CN116891123B - 一种板材输送半自动式搬运设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于板材输送领域，具体是指一种板材输送半自动式搬运设备，包括移动载台、主体框架、俯仰电机、伸拉皮带、变幅臂和自防护伸缩搬运机构，所述主体框架设于移动载台上壁，所述俯仰电机设于移动载台上壁边缘，所述伸拉皮带设于俯仰电机的输出端，所述变幅臂铰接设于主体框架的顶端，所述自防护伸缩搬运机构设于变幅臂下方。本发明通过在移动载台上搭配自防护伸缩搬运机构，可以将本设备移动到需求的地点，对板材进行搬运作业；而自防护伸缩搬运机构可以根据板材的尺寸进行伸缩固定，并通过导向缓冲组件对搬运中的板材进行缓冲防护，防止其颠簸破损，降低板材的损坏率。

Description

一种板材输送半自动式搬运设备

技术领域

本发明属于板材输送领域，具体是指一种板材输送半自动式搬运设备。

背景技术

传统的板材下线一般采用人工搬运的方式，搬运时，需要四人合作搬运，此种作业方式，工作量大且容易造成人力浪费，用人成本高昂。同时，人工搬运的板材损坏率高，安全隐患多，效率低下。

某些生产车间也会购买工业搬用机器人进行下板，但存在造价过高、下板位置固定等问题，机器人自重过大，只能在固定地点进行下板，不能根据厂房布置需求进行移动，使用不方便。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种代替人力的、可移动的板材输送半自动式搬运设备，本发明通过在移动载台上搭配自防护伸缩搬运机构，可以将本设备移动到需求的地点，对板材进行搬运作业；而自防护伸缩搬运机构可以根据板材的尺寸进行伸缩固定，并通过导向缓冲组件对搬运中的板材进行缓冲防护，防止其颠簸破损，降低板材的损坏率。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种板材输送半自动式搬运设备，包括移动载台、主体框架、俯仰电机、伸拉皮带、变幅臂和自防护伸缩搬运机构，所述主体框架设于移动载台上壁，主体框架主要起到支撑作用，主体框架上有便于推拉的把手，所述俯仰电机设于移动载台上壁边缘，俯仰电机通过电瓶驱动，所述伸拉皮带设于俯仰电机的输出端，所述变幅臂铰接设于主体框架的顶端，所述自防护伸缩搬运机构设于变幅臂下方，自防护伸缩搬运机构通过连杆与变幅臂远离伸拉皮带的一端铰接，俯仰电机转动时，可以带动伸拉皮带收卷，从而调整变幅臂的仰角，改变自防护伸缩搬运机构的作业高度，所述移动载台后方滑动设有平衡配重块，平衡配重块优选为密度较大的铁块，平衡配重块可以选择拆卸，当板材自重较大，作业人员维持平衡较吃力时，可以选择安装平衡配重块，通过平衡配重块施加的反向力矩，维持设备作业时的平衡，所述主体框架上设有开关总成，开关总成用于控制电气设备的通断，所述移动载台上壁位于开关总成下方的区域铰接设有刹车踏板，俯仰电机输出端的末端设有刹车齿轮，当俯仰电机停止转动时，其仍会存在转动惯性，通过踩踏刹车踏板，使其与刹车齿轮摩擦，可以快速停止俯仰电机的惯性转动，使伸拉皮带停止伸缩，防止自防护伸缩搬运机构的作业高度出现较大差异。

进一步地，所述自防护伸缩搬运机构包括主桁架、伸缩单元、伺服电机、齿型皮带、主动同步轮和固定从动轮，所述主桁架设于变幅臂的下方，所述伸缩单元多组对称设于主桁架上，位于主桁架中心的所述伸缩单元保持固定，位于主桁架两侧的所述伸缩单元滑动贯穿设于主桁架上，伸缩单元在主桁架上滑动至设定位置后，可以通过插拔定位销固定，防止其发生位移，所述伺服电机设于主桁架上壁中心，所述主动同步轮贯穿主桁架中心设于伺服电机的输出端，所述固定从动轮对称铰接设于主桁架的两端，所述齿型皮带环绕啮合设于主动同步轮和固定从动轮上。

进一步地，所述伸缩单元包括分支架和插板夹，所述分支架贯穿设于主桁架上，所述插板夹中心对称滑动设于分支架内腔，所述分支架上壁和下壁的中心贯穿设有中心孔，所述分支架的前壁和后壁贯穿设有侧向槽，所述齿型皮带贯穿设于侧向槽内，所述插板夹的一端设有水平L板，所述插板夹远离水平L板的一端设有纵向L板，所述水平L板的侧壁上设有齿条，为了防止水平L板伸缩过程中与齿型皮带干涉，所述水平L板的中心设有贯通槽，所述贯通槽的槽宽不小于侧向槽的槽宽，所述纵向L板的底壁上设有横向滑槽，所述纵向L板的侧壁上设有纵向滑槽。

进一步地，所述伸缩单元还包括移动从动轮和导向缓冲组件，所述移动从动轮铰接设于伺服电机两侧的分支架的中心孔内，所述主动同步轮铰接设于伺服电机下方的分支架的中心孔内，所述导向缓冲组件设于插板夹上的纵向L板上，水平L板的弯折部分，可以防止插板夹向外伸出时，其上的齿条与主动同步轮或移动从动轮分离。

进一步地，当踩动刹车踏板调整插板夹的高度时，因刹车踏板无法立即制动，导致插板夹的高度会产生误差，为了降低此误差的影响，防止插板夹两端对板材挤压造成损坏，所述导向缓冲组件包括弹簧、缓冲台、导向台和导向滑块，所述缓冲台滑动设于纵向滑槽内，所述导向滑块滑动设于横向滑槽内，所述导向台的底部铰接设于导向滑块上，所述导向台的顶部铰接设于缓冲台上，使导向台呈一定坡度放置，便于将板材从底部引导至缓冲台上，所述弹簧设于缓冲台与纵向L板的底壁之间，弹簧对缓冲台上的板材起到保护作用，防止板材颠簸破损。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、在移动载台上安装自防护伸缩搬运机构，可以使本设备跟随需求移动到指定地点作业，再通过伸拉皮带可以调整变幅臂的仰角，从而调整自防护伸缩搬运机构的作业高度，便于搬运作业；

2、根据需要，滑动平衡配重块至合适位置，可以调整其与移动载台中心的距离，使平衡配重块产生与板材相反的力矩，利用杠杆原理，可以实现小质量，大力矩的效果，在减轻移动负荷的同时，可以协助作业人员，起到补充防护的效果，防止搬运时发生倾倒；

3、自防护伸缩搬运机构通过齿型皮带与移动从动轮配合，再通过齿条传动，可以使伸缩单元能够移动到任意位置，进行伸缩夹取作业，从而实现对不同长度、不同宽度的板材搬运作业的效果；

4、导向缓冲组件能够对夹取的板材缓冲防护，防止板材在移动过程中颠簸破损，同时，因人员操作半自动设备时存在一定的误差，导致变幅臂的高度调整精度较差，当板材与缓冲台之间存在高度差异时，导向台可以将板材从底部引导至缓冲台上，防止两侧的插板夹对板材的两端挤压，造成板材损坏。

附图说明

图1为本发明提出的一种板材输送半自动式搬运设备的结构示意图；

图2为自防护伸缩搬运机构的结构示意图；

图3为自防护伸缩搬运机构的剖视图；

图4为图3中I部分的放大图；

图5为齿型皮带与伸缩单元的安装示意图；

图6为伸缩单元内部结构示意图；

图7为伸缩单元的断裂示意图；

图8为图7中II部分的放大图；

图9为分支架的剖视图；

图10为插板夹的结构示意图。

1、移动载台，2、主体框架，3、平衡配重块，4、俯仰电机，5、刹车踏板，6、伸拉皮带，7、变幅臂，8、自防护伸缩搬运机构，9、开关总成，10、主桁架，11、伸缩单元，12、伺服电机，13、齿型皮带，14、主动同步轮，15、固定从动轮，16、移动从动轮，17、分支架，18、插板夹，19、导向缓冲组件，20、弹簧，21、缓冲台，22、导向台，23、导向滑块，24、中心孔，25、侧向槽，26、水平L板，27、纵向L板，28、齿条，29、贯通槽，30、横向滑槽，31、纵向滑槽。

附图用来提供对本发明的进一步理解，且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提出的一种板材输送半自动式搬运设备，包括移动载台1、主体框架2、俯仰电机4、伸拉皮带6、变幅臂7和自防护伸缩搬运机构8，主体框架2设于移动载台1上壁，主体框架2主要起到支撑作用，主体框架2上有便于推拉的把手（未在附图中标出），俯仰电机4设于移动载台1上壁边缘，俯仰电机4通过电瓶驱动（未在附图中标出），伸拉皮带6设于俯仰电机4的输出端，变幅臂7铰接设于主体框架2的顶端，自防护伸缩搬运机构8设于变幅臂7下方，自防护伸缩搬运机构8通过连杆与变幅臂7远离伸拉皮带6的一端铰接，俯仰电机4转动时，可以带动伸拉皮带6收卷，从而调整变幅臂7的仰角，改变自防护伸缩搬运机构8的作业高度，移动载台1后方滑动设有平衡配重块3，平衡配重块3优选为密度较大的金属块，平衡配重块3可以选择拆卸，当板材自重较大，作业人员维持平衡较吃力时，可以选择安装平衡配重块3，通过平衡配重块3施加的反向力矩，维持设备作业时的平衡，主体框架2上设有开关总成9，开关总成9用于控制电气设备的通断，移动载台1上壁位于开关总成9下方的区域铰接设有刹车踏板5，俯仰电机4输出端的末端设有刹车齿轮（未在附图中标出），当俯仰电机4停止转动时，其仍会存在转动惯性，通过踩踏刹车踏板5，使其与刹车齿轮摩擦，可以快速停止俯仰电机4的惯性转动，使伸拉皮带6停止伸缩，防止自防护伸缩搬运机构8的作业高度出现较大差异。

如图2-图5所示，自防护伸缩搬运机构8包括主桁架10、伸缩单元11、伺服电机12、齿型皮带13、主动同步轮14和固定从动轮15，主桁架10设于变幅臂7的下方，伸缩单元11多组对称设于主桁架10上，位于主桁架10中心的伸缩单元11保持固定，位于主桁架10两侧的伸缩单元11滑动贯穿设于主桁架10上，伸缩单元11在主桁架10上滑动至设定位置后，可以通过插拔定位销固定（未在附图中标出），防止其发生位移，伺服电机12设于主桁架10上壁中心，主动同步轮14贯穿主桁架10中心设于伺服电机12的输出端，固定从动轮15对称铰接设于主桁架10的两端，齿型皮带13环绕啮合设于主动同步轮14和固定从动轮15上。

如图5、图9和图10所示，伸缩单元11包括分支架17和插板夹18，分支架17贯穿设于主桁架10上，插板夹18中心对称滑动设于分支架17内腔，分支架17上壁和下壁的中心贯穿设有中心孔24，分支架17的前壁和后壁贯穿设有侧向槽25，齿型皮带13贯穿设于侧向槽25内，插板夹18的一端设有水平L板26，插板夹18远离水平L板26的一端设有纵向L板27，水平L板26的侧壁上设有齿条28，为了防止水平L板26伸缩过程中与齿型皮带13干涉，水平L板26的中心设有贯通槽29，贯通槽29的槽宽不小于侧向槽25的槽宽，纵向L板27的底壁上设有横向滑槽30，纵向L板27的侧壁上设有纵向滑槽31。

如图5-图7所示，伸缩单元11还包括移动从动轮16和导向缓冲组件19，移动从动轮16铰接设于伺服电机12两侧的分支架17的中心孔24内，主动同步轮14铰接设于伺服电机12下方的分支架17的中心孔24内，导向缓冲组件19设于插板夹18上的纵向L板27上，水平L板26的弯折部分，可以防止插板夹18向外伸出时，其上的齿条28与主动同步轮14或移动从动轮16分离。

如图7和图8所示，当踩动刹车踏板5调整插板夹18的高度时，因刹车踏板5无法立即制动，导致插板夹18的高度会产生误差，为了降低此误差的影响，防止插板夹18两端对板材挤压造成损坏，导向缓冲组件19包括弹簧20、缓冲台21、导向台22和导向滑块23，缓冲台21滑动设于纵向滑槽31内，导向滑块23滑动设于横向滑槽30内，导向台22的底部铰接设于导向滑块23上，导向台22的顶部铰接设于缓冲台21上，使导向台22呈一定坡度放置，便于将板材从底部引导至缓冲台21上，弹簧20设于缓冲台21与纵向L板27的底壁之间，弹簧20对缓冲台21上的板材起到保护作用，防止板材颠簸破损。

具体使用时，根据所要搬运的板材自重，确定是否需要增加平衡配重块3，若板材较重，可在添加平衡配重块3后，将平衡配重块3后移至合适的位置，形成与板材相反的力矩，以防止设备倾倒。

然后，根据所要搬运板材的长度，调整伺服电机12两侧的伸缩单元11的位置，向外拔出定位销，将两侧的伸缩单元11移动至与板材长度相符的位置后，再按下定位销固定，防止伸缩单元11在后续作业中位移，同时，保证两侧的插板夹18为伸出状态。

所有项次确认完毕后，通过主体框架2上的把手，将设备移动至板材搬运处，按下开关总成9上控制俯仰电机4的按钮，俯仰电机4转动，并驱动伸拉皮带6收缩，伸拉皮带6收缩后，变幅臂7的仰角发生变化，自防护伸缩搬运机构8的高度跟随变化，当目视自防护伸缩搬运机构8的高度将降至合适位置后，关停俯仰电机4，并通过踩踏刹车踏板5，降低俯仰电机4的转动惯性，减少自防护伸缩搬运机构8在惯性的作用下产生的高度误差。

当自防护伸缩搬运机构8降至合适位置后，按下开关总成9上控制伺服电机12的按钮，伺服电机12启动，伺服电机12驱动主动同步轮14转动，主动同步轮14带动齿型皮带13转动，齿型皮带13又会驱动伺服电机12两侧的移动从动轮16转动，主动同步轮14和移动从动轮16会通过当前伸缩单元11内插板夹18上的齿条28，驱动当前伸缩单元11内的插板夹18进行伸缩，在插板夹18伸缩时，齿型皮带13始终贯穿设于贯通槽29内，两者不会产生干涉。

在插板夹18靠近板材的过程中，若变幅臂7的高度调节较为精确，使板材的底壁正好位于缓冲台21上方略高位置区域，插板夹18收缩到合适位置后（板材的边缘位于缓冲台21的中间区域时为最佳位置），再次启动俯仰电机4，使变幅臂7向上抬起，使插板夹18向上升起，此时，板材会在重力的作用下落到缓冲台21上，然后继续收缩插板夹18，使插板夹18两端夹紧在板材两侧即可。

若变幅臂7的高度调节存在一定的误差，使板材的底壁低于缓冲台21的高度，但高于纵向L板27的底壁高度，则直接收缩插板夹18，导向台22会与板材的侧壁相切，在插板夹18两侧收缩压力的作用下，板材会沿着导向台22向上滑动，直至滑动到缓冲台21上，继续收缩插板夹18，直至板材两端被夹紧即可。

若变幅壁的高度调节存在很大的误差，使板材的底壁低于纵向L板27的底壁的高度，则应该继续调整变幅壁的角度，使板材的高度调整至合适的位置。

在板材被插板夹18抓取后，通过主体框架2上的把手，将板材转移至下料点，在此过程中，弹簧20始终对缓冲台21上的板材起到防护作用，防止板材颠簸破损，当转移到指定地点后，反向转动伺服电机12和俯仰电机4，将插板夹18降低高度并向两侧伸出，将板材卸至指定器具上即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种板材输送半自动式搬运设备，其特征在于：包括移动载台（1）、主体框架（2）、俯仰电机（4）、伸拉皮带（6）、变幅臂（7）和自防护伸缩搬运机构（8），所述主体框架（2）设于移动载台（1）上壁，所述俯仰电机（4）设于移动载台（1）上壁边缘，所述伸拉皮带（6）设于俯仰电机（4）的输出端，所述变幅臂（7）铰接设于主体框架（2）的顶端，所述自防护伸缩搬运机构（8）设于变幅臂（7）下方；

所述自防护伸缩搬运机构（8）包括主桁架（10）、伸缩单元（11）、伺服电机（12）、齿型皮带（13）、主动同步轮（14）和固定从动轮（15），所述主桁架（10）设于变幅臂（7）的下方，所述伸缩单元（11）多组对称设于主桁架（10）上，位于主桁架（10）中心的所述伸缩单元（11）保持固定，位于主桁架（10）两侧的所述伸缩单元（11）滑动贯穿设于主桁架（10）上，所述伺服电机（12）设于主桁架（10）上壁中心，所述主动同步轮（14）贯穿主桁架（10）中心设于伺服电机（12）的输出端，所述固定从动轮（15）对称铰接设于主桁架（10）的两端，所述齿型皮带（13）环绕啮合设于主动同步轮（14）和固定从动轮（15）上；

所述伸缩单元（11）包括移动从动轮（16）、分支架（17）、插板夹（18）和导向缓冲组件（19），所述分支架（17）贯穿设于主桁架（10）上，所述插板夹（18）中心对称滑动设于分支架（17）内腔，所述导向缓冲组件（19）设于插板夹（18）上，所述分支架（17）上壁和下壁的中心贯穿设有中心孔（24），所述分支架（17）的前壁和后壁贯穿设有侧向槽（25），所述齿型皮带（13）贯穿设于侧向槽（25）内，所述插板夹（18）的一端设有水平L板（26），所述插板夹（18）远离水平L板（26）的一端设有纵向L板（27），所述移动从动轮（16）铰接设于伺服电机（12）两侧的分支架（17）的中心孔（24）内，所述主动同步轮（14）铰接设于伺服电机（12）下方的分支架（17）的中心孔（24）内，所述导向缓冲组件（19）设于纵向L板（27）上；

所述水平L板（26）的侧壁上设有齿条（28），所述水平L板（26）的中心设有贯通槽（29），所述贯通槽（29）的槽宽不小于侧向槽（25）的槽宽；

所述纵向L板（27）的底壁上设有横向滑槽（30），所述纵向L板（27）的侧壁上设有纵向滑槽（31）。

2.根据权利要求1所述的一种板材输送半自动式搬运设备，其特征在于：所述导向缓冲组件（19）包括弹簧（20）、缓冲台（21）、导向台（22）和导向滑块（23），所述缓冲台（21）滑动设于纵向滑槽（31）内，所述导向滑块（23）滑动设于横向滑槽（30）内，所述导向台（22）的底部铰接设于导向滑块（23）上，所述导向台（22）的顶部铰接设于缓冲台（21）上，所述弹簧（20）设于缓冲台（21）与纵向L板（27）的底壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种板材输送半自动式搬运设备，其特征在于：所述移动载台（1）后方滑动设有平衡配重块（3），所述主体框架（2）上设有开关总成（9），所述移动载台（1）上壁位于开关总成（9）下方的区域铰接设有刹车踏板（5）。