阅读说明：本技术 一种箱体码垛装置 (Box stacking device ) 是由 连雪芳 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种箱体码垛装置,包括立柱、横梁、卷扬电机、滑车、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,夹持机构包括扳手、右链条、右链轮、横轴、左链条、中滑板、前夹板、后夹板、左链轮,中滑板与后夹板构成移动副,并可通过螺钉进行锁止,前夹板与中滑板构成转动副,左链条、右链条前端与中滑板连接,后端与后夹板连接,左链轮、右链轮分别与左链条、右链条啮合,且均与横轴构成转动副,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,扳手可控制左链轮和右链轮的转动和锁止,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 box body stacking device which comprises an upright post, a cross beam, a hoisting motor, a pulley, a steel wire rope and a clamping mechanism, wherein the upright post is vertically installed, the cross beam and the upright post form a rotating pair, the pulley can slide on the cross beam, the clamping mechanism comprises a wrench, a right chain wheel, a cross shaft, a left chain, a middle sliding plate, a front clamping plate, a rear clamping plate and a left chain wheel, the middle sliding plate and the rear clamping plate form a moving pair and can be locked through screws, the front clamping plate and the middle sliding plate form a rotating pair, the front ends of the left chain and the right chain are connected with the middle sliding plate, the rear end of the left chain and the right chain wheel are respectively meshed with the left chain and the right chain and form a rotating pair with the cross shaft, an electric cylinder controls the rotation of the front clamping plate relative to the rear clamping plate, so as to clamp and release a box body through the clamping mechanism, the rotation and the locking of the left chain wheel and the right, thereby achieving the raising and lowering of the gripping mechanism.)

一种箱体码垛装置

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、扳手、电缸、右链条、双丝管、右链轮、右压轮、右止转环、右端板、上连杆、横轴、下连杆、左压轮、左端板、左链条、中滑板、前夹板、后夹板、左止转环、左链轮、摆杆、弹簧、拉线，中滑板与后夹板构成移动副，并可通过螺钉进行锁止，前夹板与中滑板构成转动副，左链条、右链条前端均与中滑板连接，后端均与后夹板连接，左链轮、右链轮分别与左链条、右链条啮合，且均与横轴构成转动副，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，扳手通过拉线、摆杆、上连杆、下连杆、弹簧控制左止转环、右止转环与左链轮、右链轮的啮合，从而控制左链轮、右链轮的转动与否，钢丝绳下端与横轴连接，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，后夹板前端为两个板状结构，每个板状结构上均设有一个长孔槽和两个螺纹孔，为使中滑板与后夹板构成移动副，中滑板上侧设有的两个凸块可在后夹板前端的两个长孔槽内滑动，实现导向的效果，中滑板两侧各设有一个长孔槽，四个螺钉通过两个中滑板上的长孔槽与后夹板前端的四个螺纹孔安装，实现中滑板和后夹板的紧固连接，即旋松四个螺钉后可调节中滑板与后夹板的位置间距，锁紧四个螺钉可使中滑板与后夹板紧固连接，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，前夹板前端下侧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前压板和两个后压板，电缸上端与中滑板后端构成转动副，下端与前夹板后端构成转动副，左手柄下侧设有打开按钮，上侧设有上升按钮，右手柄下侧设有关闭按钮，上侧设有下降按钮，扳手上端与右手柄构成转动副，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，横轴中间位置设有上下贯通的方形槽孔，靠近两端的位置设有左花键和右花键，左链轮与左链条啮合，且安装于横轴左侧，与横轴构成转动副，左链轮右端设有矩形齿，左端板下端与横轴左端紧固连接，为防止左链条从左链轮上脱离，左端板上端设有两个用于压制左链条的左压轮，左止转环左端设有矩形齿，其中心设有内花键，左止转环安装于左花键上，通过花键的配合作用使左止转环与横轴构成移动副，右链轮与右链条啮合，且安装于横轴右侧，与横轴构成转动副，右链轮左端设有矩形齿，右端板下端与横轴右端紧固连接，为防止右链条从右链轮上脱离，右端板上端设有两个用于压制右链条的右压轮，右止转环右端设有矩形齿，其中心设有内花键，右止转环安装于右花键上，通过花键的配合作用使右止转环与横轴构成移动副。

进一步的，摆杆安装于横轴中间位置的方形槽孔内，且与横轴构成转动副，下连杆左端与左止转环构成转动副，右端与摆杆下端构成转动副，上连杆左端与摆杆上端构成转动副，右端与右止转环构成转动副，弹簧左端与摆杆靠近上端的位置连接，右端与横轴上侧连接，弹簧始终处于被拉伸状态，双丝管上端与横轴下侧连接，下端与右手柄前端连接，拉线后端与扳手连接，前端穿过双丝管与摆杆靠近下端的位置连接。

进一步的，初始状态时，在弹簧拉力的作用下，摆杆处于竖直状态，上连杆推动右止转环压紧右链轮，右止转环右端的矩形齿与右链轮左端的矩形齿啮合，从而锁止右链轮的转动，下连杆推动左止转环压紧左链轮，左止转环左端的矩形齿与左链轮右端的矩形齿啮合，从而锁止左链轮的转动。

进一步的，向后扳动扳手，则拉线被向后拉动，从而使摆杆逆时针转动，右止转环被上连杆向左拉动，脱离与右链轮的矩形齿啮合，使右链轮恢复自由转动，左止转环被下连杆向右拉动，从而脱离与左链轮的矩形齿啮合，使左链轮恢复自由转动。

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链轮在横轴上的转动可以在锁止和自由转动之间切换，当夹取箱体时，链轮可自由转动，链条可在链轮上啮合滑动，便于调平前夹板夹取箱体；当夹持机构需要在工作空间内移动时，锁止链轮的转动，便于操作夹持机构平移；链轮的转动切换功能充分地考虑了使用过程中的实际需要，极大地提高了设备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为横轴结构示意图。

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为夹持机构局部剖视示意图。

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打开按钮、3-1.2上升按钮、3-2右手柄、3-2.1关闭按钮、3-2.2下降按钮、3-3扳手、3-4电缸、3-5右链条、3-6双丝管、3-7右链轮、3-8右压轮、3-9右止转环、3-10右端板、3-11上连杆、3-12横轴、3-12.1右花键、3-12.2左花键、3-13下连杆、3-14左压轮、3-15左端板、3-16左链条、3-17中滑板、3-18前夹板、3-18.1前压板、3-18.2后压板、3-19后夹板、3-20左止转环、3-21左链轮、3-22摆杆、3-23弹簧、3-24拉线。

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、扳手3-3、电缸3-4、右链条3-5、双丝管3-6、右链轮3-7、右压轮3-8、右止转环3-9、右端板3-10、上连杆3-11、横轴3-12、下连杆3-13、左压轮3-14、左端板3-15、左链条3-16、中滑板3-17、前夹板3-18、后夹板3-19、左止转环3-20、左链轮3-21、摆杆3-22、弹簧3-23、拉线3-24，中滑板3-17与后夹板3-19构成移动副，并可通过螺钉进行锁止，前夹板3-18与中滑板3-17构成转动副，左链条3-16、右链条3-5前端均与中滑板3-17连接，后端均与后夹板3-19连接，左链轮3-21、右链轮3-7分别与左链条3-16、右链条3-5啮合，且均与横轴3-12构成转动副，电缸3-4控制前夹板3-18相对于后夹板3-19的转动，从而实现夹持机构3对箱体的夹取和释放，扳手3-3通过拉线3-24、摆杆3-22、上连杆3-11、下连杆3-13、弹簧3-23控制左止转环3-20、右止转环3-9与左链轮3-21、右链轮3-7的啮合，从而控制左链轮3-21、右链轮3-7的转动与否，钢丝绳2下端与横轴3-12连接，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、图3所示，后夹板3-19前端为两个板状结构，每个板状结构上均设有一个长孔槽和两个螺纹孔，为使中滑板3-17与后夹板3-19构成移动副，中滑板3-17上侧设有的两个凸块可在后夹板3-19前端的两个长孔槽内滑动，实现导向的效果，中滑板3-17两侧各设有一个长孔槽，四个螺钉通过两个中滑板3-17上的长孔槽与后夹板3-19前端的四个螺纹孔安装，实现中滑板3-17和后夹板3-19的紧固连接，即旋松四个螺钉后可调节中滑板3-17与后夹板3-19的位置间距，锁紧四个螺钉可使中滑板3-17与后夹板3-19紧固连接，后夹板3-19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、图5所示，中滑板3-17前端通过两个合页与前夹板3-18前端构成转动副，前夹板3-18前端下侧设有两个内侧粘贴有防滑橡胶片的夹板结构，前夹板3-18下侧设有两个前压板3-18.1和两个后压板3-18.2，电缸3-4上端与中滑板3-17后端构成转动副，下端与前夹板3-18后端构成转动副，左手柄3-1下侧设有打开按钮3-1.1，上侧设有上升按钮3-1.2，右手柄3-2下侧设有关闭按钮3-2.1，上侧设有下降按钮3-2.2，扳手3-3上端与右手柄3-2构成转动副，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、图3、图4所示，横轴3-12中间位置设有上下贯通的方形槽孔，靠近两端的位置设有左花键3-12.2和右花键3-12.1，左链轮3-21与左链条3-16啮合，且安装于横轴3-12左侧，与横轴3-12构成转动副，左链轮3-21右端设有矩形齿，左端板3-15下端与横轴3-12左端紧固连接，为防止左链条3-16从左链轮3-21上脱离，左端板3-15上端设有两个用于压制左链条3-16的左压轮3-14，左止转环3-20左端设有矩形齿，其中心设有内花键，左止转环3-20安装于左花键3-12.2上，通过花键的配合作用使左止转环3-20与横轴3-12构成移动副，右链轮3-7与右链条3-5啮合，且安装于横轴3-12右侧，与横轴3-12构成转动副，右链轮3-7左端设有矩形齿，右端板3-10下端与横轴3-12右端紧固连接，为防止右链条3-5从右链轮3-7上脱离，右端板3-10上端设有两个用于压制右链条3-5的右压轮3-8，右止转环3-9右端设有矩形齿，其中心设有内花键，右止转环3-9安装于右花键3-12.1上，通过花键的配合作用使右止转环3-9与横轴3-12构成移动副；

如图2所示，摆杆3-22安装于横轴3-12中间位置的方形槽孔内，且与横轴3-12构成转动副，下连杆3-13左端与左止转环3-20构成转动副，右端与摆杆3-22下端构成转动副，上连杆3-11左端与摆杆3-22上端构成转动副，右端与右止转环3-9构成转动副，弹簧3-23左端与摆杆3-22靠近上端的位置连接，右端与横轴3-12上侧连接，弹簧3-23始终处于被拉伸状态，双丝管3-6上端与横轴3-12下侧连接，下端与右手柄3-2前端连接，拉线3-24后端与扳手3-3连接，前端穿过双丝管3-6与摆杆3-22靠近下端的位置连接；

如图6所示，初始状态时，在弹簧3-23拉力的作用下，摆杆3-22处于竖直状态，上连杆3-11推动右止转环3-9压紧右链轮3-7，右止转环3-9右端的矩形齿与右链轮3-7左端的矩形齿啮合，从而锁止右链轮3-7的转动，下连杆3-13推动左止转环3-20压紧左链轮3-21，左止转环3-20左端的矩形齿与左链轮3-21右端的矩形齿啮合，从而锁止左链轮3-21的转动；

如图7所示，向后扳动扳手3-3，则拉线3-24被向后拉动，从而使摆杆3-22逆时针转动，右止转环3-9被上连杆3-11向左拉动，脱离与右链轮3-7的矩形齿啮合，使右链轮3-7恢复自由转动，左止转环3-20被下连杆3-13向右拉动，从而脱离与左链轮3-21的矩形齿啮合，使左链轮3-21恢复自由转动。

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3-1.2，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3-2.2，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8、图9所示，夹持机构3可适用于对多种宽度箱体的夹持操作，首次夹持箱体时需要对夹持机构3的夹持宽度进行调整：先使夹持机构3处于初始状态，后夹板3-19的夹板结构与前夹板3-18的夹板结构平行，旋松中滑板3-17下侧的四个螺钉后，调整中滑板3-17的位置，使后夹板3-19的夹板结构与前夹板3-18的夹板结构之间的距离与箱体宽度相同，之后锁紧中滑板3-17下侧的四个螺钉后，使中滑板3-17与后夹板3-19紧固连接，从而完成夹持机构3夹持宽度的调整。

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3-1.1，使电缸3-4伸长，前夹板3-18逆时针摆动，实现夹持机构3的张开动作，向后扳动扳手3-3使左链轮3-21和右链轮3-7能够自由转动，然后向上抬起左手柄3-1和右手柄3-2，左链条3-16和右链条3-5在左链轮3-21和右链轮3-7上向前移动，使前压板3-18.1和后压板3-18.2变为水平状态，按动下降按钮3-2.2，使夹持机构3向下移动直至前压板3-18.1和后压板3-18.2压至箱体上顶面后，按一下关闭按钮3-2.1，使电缸3-4收缩，后夹板3-19逆时针转动，使前夹板3-8下侧的橡胶片和后夹板3-19下侧的橡胶片将箱体侧面夹紧，松开扳手3-3锁止左链轮3-21和右链轮3-7的转动，之后按动上升按钮3-1.2，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3-2.2，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3-1.1，夹持机构3张开后，按动上升按钮3-1.2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。