一种码垛装置

技术领域

本发明涉及搬运码垛技术领域，尤其涉及一种码垛装置。

背景技术

目前建筑用垒墙砖是用沙子、石子和水泥等原料通过制砖机压制而成。生产出的垒墙砖成排成列放置，需要将其码垛以便于后续整体的搬运、存储和运输。由于砖体的质量较大、数量较多，在批量制砖生产过程中，若通过人力完成砖体的搬运码垛，工人的劳动强度大，且工作效率较低。

因此，如何解决批量制砖生产过程中对砖体进行搬运码垛的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种码垛装置，其能够解决批量制砖生产过程中对砖体进行搬运码垛的问题。

本发明是这样实现的：一种码垛装置，包括：

底座；

摆臂，第一端与所述底座转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，所述摆臂的第二端沿远离所述底座的方向延伸；

夹持机构，用于夹紧待码垛物品，所述夹持机构设置在所述摆臂第二端的下方且可相对于所述摆臂上下移动；

第一驱动机构，用于驱使所述摆臂相对于所述底座转动；

第二驱动机构，用于驱使所述夹持机构相对于所述摆臂上下移动。

优选地，所述第一驱动机构包括第一齿轮、与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮和用于驱使所述第一齿轮转动的第一电机，所述第一齿轮和所述第二齿轮均与所述底座转动连接，所述摆臂的第一端与所述第二齿轮固定连接。

优选地，所述第二驱动机构包括主动链轮、从动链轮、直线链条和用于驱使所述主动链轮定轴转动的第二电机，所述主动链轮和所述从动链轮分别位于所述摆臂的两端，所述直线链条搭设于所述主动链轮和所述从动链轮上并与所述主动链轮和所述从动链轮啮合传动，所述直线链条的第一端与所述夹持机构的上端连接，第二端固定连接有配重件。

优选地，所述配重件的质量与所述夹持机构的质量相等。

优选地，所述摆臂的第二端与所述夹持机构之间设置有用于为所述夹持机构的移动导向的导向机构，所述导向机构包括沿竖直方向设置的第一导轨和与所述第一导轨滑动连接的第一滑块，所述第一滑块与所述摆臂的第二端固定连接，所述第一导轨的下端与所述夹持机构的上端连接。

优选地，所述第二驱动机构还包括设置在所述主动链轮与所述从动链轮之间的张紧链轮，所述张紧链轮位于所述直线链条的上方且与所述直线链条啮合传动。

优选地，所述夹持机构与所述第一导轨之间转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，所述夹持机构的上端与所述第一导轨的下端之间设置有用于驱使所述夹持机构相对于所述第一导轨定轴转动的第三驱动机构。

优选地，所述摆臂包括可沿水平方向相对移动的第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂的第一端与所述底座转动连接，所述第二摆臂的第一端与所述第一摆臂的第二端滑动连接，所述第一摆臂与所述第二摆臂之间设置有用于驱使所述第二摆臂相对于所述第一摆臂移动的第四驱动机构。

优选地，所述第二驱动机构设置在所述第二摆臂上，所述第一摆臂上设置有可定轴转动的随动链轮，所述随动链轮与所述直线链条啮合传动。

优选地，还包括控制系统，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述夹持机构均与所述控制系统通信连接。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果：

本申请提供的一种码垛装置，包括底座、摆臂、夹持机构、第一驱动机构和第二驱动机构，其中，摆臂的第一端与底座转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，摆臂的第二端沿远离底座的方向延伸，第一驱动机构用于驱使摆臂相对于底座转动，摆臂的转动位置包括使摆臂的第二端位于待码垛物品上方的第一位置和使摆臂的第二端位于已码垛好的堆垛上方的第二位置。夹持机构用于夹紧待码垛物品，夹持机构设置在摆臂第二端的下方且可随摆臂的第二端进行移动。夹持机构可相对于摆臂上下移动，第二驱动机构用于驱使夹持机构相对于摆臂上下移动，当第一驱动机构驱使摆臂转动至第一位置时，第二驱动机构驱使夹持机构向下移动以夹取待码垛物品，当夹持机构夹紧待码垛物品后，第二驱动机构驱使夹持机构向上移动，夹持机构向上移动一定高度后，第一驱动机构驱使摆臂转向第二位置，当摆臂转动至第二位置时，第二驱动机构驱使夹持机构向下移动以将待码垛物品放置在已码垛好的堆垛上，从而完成一次码垛操作，之后第二驱动机构驱使夹持机构向上移动至一定高度以进行下一次码垛操作。如此设置，利用该码垛装置代替人工对砖体进行搬运码垛，降低了工人的劳动强度，有利于提高工作效率，解决了批量制砖生产过程中对砖体进行搬运码垛的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例示出的一种码垛装置的结构示意简图；

图2是本发明实施例示出的一种夹持机构的结构示意简图；

图3是本发明实施例示出的另一种码垛装置在摆臂缩短至最短的状态时的结构示意简图；

图4是本发明实施例示出的另一种码垛装置在摆臂伸长至最长的状态时的结构示意简图。

附图标记：

1、底座；2、摆臂；3、夹持机构；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、第一电机；7、主动链轮；8、从动链轮；9、直线链条；10、配重件；11、第一导轨；12、第一滑块；13、张紧链轮；14、第一摆臂；15、第二摆臂；16、随动链轮；17、支撑板；18、夹臂；19、驱动组件；20、第三齿轮；21、第四齿轮；22、第三电机；23、固定板；24、第三导轨；25、第三滑块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种码垛装置，解决批量制砖生产过程中对砖体进行搬运码垛的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参照图1～4，示出了一些示例性实施例中码垛装置的结构示意图。本实施例提供的一种码垛装置包括底座1、摆臂2、夹持机构3、第一驱动机构和第二驱动机构，其中，摆臂2的第一端与底座1转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，摆臂2的第二端沿远离底座1的方向延伸，第一驱动机构用于驱使摆臂2相对于底座1转动，摆臂2的转动位置包括使摆臂2的第二端位于待码垛物品(如待夹取的已码放好的单层砖组)的上方的第一位置和使摆臂2的第二端位于已码垛好的堆垛(如砖垛)上方的第二位置。夹持机构3用于夹紧待码垛物品，夹持机构3设置在摆臂2第二端的下方且可随摆臂2的第二端进行移动。夹持机构3可相对于摆臂2上下移动，第二驱动机构用于驱使夹持机构3相对于摆臂2上下移动，当第一驱动机构驱使摆臂2转动至第一位置时，第二驱动机构驱使夹持机构3向下移动以夹取待码垛物品，当夹持机构3夹紧待码垛物品后，第二驱动机构驱使夹持机构3向上移动，夹持机构3向上移动一定高度后，第一驱动机构驱使摆臂2转向第二位置，当摆臂2转动至第二位置时，第二驱动机构驱使夹持机构3向下移动以将待码垛物品放置在已码垛好的堆垛上，从而完成一次码垛操作，之后第二驱动机构驱使夹持机构3向上移动至一定高度以进行下一次码垛操作。如此设置，利用该码垛装置代替人工对砖体进行搬运码垛，降低了工人的劳动强度，有利于提高工作效率，解决了批量制砖生产过程中对砖体进行搬运码垛的问题。

需要说明的是，该码垛装置不仅适用于各种隧道窑、旋转窑、灰沙砖厂以及在空心砌块和加气块生产过程中的搬运码垛，还适用于水泥厂、饲料厂、面粉厂等场景中的搬运码垛过程，如对袋装水泥、袋装饲料、袋装面粉等的搬运码垛。

实施中，上述第一驱动机构可以为由电机驱动的齿轮传动机构，具体包括第一齿轮4、第二齿轮5和第一电机6，第二齿轮5与第一齿轮4啮合传动，且第一齿轮4和第二齿轮5均与底座1转动连接，将第一齿轮4与第一电机6的输出轴固定连接，第一齿轮4为主动齿轮，第二齿轮5为从动齿轮，通过第一电机6驱使第一齿轮4转动，从而带动第二齿轮5转动。第一齿轮4的轴线和第二齿轮5的轴线均沿竖直方向设置，可以将摆臂2的第一端固定在第二齿轮5的上端面上，第二齿轮5转动的同时，摆臂2随之转动。

需要说明的是，第一齿轮4的齿数小于第二齿轮5的齿数，在传动过程中，第二齿轮5的转速小于第一齿轮4的转速，即第一驱动机构具有减速的效果，在第一电机6的驱动下，可以使摆臂2稳定转动，保证搬运码垛过程的安全性。

优选实施例中，将第二驱动机构设置为链传动机构，具体包括主动链轮7、从动链轮8、直线链条9和第二电机，主动链轮7和从动链轮8分别位于摆臂2的两端，直线链条9的长度大于主动链轮7和从动链轮8之间的距离，将直线链条9搭设于主动链轮7和从动链轮8上并使直线链条9与主动链轮7和从动链轮8啮合传动，直线链条9的两端沿竖直方向向下延伸，将主动链轮7与第二电机的输出轴固定连接，通过第二电机驱使主动链轮7转动，从而使直线链条9的两端上下移动，从动链轮8也随之转动。为便于阐述，现规定，主动链轮7设置在摆臂2的第一端，从动链轮8设置在摆臂2的第二端，直线链条9远离底座1的一端为直线链条9的第一端，直线链条9靠近底座1的一端为直线链条9的第二端，直线链条9的第一端与夹持机构3的上端连接，第二端固定连接有配重件10，配重件10具有一定的重量，与夹持机构3相配合可以保证直线链条9与主动链轮7和从动链轮8保持啮合传动，避免出现脱链的问题。如图1所示，当第二电机驱使主动链轮7顺时针转动时，直线链条9的第二端向上移动，直线链条9的第一端向下移动，相应地，夹持机构3向下移动，配重件10向上移动；当第二电机驱使主动链轮7逆时针转动时，直线链条9的第二端向下移动，直线链条9的第一端向上移动，相应地，夹持机构3向上移动，配重件10向下移动。

需要说明的是，摆臂2内部具有中空结构，如图1所示，上述链传动机构可以设置在摆臂2内部，提高该码垛装置的美观度。

进一步地，配重件10的质量与夹持机构3的质量相等，两者相互平衡，在夹持机构3夹紧待码垛物品向上移动或向下移动的过程中，第二电机的负载仅为单次提起的待码垛物品的重量，降低了第二电机的功耗，具有节能的效果，且降低了对电机功率的要求，有利于降低成本。

实施中，夹持机构3的移动由直线链条9牵引，在移动过程中为避免夹持机构3出现晃动，在摆臂2的第二端与夹持机构3之间设置导向机构，为夹持机构3的移动导向。该导向机构为导轨滑块机构，具体包括第一导轨11和与第一导轨11滑动连接的第一滑块12，第一导轨11沿竖直方向设置，第一滑块12与第一导轨11之间具有沿竖直方向的相对移动。上述第一滑块12与摆臂2的第二端固定连接，第一导轨11的下端与夹持机构3的上端连接。

实施中，为进一步保证直线链条9在传动过程中的张紧力，避免出现脱齿的问题，第二驱动机构还包括张紧链轮13，设置在主动链轮7与从动链轮8之间，张紧链轮13位于直线链条9的上方且与直线链条9啮合传动。

实施中，上述夹持机构3包括沿水平方向设置的支撑板17、两个与支撑板17滑动连接的夹臂18和用于驱使两个夹臂18相互靠近或远离的驱动组件19，支撑板17可与直线链条9的第一端和第一导轨11的下端连接，两个夹臂18设置在支撑板17的下方，在支撑板17上固定有第三导轨24，第三导轨24上设置有两个可往复移动的第三滑块25，两个夹臂18分别与两个第三滑块25固定连接。驱动组件19可以为液压缸或气缸的形式，液压缸或气缸的两端分别与两个支撑板17固定连接，液压缸或气缸的伸缩动作由液压回路或气压回路控制。液压缸或气缸的动作为简单的伸缩动作，驱使液压缸或气缸进行简单的伸缩动作的液压回路或气压回路为成熟的现有技术，此处不再赘述。为增加夹臂18与待码垛物品之间的摩擦力，可在夹臂18相面对的一侧设置橡胶材质的垫片。

本实施例的优选方案中，夹持机构3与第一导轨11之间可以为转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，此时需在夹持机构3的上端与第一导轨11的下端之间设置第三驱动机构，用于驱使夹持机构3相对于第一导轨11定轴转动。第三驱动机构可以设置为由电机驱动的齿轮传动机构，具体包括第三齿轮20、第四齿轮21和第三电机22，第四齿轮21与第三齿轮20啮合传动，且第三齿轮20和第四齿轮21均与第一导轨11的下端转动连接，为便于第三齿轮20和第四齿轮21与第一导轨11之间的连接，可在第一导轨11的下端设置固定板23。第三齿轮20和第四齿轮21均与固定板23转动连接，将第三齿轮20与第三电机22的输出轴固定连接，第三齿轮20为主动齿轮，第四齿轮21为从动齿轮，通过第三电机22驱使第三齿轮20转动，从而带动第四齿轮21转动。第三齿轮20的轴线和第四齿轮21的轴线沿竖直方向设置，可以将夹持机构3的支撑板17与第四齿轮21的下端面固定连接，第四齿轮21转动的同时，支撑板17带动夹持机构3随之转动。

需要说明的是，第三齿轮20的齿数小于第四齿轮21的齿数，在传动过程中，第四齿轮21的转速小于第三齿轮20的转速，即第三驱动机构具有减速的效果，在第三电机22的驱动下，可以使夹持机构3稳定转动。

作为可选的实施方式，摆臂2可以设置为长度可伸缩调节的形式，以使夹持机构3与底座1之间的距离可调，参照图3～4。具体地，摆臂2包括可沿水平方向相对移动的两部分，分别为第一摆臂14和第二摆臂15，其中，第一摆臂14的第一端与底座1转动连接，第二摆臂15的第一端与第一摆臂14的第二端滑动连接，在第一摆臂14与第二摆臂15之间设置有第四驱动机构，用于驱使第二摆臂15相对于第一摆臂14移动。

实施中，第二驱动机构设置在第二摆臂15上，即主动链轮7、从动链轮8和张紧链轮13设置在第二摆臂15上，第二摆臂15相对于第一摆臂14移动时，主动链轮7、从动链轮8以及张紧链轮13随之移动，直线链条9也会随之移动，为避免直线链条9的第二端以及位于直线链条9第二端的配重件10随之沿水平方向移动，可在第一摆臂14上设置可定轴转动的随动链轮16，随动链轮16与直线链条9啮合传动。随动链轮16可与直线链条9远离夹持机构3的一侧啮合传动，也可与直线链条9靠近夹持机构3的一侧啮合传动，具体根据摆臂2与底座1的相对位置确定。当摆臂2伸长至最长的状态时，若主动链轮7位于底座1远离夹持机构3的一侧，则使随动链轮16与直线链条9远离夹持机构3的一侧啮合传动，当摆臂2缩短至最短状态时，若主动链轮7位于底座1与夹持机构3之间，则使随动链轮16与直线链条9靠近夹持机构3的一侧啮合传动，如此可保证在摆臂2在伸缩过程中，随动链轮16对直线链条9始终具有支撑作用，可避免直线链条9第二端在水平方向上的移动。

需要说明的是，在摆臂2伸缩过程中，主动链轮7与随动链轮16之间的距离会发生变化，直线链条9位于主动链轮7与随动链轮16之间的部分的长度也会发生变化，该长度变化可以通过随动链轮16的转动实现适应性调节。

第一摆臂14与第二摆臂15之间的滑动连接可以通过导轨滑块机构实现，具体包括第二导轨和与第二导轨滑动连接的第二滑块，第二导轨沿水平方向设置，且与第一摆臂14固定连接，第二滑块与第二摆臂15固定连接，从而可带动第二摆臂15相对于第一摆臂14沿水平方向移动。

上述第四驱动机构可以为由第四电机驱动的齿轮齿条传动机构或丝杠螺母传动机构。当选用齿轮齿条传动机构时，使齿轮与第一摆臂14转动连接，齿条与第二摆臂15固定连接并使齿条的轴线沿水平方向设置；当选用丝杠螺母传动机构时，使丝杠与第一摆臂14转动连接并使丝杠的轴线沿水平方向设置，螺母与第二摆臂15固定连接即可。上述第四驱动机构也可以为电动推杆的形式，将电动推杆的轴线沿水平方向设置，并使电动推杆中可以相对移动的两部分分别与第一摆臂14和第二摆臂15固定连接即可。

实施中，该码垛装置还包括控制系统，第一驱动机构、第二驱动机构、夹持机构3的驱动组件19、第三驱动机构和第四驱动机构均与控制系统通信连接。具体地，上述控制系统包括PLC控制器和与PLC控制器通信连接的控制面板，控制面板上设置有控制按钮，可以输入动作指令，PLC控制器内预设有相关的控制程序；上述第一驱动机构的第一电机6、第二驱动机构的第二电机、第三驱动机构的第三电机22和第四驱动机构的第四电机均设置为伺服电机，使各个伺服电机与PLC控制器通信连接，驱动组件19的液压回路或气压回路中的电磁换向阀与PLC控制器通信连接。如此设置，操作者通过控制面板输入动作指令，各个伺服电机和电磁换向阀会产生相应的动作，从而实现对码垛装置的自动化控制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。