杆顶面倾斜，然后水平电缸动作，带动一排插杆插入物料托盘顶部的插槽内，所有的插杆完全插入后，此时插杆顶面还没有与货物堆垛底面接触，然后调节气缸轴缩入，使得插杆处于图4的状态，即插杆的顶面处于水平状态，行车带动整个抓取器连同货物堆垛上升移动到卡车上，然后下降使得插杆底面与车舱底板接触，调节气缸轴伸出，使得插杆处于图5中的状态，即插杆顶面倾斜，插杆底面水平与车舱底板接触，然后水平电缸带动插杆向后移动从货物堆垛底部抽出来，在抽出过程中货物堆垛受到挡板的阻挡，同时挡板会根据货物堆垛的侧面倾斜度做出自适应调节，挡板能保持与货物堆垛侧面贴合，这样就实现了货物堆垛的整体自动插取、搬运、卸料的过程，降低了人工搬运的劳动量，搬运过程稳定、安全。