本實(shí)用新型涉及自動(dòng)裝車設(shè)備領(lǐng)域，具體的說，是一種可偏斜修正的物料堆垛裝車機(jī)械手。

背景技術(shù)：

建材、冶金、化工行業(yè)中通常將粉體物料進(jìn)行袋裝包裝后進(jìn)行裝車發(fā)運(yùn)，目前裝車這一裝車工序主要還是依靠人工進(jìn)行搬運(yùn)。工人將袋裝包裝的粉體物料從生產(chǎn)車間搬運(yùn)到車箱進(jìn)行裝車的過程中，處于粉塵大量擴(kuò)散的環(huán)境中，容易引發(fā)塵肺病等呼吸系統(tǒng)的相關(guān)疾病，不僅對(duì)工人的身心健康帶來極大的危害，還給從業(yè)者家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)，據(jù)國家衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)2014年職業(yè)病例為27240例其中塵肺病占90.2%。國家層面已經(jīng)引起高度重視，《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)水泥制造和石材等粉體加工企業(yè)粉塵危害治理工作》的文件“安監(jiān)總安健〔2013〕112號(hào)”，已于2013年11月14份下發(fā)各省、自治區(qū)、直轄市及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局。如何解決袋裝包裝的粉體物料的裝車裝車過程中產(chǎn)生大量揚(yáng)塵問題，也引發(fā)了行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。

現(xiàn)有裝車機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手伸入車箱進(jìn)行自動(dòng)裝包的操作，可以從一定程度上解決裝車盲區(qū)的問題，但裝車機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手其工作端（即下料端）安裝的下料箱與機(jī)械臂安裝的位置相對(duì)固定，無法進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，僅能執(zhí)行簡(jiǎn)單的卸包動(dòng)作，無法達(dá)到物料包整齊、精準(zhǔn)碼垛的標(biāo)準(zhǔn)。若下料箱側(cè)壁與車箱側(cè)壁始終保持平行，則大致呈長方體的物料包（盒裝或袋裝）基本可以橫平豎直的整齊碼放于車箱內(nèi)，不僅能夠充分利用車箱內(nèi)部空間，而且利于載物重量的均衡配置，提高運(yùn)輸時(shí)的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種可偏斜修正的物料堆垛裝車機(jī)械手，機(jī)械臂工作端的下料箱可水平方向左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝車時(shí)下料箱側(cè)壁與車箱側(cè)壁始終保持平行的工作狀態(tài)，即通過自動(dòng)裝車過程中精準(zhǔn)的碼料實(shí)現(xiàn)車箱空間的充分利用以及均衡配重的功能。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種可偏斜修正的物料堆垛裝車機(jī)械手，包括機(jī)械臂和安裝在機(jī)械臂下料端的下料箱，所述機(jī)械臂上固定安裝有與下料箱連接的剛性結(jié)構(gòu)的小機(jī)架，小機(jī)架通過安裝在小機(jī)架上的偏斜修正裝置與下料箱連接并驅(qū)使下料箱進(jìn)行偏斜修正。

本實(shí)用新型中下料箱通過小機(jī)架安裝在機(jī)械臂下料端，且安裝在小機(jī)架上的偏斜修正裝置驅(qū)使下料箱在水平方向左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過偏斜修正，保證下料箱的側(cè)壁與車箱的側(cè)壁始終平行。此結(jié)構(gòu)能保證每個(gè)端端正正的、落在下料箱內(nèi)的物料包垂直落下時(shí)，依次橫平豎直的碼垛且整齊精準(zhǔn)的完成自動(dòng)裝車。所述偏斜修正裝置是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)下料箱在水平方向左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作，移動(dòng)的位置是否恰好是下料箱的側(cè)壁與車箱的側(cè)壁平行的位置則需要借助包含傳感器的控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)、反饋、發(fā)送指令。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述偏斜修正裝置包括修正支撐架、修正驅(qū)動(dòng)裝置和設(shè)置在修正驅(qū)動(dòng)裝置輸出端的修正傳動(dòng)裝置，修正支撐架包括上端與小機(jī)架連接的支撐基架、以及轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐基架下端的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件底部與下料箱固定連接，安裝在修正支撐架上的修正驅(qū)動(dòng)裝置通過修正傳動(dòng)裝置驅(qū)使轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)下料箱進(jìn)行偏斜角度的修正。

本實(shí)用新型中修正驅(qū)動(dòng)裝置其本體固定，修正驅(qū)動(dòng)裝置其輸出端通過修正傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下料箱在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)。修正驅(qū)動(dòng)裝置其本體可以直接固定在小機(jī)架上，此時(shí)下料箱僅能在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)；修正驅(qū)動(dòng)裝置其本體也可以固定在安裝于小機(jī)架上的修正支撐架上，此時(shí)下料箱不僅能在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)還能隨著修正支撐架一起在小機(jī)架上前后/左右移動(dòng)。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述修正傳動(dòng)裝置包括與修正驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接的修正輪，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件上設(shè)置有與修正輪其外輪廓相匹配的修正槽。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述修正輪為外圈設(shè)置輪齒的修正齒輪，修正槽包括光槽和固定安裝在光槽中的修正齒圈，修正齒圈的內(nèi)輪廓恰好與修正齒輪的外輪廓匹配。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述修正輪的橫截面呈凸輪狀或橢圓狀或多邊形狀。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述修正輪與修正驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸通過鍵直接連接，或者修正輪與修正驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸通過皮帶組件進(jìn)行傳動(dòng)連接。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件上設(shè)置B安裝孔，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件和下料箱通過貫穿B安裝孔并擰入下料箱頂部的螺栓連接。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述修正驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端還設(shè)置有罩在修正傳動(dòng)裝置外的防塵罩。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，還包括控制中心和安裝在下料箱其側(cè)板外部的距離傳感器；所述修正驅(qū)動(dòng)裝置包括相互連接的修正伺服電機(jī)和修正減速機(jī)，距離傳感器與控制中心連接且控制中心發(fā)出指令驅(qū)使修正伺服電機(jī)動(dòng)作。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述距離傳感器分別設(shè)置在下料箱的左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型通過偏斜修正裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂下料端的下料箱其側(cè)壁始終與車箱側(cè)壁平行的工作狀態(tài)，以保證精準(zhǔn)碼垛，在自動(dòng)裝車過程中有效解決盲區(qū)問題，且充分利用車箱空間；

（2）本實(shí)用新型中修正驅(qū)動(dòng)裝置、修正支撐架、修正傳動(dòng)裝置組成的偏斜修正裝置可以穩(wěn)定傳動(dòng)，精準(zhǔn)調(diào)整下料箱偏斜修正的角度，動(dòng)作快、傳動(dòng)穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中安裝在小機(jī)架上的偏斜修正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處偏斜修正裝置的局部放大示意圖。

圖3為偏斜修正裝置左視圖。

圖4為本實(shí)用新型中偏斜修正裝置采用皮帶組件傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：4-機(jī)械臂，6-下料箱，51-小機(jī)架，541-修正驅(qū)動(dòng)裝置，542-修正支撐架，5421-支撐基架，5422-轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件，543-修正傳動(dòng)裝置，5431-修正輪，5432-皮帶組件。

具體實(shí)施方式

自動(dòng)裝車設(shè)備進(jìn)行裝車時(shí)，一般裝車遵循原則為：從一側(cè)向另一側(cè)、從下向上、從內(nèi)往外。例如：先從車箱內(nèi)部靠近車頭一端的一側(cè)向另一側(cè)碼放第一層物料包，然后在同一橫排進(jìn)行第二層物料包的碼放，此橫排物料包碼放結(jié)束后，向外移動(dòng)進(jìn)行第二橫排物料包的多層碼放，依次類推，完成所有物料包的碼放裝車。

如圖1所示，由于本實(shí)用新型中機(jī)械臂的移動(dòng)僅限于水平方向的直線運(yùn)動(dòng)、水平方向的擺動(dòng)、豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)、豎直方向的擺動(dòng)這四類，其中：水平方向的直線運(yùn)動(dòng)是指對(duì)應(yīng)XY平面的前進(jìn)、后退、左移、右移；水平方向的擺動(dòng)是指對(duì)應(yīng)XY平面的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)；豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)是指對(duì)應(yīng)YZ平面的上升、下降；豎直方向的擺動(dòng)是指對(duì)應(yīng)YZ平面的上旋、下旋。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的一種可偏斜修正的物料堆垛裝車機(jī)械手，如圖1、圖5所示，包括機(jī)械臂4和安裝在機(jī)械臂4下料端的下料箱6，所述機(jī)械臂4上固定安裝有與下料箱6連接的剛性結(jié)構(gòu)的小機(jī)架51，小機(jī)架51通過安裝在小機(jī)架51上的偏斜修正裝置與下料箱6連接并驅(qū)使下料箱6進(jìn)行偏斜修正。

本實(shí)用新型中下料箱6通過小機(jī)架51安裝在機(jī)械臂4下料端，且安裝在小機(jī)架51上的偏斜修正裝置驅(qū)使下料箱6在水平方向左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過偏斜修正，保證下料箱6的側(cè)壁與車箱的側(cè)壁始終平行。

本實(shí)施例中，機(jī)械臂4伸入車箱后，將下料箱6移動(dòng)到待碼料的位置，此時(shí)偏斜修正裝置驅(qū)使下料箱6在水平方向左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而進(jìn)行偏斜修正，使下料箱6的側(cè)壁與車箱的側(cè)壁始終平行，然后在下料箱6內(nèi)貼邊放置的物料包從下料箱6中自由落體垂直落下進(jìn)行碼垛。重復(fù)上述動(dòng)作，自動(dòng)裝車機(jī)械手即可將多個(gè)物料包橫平豎直、整齊的碼放在車箱內(nèi)指定位置。此結(jié)構(gòu)有效解決自動(dòng)裝車的盲區(qū)問題，同時(shí)可充分利用車箱空間。

實(shí)施例2：

一種可偏斜修正的物料堆垛裝車機(jī)械手，如圖1、圖5所示，包括機(jī)械臂4、安裝在機(jī)械臂4下料端的下料箱6、控制中心和安裝在下料箱6其側(cè)板外部的距離傳感器，所述機(jī)械臂4上固定安裝有與下料箱6連接的剛性結(jié)構(gòu)的小機(jī)架51，小機(jī)架51通過安裝在小機(jī)架51上的偏斜修正裝置與下料箱6連接并驅(qū)使下料箱6進(jìn)行偏斜修正。所述修正驅(qū)動(dòng)裝置541包括相互連接的修正伺服電機(jī)和修正減速機(jī)，距離傳感器與控制中心連接且控制中心發(fā)出指令驅(qū)使修正伺服電機(jī)動(dòng)作。

所述偏斜修正裝置是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)下料箱6在水平方向左右旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作，移動(dòng)的位置是否恰好是下料箱6的側(cè)壁與車箱的側(cè)壁平行的位置則需要借助包含傳感器的控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)、反饋、發(fā)送指令。

本實(shí)施例中的控制系統(tǒng)包括安裝在下料箱6側(cè)壁的距離傳感器、采集距離傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理的控制中心。本實(shí)施例中，多個(gè)距離傳感器以相同的頻率不斷進(jìn)行檢測(cè)、反饋。

所述距離傳感器用于測(cè)量下料箱6側(cè)壁到反射介質(zhì)直接的距離。在同一個(gè)碼垛位置：當(dāng)下料箱6側(cè)壁與車箱側(cè)壁平行時(shí)，相同距離傳感器采集的距離數(shù)據(jù)最短；當(dāng)下料箱6側(cè)壁與車箱側(cè)壁非平行時(shí)，相同距離傳感器采集的距離數(shù)據(jù)較長。本實(shí)施例中，所述距離傳感器的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)或六個(gè)。

第一種方案：三個(gè)距離傳感器分別設(shè)置在下料箱6的左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板上。

第二種方案：距離傳感器的數(shù)量是四個(gè)時(shí)，兩個(gè)同時(shí)設(shè)置在下料箱6前側(cè)板，兩個(gè)同時(shí)設(shè)置在下料箱6左側(cè)板或右側(cè)板。

第三種方案：距離傳感器的數(shù)量是六個(gè)時(shí)，兩個(gè)同時(shí)設(shè)置在下料箱6前側(cè)板，兩個(gè)同時(shí)設(shè)置在下料箱6左側(cè)板，兩個(gè)同時(shí)設(shè)置在下料箱6右側(cè)板。

采用第一種方案時(shí)，由于下料箱6左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板各設(shè)置一個(gè)距離傳感器，所以控制中心只能通過分析各個(gè)距離傳感器采集的距離數(shù)據(jù)和現(xiàn)有車箱尺寸數(shù)據(jù)、下料箱6尺寸數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，判斷下料箱6側(cè)壁是否與車箱側(cè)壁平行。具體說，車箱長度H、寬度S均是既定的已知量，下料箱6的長度h、寬度s均為既定的已知量。當(dāng)某一時(shí)刻時(shí)，左距離傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)m1和右距離傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)m2，滿足m1+m2+s=S這一條件時(shí)，說明下料箱6的側(cè)壁已與車箱的側(cè)壁平行。這時(shí)前距離傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)m3只要與待碼垛位置所在橫排與前端的車箱側(cè)壁距離數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，即可進(jìn)行釋放物料包的操作。此狀態(tài)下，物料包被精準(zhǔn)、整齊的放置在設(shè)定位置。

采用第二種方案時(shí)，由于下料箱6前側(cè)板設(shè)置兩個(gè)距離傳感器，左側(cè)板或右側(cè)板設(shè)置兩個(gè)距離傳感器，則控制中心通過對(duì)設(shè)置在同一側(cè)板上的兩個(gè)距離傳感器采集的距離數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算兩者差值，即可判斷下料箱6側(cè)壁是否與車箱側(cè)壁平行。具體說，當(dāng)設(shè)置在同一側(cè)板上的兩個(gè)距離傳感器采集數(shù)據(jù)差值為0時(shí)，此側(cè)板與車箱對(duì)應(yīng)側(cè)壁平行。此狀態(tài)下，物料包即可被精準(zhǔn)、整齊的放置在設(shè)定位置。

采用第三種方案時(shí)，與第二種方案類似，故不再贅述。

上述距離傳感器布置位置的三種方案中，第一種方案安裝傳感器的數(shù)量最少，最節(jié)約空間而有利于整體設(shè)備的小型化、緊湊型設(shè)計(jì)；同時(shí)零部件數(shù)量越少，控制中心數(shù)據(jù)處理相對(duì)較少，運(yùn)行速度越快且不易發(fā)生運(yùn)行沖突，更有利于整個(gè)機(jī)械手穩(wěn)定、快速工作。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1所示，所述偏斜修正裝置包括修正支撐架542、修正驅(qū)動(dòng)裝置541和設(shè)置在修正驅(qū)動(dòng)裝置541輸出端的修正傳動(dòng)裝置543，修正支撐架542包括上端與小機(jī)架51連接的支撐基架5421、以及轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支撐基架5421下端的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422底部與下料箱6固定連接，安裝在修正支撐架542上的修正驅(qū)動(dòng)裝置541通過修正傳動(dòng)裝置543驅(qū)使轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)下料箱6進(jìn)行偏斜角度的修正。

本實(shí)用新型中修正驅(qū)動(dòng)裝置541其本體固定，修正驅(qū)動(dòng)裝置541其輸出端通過修正傳動(dòng)裝置543帶動(dòng)下料箱6在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)。修正驅(qū)動(dòng)裝置541其本體可以直接固定在小機(jī)架51上，此時(shí)下料箱6僅能在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)；修正驅(qū)動(dòng)裝置541其本體也可以固定在安裝于小機(jī)架51上的修正支撐架542上，此時(shí)下料箱6不僅能在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)還能隨著修正支撐架542一起在小機(jī)架51上前后/左右移動(dòng)。

所述修正支撐架542主要起到連接、支撐的作用。修正支撐架542上部為與小機(jī)架51連接的支撐基架5421，下部為與下料箱6連接的轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422，支撐基架5421與轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422轉(zhuǎn)動(dòng)連接為一體。支撐基架5421可以固定安裝在小機(jī)架51上，也可以滑動(dòng)連接在小機(jī)架51上。轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422則帶動(dòng)下方的下料箱6在水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)修正支撐架542既保證下料箱6與小機(jī)架51連接為一體，又不限制下料箱6左右轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作。

本實(shí)施例中，通過修正支撐架542與小機(jī)架51連接的下料箱6能在修正驅(qū)動(dòng)裝置541、修正傳動(dòng)裝置543作用下左右轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)偏斜修正。

本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1或2相同，故不再贅述。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，所述修正傳動(dòng)裝置543包括與修正驅(qū)動(dòng)裝置541傳動(dòng)連接的修正輪5431，轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件5422上設(shè)置有與修正輪5431其外輪廓相匹配的修正槽。

本實(shí)施例中，修正輪5431與修正槽輪廓匹配就是為了有效傳動(dòng)、防止打滑。

如圖2、圖3所示，所述修正輪5431為外圈設(shè)置輪齒的修正齒輪，修正槽包括光槽和固定安裝在光槽中的修正齒圈，修正齒圈的內(nèi)輪廓恰好與修正齒輪的外輪廓匹配。采用齒輪嚙合的形式進(jìn)行傳動(dòng)，保證傳動(dòng)穩(wěn)定性。且修正齒輪可以直接在市場(chǎng)上進(jìn)行采購，購買標(biāo)準(zhǔn)件有利于控制設(shè)備成本。

當(dāng)然修正輪5431不僅限于修正齒輪，還可以是其他結(jié)構(gòu)的，例如：修正輪5431的橫截面呈凸輪狀或橢圓狀或多邊形狀。

本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例3相同，故不再贅述。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，如圖2、圖3所示，所述修正輪5431與修正驅(qū)動(dòng)裝置541的輸出軸通過鍵直接連接。如圖4所示，修正輪5431與修正驅(qū)動(dòng)裝置541的輸出軸通過皮帶組件5432進(jìn)行傳動(dòng)連接。

本實(shí)施例中，采用鍵連接的方式，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高。

本實(shí)施例中，采用皮帶組件5432傳動(dòng)，可以配合其他部分結(jié)構(gòu)的空間布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到整個(gè)機(jī)械手結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧的目的。

本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例3相同，故不再贅述。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例在實(shí)施例1-5任一項(xiàng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，所述修正驅(qū)動(dòng)裝置541的輸出端還設(shè)置有罩在修正傳動(dòng)裝置543外的防塵罩。所述防塵罩用于防塵，尤其是在對(duì)水泥包、面粉包等粉塵較大環(huán)境中進(jìn)行自動(dòng)裝車時(shí)，有效防止粉塵進(jìn)入機(jī)械手內(nèi)部，可延長設(shè)備使用壽命。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。