阅读说明：本技术 一种手动牵引的箱体码垛装置 (Manually-pulled box stacking device ) 是由 连雪芳 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种手动牵引的箱体码垛装置,包括立柱、横梁、第一拉杆、卷扬电机、螺纹套、滑车、第二拉杆、钢丝绳、夹持机构,立柱竖直安装,横梁与立柱构成转动副,滑车可在横梁上滑动,夹持机构包括后夹板、前夹板、中滑板、电缸,钢丝绳下端与保持架连接,为使夹持机构能够夹取不同宽度的箱体,调整轮可调整中滑板的位置,并由锁紧轮进行锁止,前夹板与中滑板构成转动副,电缸夹持机构的开合,由四个连杆、两个齿条、保持架、齿轮构成的连杆齿轮齿条啮合机构使夹持机构无论夹取何种宽度的箱体,钢丝绳吊点都能位于箱体中心上方,卷扬电机通过顺时针或逆时针旋转卷扬筒实现对钢丝绳的缠绕或释放,从而实现夹持机构的上升和下降。(The invention discloses a manually-drawn box body stacking device, which comprises an upright post, a cross beam, a first pull rod, a hoisting motor, a thread bush, a pulley, a second pull rod, a steel wire rope and a clamping mechanism, wherein the upright post is vertically arranged, the cross beam and the upright post form a rotating pair, the pulley can slide on the cross beam, the clamping mechanism comprises a rear clamping plate, a front clamping plate, a middle sliding plate and an electric cylinder, the lower end of the steel wire rope is connected with a retainer, in order to enable the clamping mechanism to clamp box bodies with different widths, an adjusting wheel can adjust the position of the middle sliding plate and is locked by a locking wheel, the front clamping plate and the middle sliding plate form the rotating pair, the electric cylinder clamping mechanism is opened and closed, a connecting rod gear rack meshing mechanism consisting of four connecting rods, two hoisting racks, the retainer and gears enables the clamping mechanism to clamp the box bodies with any width, a hoisting point of the steel wire rope to be positioned above the center of the, thereby achieving the raising and lowering of the gripping mechanism.)

一种手动牵引的箱体码垛装置

技术领域

本发明涉及箱体码垛领域，具体涉及一种手动牵引的箱体码垛装置。

背景技术

箱体码垛在生产线中是非常重要的一个环节，码垛的速度和质量直接关系到生产线的生产效率，现有的箱体码垛形式主要有以下几种：机器人自动码垛、半自动吸吊码垛、人工码垛等；机器人自动码垛效率高，非常适合产能较大的生产线，但由于设备采购成本和维护成本较高，数量众多的小企业在资金上无力负担，并且小企业产能较少，对机器人自动码垛的需求不大，因此，机器人自动码垛的方式在数量众多的小企业中并不普及；半自动吸吊码垛适用于板材、袋装材、箱装材等多种物料，尤其是在板材领域应用较广，但吸吊的形式需要用到吸盘和真空发生器，用来产生负压以便吸住物料，而吸盘是易损件，在使用一段时间后气密性下降，必须更换新的吸盘，产生真空的设备也需要持续不断地消耗能源，增加设备使用成本，并且在吸吊纸箱包装的物料时还会受到物料重量的限制，由于吸吊装置只能吸附纸箱上盖，当物料较重时，则会撕裂纸箱上盖，因此，半自动吸吊装置不能用于吊装盛装有较重物料的纸箱，另外，由于包装木箱表面较为粗糙且透气，所以吸吊装置对木材包装箱的吸吊效果也不理想；目前数量众多的小企业对于箱体包装物料的码垛多采用人工码垛形式，长期的搬装码垛过程容易使工人产生腰肌劳损和腰间盘突出等病症，劳动强度大、技术含量低、工资待遇低也使得码垛工人人员流动大，招工管理困难。

公开号为CN105143089A的发明专利公开了用于手动引导负载运动的装置，包括立架、悬臂、夹持件，夹持件上设置有的真空发生器产生负压，从而吸住负载，并通过承重绳索将负载提起，并由操作者将负载移动到目标位置后放下；这种半自动吸吊码垛方式适用于吸吊重量较轻的物料，当纸箱内盛装的是食盐等密度较大的物料时，纸箱上盖容易被撕裂，不仅会导致吸吊失败，落下的重物还会砸伤操作者，造成人身伤害和经济损失。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种手动牵引的箱体码垛装置，其结构新颖，操作方便，维护简单，制造和使用成本都较低。

本发明采取的技术方案为：一种手动牵引的箱体码垛装置，包括立柱、横梁、第一拉杆、卷扬电机、螺纹套、滑车、第二拉杆、钢丝绳、夹持机构，其特征在于：立柱竖直安装，横梁与立柱构成转动副，第一拉杆、螺纹套、第二拉杆串联连接，与立柱和横梁构成具有稳定性的三角形，滑车可在横梁上滑动，卷扬电机紧固安装于滑车下侧，夹持机构包括左手柄、右手柄、后夹板、前夹板、中滑板、第一连杆、第一齿条、第二连杆、保持架、第二齿条、第三连杆、第四连杆、锁紧轮、调整轮、锁紧内杆、齿轮、电缸，钢丝绳下端与保持架连接，为使夹持机构能够夹取不同宽度的箱体，中滑板与后夹板构成移动副，并可由调整轮调整中滑板的位置，由锁紧轮进行锁止，由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一齿条、第二齿条、保持架、齿轮构成的连杆齿轮齿条啮合机构使夹持机构无论夹取何种宽度的箱体，钢丝绳吊点都能位于箱体中心上方，前夹板与中滑板构成转动副，电缸控制前夹板相对于后夹板的转动，从而实现夹持机构对箱体的夹取和释放，卷扬电机通过顺时针或逆时针旋转卷扬筒实现对钢丝绳的缠绕或释放，从而实现夹持机构的上升和下降。

进一步的，中滑板前端通过两个合页与前夹板前端构成转动副，前夹板前端下方设有两个内侧粘贴有防滑橡胶片的夹板结构，前夹板下侧设有两个压板和两个连接轴，两个电缸上端均与中滑板下侧构成转动副，下端与两个连接轴构成转动副，左手柄下侧设有上升按钮，上侧设有打开按钮，右手柄下侧设有下降按钮，上侧设有关闭按钮，左手柄和右手柄分别通过螺钉紧固安装于后夹板上端两侧。

进一步的，后夹板前端为两个板状结构，每个板状结构下侧均设有一个倒T形块，为使中滑板与后夹板构成移动副，中滑板两侧各设有一个长孔槽，后夹板上的两个倒T形块可在中滑板上的两个长孔槽内滑动，构成导向的效果，后夹板后端下侧设有两个内侧粘贴有防滑橡胶片的夹板结构。

进一步的，中滑板下侧设有螺纹孔结构，锁紧轮左端为便于手动旋转的手轮结构，右端为方形空腔结构，锁紧内杆左端为方形空腔结构，右端设有螺纹孔，紧内杆左端安装于锁紧轮右端内部，两者构成移动副，锁紧轮安装于后夹板后端，构成转动副，调整轮左端为便于手动旋转的手轮结构，右端设有外螺纹，调整轮安装于锁紧轮内部中心，且与锁紧轮构成转动副，并通过一个轴用弹簧挡圈实现轴向定位，调整轮右端的外螺纹与锁紧内杆右端的螺纹孔和中滑板下侧的螺纹孔均构成螺纹副。

进一步的，首次夹取箱体时需要对夹持机构的夹持宽度进行调整，先使前夹板的夹板结构与后夹板的夹板结构平行，保持调整轮不动，逆时针转动锁紧轮，由于螺纹副的作用，锁紧内杆逆时针转动，并向左移动，使锁紧内杆右端与中滑板下侧螺纹孔左端脱离，之后保持锁紧轮不动，顺时针或逆时针旋转调整轮，则中滑板和锁紧内杆均向左或向右移动，当前夹板的夹板结构与后夹板的夹板结构间距与箱体宽度相同后，保持调整轮不动，顺时针旋转锁紧轮，使锁紧内杆顺时针转动并向右移动，直至锁紧内杆右端压紧中滑板下侧螺纹孔左端，从而利用双螺母锁紧原理，实现锁止中滑板位置的技术效果，完成夹持机构夹持宽度的调整。

进一步的，钢丝绳下端与保持架上侧连接，保持架内部设有横向空腔，横向空腔前侧面和后侧面均设有T形导块，齿轮竖直安装于保持架内部的横向空腔中心，且与保持架构成转动副。

进一步的，第一连杆前端与中滑板构成转动副，第四连杆后端与后夹板构成转动副，第一连杆后端、第四连杆前端、第一齿条后端三者构成同轴转动副，第一齿条右侧设有的T形凹槽与保持架横向空腔前侧的T形导块配合安装，构成移动副，且第一齿条左侧设有的齿条结构与齿轮构成齿轮齿条啮合关系；第二连杆前端与中滑板构成转动副，第三连杆后端与后夹板构成转动副，第二连杆后端、第三连杆前端、第二齿条后端三者构成同轴转动副，第二齿条右侧设有的T形凹槽与保持架横向空腔后侧的T形导块配合安装，构成移动副，且第二齿条左侧设有的齿条结构与齿轮构成齿轮齿条啮合关系。

进一步的，顺时针旋转调整轮，则中滑板向后移动，前夹板和后夹板的间距变小，由于第一连杆、第四连杆和第二连杆、第三连杆的作用，第一齿条向右移动，同时第二齿条向左移动，由于第一齿条、第二齿条均与齿轮构成啮合关系，则齿轮的位置始终保持不变；逆时针旋转调整轮，前夹板和后夹板的间距变大，第一齿条向左移动，同时第二齿条向右移动，齿轮的位置同样始终保持不变，从而实现无论夹持何种宽度的箱体，钢丝绳吊点位置均位于箱体中心上方的效果。

进一步的，立柱安装于墙角地面上，其底端通过膨胀螺栓与地面固定，其上端通过膨胀螺栓使固定板与墙面固定，横梁后端与立柱靠近上端位置构成转动副，第一拉杆后端与立柱上端构成球面副，第二拉杆前端与横梁前端构成转动副，第一拉杆前端设有右旋螺纹，第二拉杆后端设有左旋螺纹，螺纹套与第一拉杆和第二拉杆均构成螺纹副，螺纹套顺时针旋转可使第一拉杆和第二拉杆相互靠近，从而使横梁前端上翘，螺纹套逆时针旋转可使横梁前端下垂，即通过旋转螺纹套实现横梁的水平调节。

进一步的，横梁两侧设有导轨槽，滑车上设有的四个滑轮可在导轨槽内滑动，从而实现滑车在横梁上滑动的效果，卷扬电机通过螺钉紧固安装于滑车下侧，卷扬筒中心与卷扬电机输出轴紧固连接，卷扬电机通过驱动卷扬筒实现对钢丝绳的缠绕和释放，从而实现夹持机构的上升和下降。

本发明的有益效果：

①由于密度均匀的物料，其重心基本位于箱体中心位置，在首次抓取箱体时，通过调整轮调整夹持机构的夹持宽度，钢丝绳吊点位置会根据箱体宽度自动调节至箱体中心位置上方，使夹持机构悬吊箱体时，钢丝绳轴心延长线均能通过箱体重心，不需要操作人员额外控制平衡，减轻了操作人员的手臂负担，极大地提高了操作的便利性和安全性；

②工作空间较大，横梁可以绕立柱在180°范围内转动，滑车可以在横梁上滑动，横梁和滑车可使夹持机构在半圆扇面的工作空间中的任意位置对箱体进行抓取和移动；

③夹持机构可适应多种箱体宽度，生产线上包装箱尺寸改变时，可及时对夹持机构的夹持参数进行调整，方便快捷；

④可适用于多种材质的包装箱，包括常见的纸箱、木箱、塑料箱。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为夹持机构的示意图。

图3为夹持机构的***示意图。

图4为后夹板结构示意图。

图5为前夹板结构示意图。

图6为夹持机构局部剖视示意图。

图7为夹持机构俯视局部剖视图。

图8为夹持机构侧视图。

图9为夹持机构侧视图。

图10为夹持机构夹取箱体时的示意图。

图11为夹持机构悬吊箱体时的示意图。

图12为夹持机构码垛箱体时的示意图。

附图标号：1立柱、1-1固定板、1-2横梁、1-3第一拉杆、1-4卷扬电机、1-5螺纹套、1-6滑车、1-7第二拉杆；

2钢丝绳；

3夹持机构、3-1左手柄、3-1.1上升按钮、3-1.2打开按钮、3-2右手柄、3-2.1下降按钮、3-2.2关闭按钮、3-3后夹板、3-3.1倒T形块、3-4前夹板、3-4.1压板、3-4.2连接轴、3-5中滑板、3-6第一连杆、3-7第一齿条、3-8第二连杆、3-9保持架、3-10第二齿条、3-11第三连杆、3-12第四连杆、3-13锁紧轮、3-14调整轮、3-15锁紧内杆、3-16齿轮、3-17电缸。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，一种手动牵引的箱体码垛装置，包括立柱1、横梁1-2、第一拉杆1-3、卷扬电机1-4、螺纹套1-5、滑车1-6、第二拉杆1-7、钢丝绳2、夹持机构3，其特征在于：立柱1竖直安装，横梁1-2与立柱1构成转动副，第一拉杆1-3、螺纹套1-5、第二拉杆1-7串联连接，与立柱1和横梁1-2构成具有稳定性的三角形，滑车1-6可在横梁1-2上滑动，卷扬电机1-4紧固安装于滑车1-6下侧，夹持机构3包括左手柄3-1、右手柄3-2、后夹板3-3、前夹板3-4、中滑板3-5、第一连杆3-6、第一齿条3-7、第二连杆3-8、保持架3-9、第二齿条3-10、第三连杆3-11、第四连杆3-12、锁紧轮3-13、调整轮3-14、锁紧内杆3-15、齿轮3-16、电缸3-17，钢丝绳2下端与保持架3-9连接，为使夹持机构3能够夹取不同宽度的箱体，中滑板3-5与后夹板3-3构成移动副，并可由调整轮3-14调整中滑板3-5的位置，由锁紧轮3-13进行锁止，由第一连杆3-6、第二连杆3-8、第三连杆3-11、第四连杆3-12、第一齿条3-7、第二齿条3-10、保持架3-9、齿轮3-16构成的连杆齿轮齿条啮合机构使夹持机构3无论夹取何种宽度的箱体，钢丝绳2吊点都能位于箱体中心上方，前夹板3-4与中滑板3-5构成转动副，电缸3-17控制前夹板3-4相对于后夹板3-3的转动，从而实现夹持机构3对箱体的夹取和释放，卷扬电机1-4通过顺时针或逆时针旋转卷扬筒实现对钢丝绳2的缠绕或释放，从而实现夹持机构3的上升和下降。

如图2所示，中滑板3-5前端通过两个合页与前夹板3-4前端构成转动副，前夹板3-4前端下方设有两个内侧粘贴有防滑橡胶片的夹板结构，前夹板3-4下侧设有两个压板3-4.1和两个连接轴3-4.2，两个电缸3-17上端均与中滑板3-5下侧构成转动副，下端与两个连接轴3-4.2构成转动副，左手柄3-1下侧设有上升按钮3-1.1，上侧设有打开按钮3-1.2，右手柄3-2下侧设有下降按钮3-2.1，上侧设有关闭按钮3-2.2，左手柄3-1和右手柄3-2分别通过螺钉紧固安装于后夹板3-19上端两侧。

如图2所示，后夹板3-3前端为两个板状结构，每个板状结构下侧均设有一个倒T形块3-3.1，为使中滑板3-5与后夹板3-3构成移动副，中滑板3-5两侧各设有一个长孔槽，后夹板3-3上的两个倒T形块3-3.1可在中滑板3-5上的两个长孔槽内滑动，构成导向的效果，后夹板3-18后端下侧设有两个内侧粘贴有防滑橡胶片的夹板结构。

如图2、图3所示，中滑板3-5下侧设有螺纹孔结构，锁紧轮3-13左端为便于手动旋转的手轮结构，右端为方形空腔结构，锁紧内杆3-15左端为方形空腔结构，右端设有螺纹孔，紧内杆3-15左端安装于锁紧轮3-13右端内部，两者构成移动副，锁紧轮3-13安装于后夹板3-3后端，构成转动副，调整轮3-14左端为便于手动旋转的手轮结构，右端设有外螺纹，调整轮3-14安装于锁紧轮3-13内部中心，且与锁紧轮3-13构成转动副，并通过一个轴用弹簧挡圈实现轴向定位，调整轮3-14右端的外螺纹与锁紧内杆3-15右端的螺纹孔和中滑板3-5下侧的螺纹孔均构成螺纹副。

如图8、图9所示，首次夹取箱体时需要对夹持机构3的夹持宽度进行调整，先使前夹板3-4的夹板结构与后夹板3-3的夹板结构平行，保持调整轮3-14不动，逆时针转动锁紧轮3-13，由于螺纹副的作用，锁紧内杆3-15逆时针转动，并向左移动，使锁紧内杆3-15右端与中滑板3-5下侧螺纹孔左端脱离，之后保持锁紧轮3-13不动，顺时针或逆时针旋转调整轮3-14，则中滑板3-5和锁紧内杆3-15均向左或向右移动，当前夹板3-4的夹板结构与后夹板3-3的夹板结构间距与箱体宽度相同后，保持调整轮3-14不动，顺时针旋转锁紧轮3-13，使锁紧内杆3-15顺时针转动并向右移动，直至锁紧内杆3-15右端压紧中滑板3-5下侧螺纹孔左端，从而利用双螺母锁紧原理，实现锁止中滑板3-5位置的技术效果，完成夹持机构3夹持宽度的调整。

如图2、图3所示，钢丝绳2下端与保持架3-9上侧连接，保持架3-9内部设有横向空腔，横向空腔前侧面和后侧面均设有T形导块，齿轮3-16竖直安装于保持架3-9内部的横向空腔中心，且与保持架3-9构成转动副。

如图2所示，第一连杆3-6前端与中滑板3-5构成转动副，第四连杆3-12后端与后夹板3-3构成转动副，第一连杆3-6后端、第四连杆3-12前端、第一齿条3-7后端三者构成同轴转动副，第一齿条3-7右侧设有的T形凹槽与保持架3-9横向空腔前侧的T形导块配合安装，构成移动副，且第一齿条3-7左侧设有的齿条结构与齿轮3-16构成齿轮齿条啮合关系；第二连杆3-8前端与中滑板3-5构成转动副，第三连杆3-11后端与后夹板3-3构成转动副，第二连杆3-8后端、第三连杆3-11前端、第二齿条3-10后端三者构成同轴转动副，第二齿条3-10右侧设有的T形凹槽与保持架3-9横向空腔后侧的T形导块配合安装，构成移动副，且第二齿条3-10左侧设有的齿条结构与齿轮3-16构成齿轮齿条啮合关系。

如图2、图8、图9所示，顺时针旋转调整轮3-14，则中滑板3-5向后移动，前夹板3-4和后夹板3-3的间距变小，由于第一连杆3-6、第四连杆3-12和第二连杆3-8、第三连杆3-11的作用，第一齿条3-7向右移动，同时第二齿条3-10向左移动，由于第一齿条3-7、第二齿条3-10均与齿轮3-16构成啮合关系，则齿轮3-16的位置始终保持不变；逆时针旋转调整轮3-14，前夹板3-4和后夹板3-3的间距变大，第一齿条3-7向左移动，同时第二齿条3-10向右移动，齿轮3-16的位置同样始终保持不变，从而实现无论夹持何种宽度的箱体，钢丝绳吊点位置均位于箱体中心上方的效果。

如图1所示，立柱1安装于墙角地面上，其底端通过膨胀螺栓与地面固定，其上端通过膨胀螺栓使固定板1-1与墙面固定，横梁1-2后端与立柱1靠近上端位置构成转动副，第一拉杆1-3后端与立柱1上端构成球面副，第二拉杆1-7前端与横梁1-2前端构成转动副，第一拉杆1-3前端设有右旋螺纹，第二拉杆1-7后端设有左旋螺纹，螺纹套1-5与第一拉杆1-3和第二拉杆1-7均构成螺纹副，螺纹套1-5顺时针旋转可使第一拉杆1-3和第二拉杆1-7相互靠近，从而使横梁1-2前端上翘，螺纹套1-5逆时针旋转可使横梁1-2前端下垂，即通过旋转螺纹套1-5实现横梁1-2的水平调节。

如图1所示，横梁1-2两侧设有导轨槽，滑车1-6上设有的四个滑轮可在导轨槽内滑动，从而实现滑车1-6在横梁1-2上滑动的效果，卷扬电机1-4通过螺钉紧固安装于滑车1-6下侧，卷扬筒中心与卷扬电机1-4输出轴紧固连接，卷扬电机1-4通过驱动卷扬筒实现对钢丝绳2的缠绕和释放，从而实现夹持机构3的上升和下降。

本发明的实施例：

如图1、图2所示，按动上升按钮3-1.1，卷扬电机1-4驱动卷扬筒顺时针转动，钢丝绳2逐渐被缠绕到卷扬筒上，钢丝绳2下端的夹持机构3逐渐被拉升，按动下降按钮3-2.1，卷扬电机1-4驱动卷扬筒逆时针转动，钢丝绳2逐渐从卷扬筒上释放，钢丝绳2下端的夹持机构3可逐渐下降。

如图10、图11、图12所示，对盛装物料的箱体进行码垛时，首先操作人员左手握持左手柄3-1，右手握持右手柄3-2，牵引夹持机构3移动至待夹取箱体的正上方，在此过程中，横梁1-2发生摆转，滑车1-6在横梁1-2上移动，按一下打开按钮3-1.2，两个电缸3-17逐渐伸长，前夹板3-4逆时针转动，实现夹持机构3的张开动作；按动下降按钮3-2.1，使夹持机构3向下移动直至压板3-4.1压至箱体上顶面后，按一下关闭按钮3-2.2，使两个电缸3-17收缩，使前夹板3-4顺时针转动，直至前夹板3-4下侧的橡胶片和后夹板3-3下侧的橡胶片将箱体侧面夹紧，之后按动上升按钮3-1.1，使钢丝绳2将夹持有箱体的夹持机构3提离地面并悬吊于空中合适高度，操作者将夹持机构3牵引至托盘上方后，按动下降按钮3-2.1，使夹持机构3下降并将箱体放置于托盘上合适的位置后，按一下打开按钮3-1.2，两个电缸3-17逐渐伸长，同时操作者双手向上抬动左手柄3-1和右手柄3-2，使后夹板3-3后端向上转动，之后按动上升按钮3-1.1使夹持机构3脱离箱体，即完成一个箱体的码垛过程，重复箱体的夹取和释放过程直至托盘装满箱体。

“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。