一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手

技术领域

本发明属于摊料机械手技术领域，具体是指一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手。

背景技术

塑料纺织品的原材料是颗粒状的原料，该原料经过融化后才会被制造成型为扁的编织绳，在成型之前首先需要将物料灌装到料箱中，但是由于下料管道的位置是固定的，因此散装物料最终会形成一个凸起的料堆，从原料配比的角度考虑，需要控制料箱中的物料的量，而圆柱形罐体的刻度一般位于侧壁上，因此想要得知已添加的物料的量，还需要人为地进行摊平，这一工序被称为“平仓”。

而从实际操作的角度上来讲，如果无法在下料的过程中实时将物料摊平，那么料堆的高度则极难把控，如果料堆太小，则还需要二次补料、影响效率，如果料堆太大，则需要在摊平之后将多余的物料重新卸下，造成工序上的浪费。

基于上述考虑，本发明率先提出了一种用于物料装载时的、能够借助灌料压力驱动的、在灌料的过程中具有自动摊平效果、并且方便从料堆的底部取出的塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种用于物料装载时的、能够借助灌料压力驱动的、在灌料的过程中具有自动摊平效果、并且方便从料堆的底部取出的塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手；为了在灌料的过程中实现实时摊平，本发明创造性地提出了防堆料绞龙输送摊平机构，通过绞龙本体的旋转实现物料从中间到四周的连续输送，并且通过巧妙设置的万向节组件，在能驱动输料绞龙组件旋转的前提下，还能在抽出时使输料绞龙组件自动下垂、减小抽出阻力，克服了防堆料绞龙输送摊平机构既不能太硬（抽出阻力大）又不能太软（传动能力不足）的技术矛盾。

为了进一步简化结构，本发明还创造性地提出了无动力减速驱动机构，通过物料的惯性冲击和挤压力驱动无动力叶轮旋转，从而在减速、增扭后对防堆料绞龙输送摊平机构进行驱动，在没有任何外部独立驱动装置的情况下，仅仅通过巧妙的机械结构，就实现了无动力驱动的技术效果。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手，包括防堆料绞龙输送摊平机构、无动力减速驱动机构、减速传动封闭组件和机械臂组件，所述防堆料绞龙输送摊平机构环形均布设于减速传动封闭组件上，通过防堆料绞龙输送摊平机构的旋转能够将中心位置堆放的散装物料输送至四周，从而防止物料出现堆积的情况、影响装车时的最终装车量，所述防堆料绞龙输送摊平机构转动设于减速传动封闭组件中，所述无动力减速驱动机构转动设于机械臂组件上，无动力减速驱动机构能够通过物料下降的力驱动防堆料绞龙输送摊平机构旋转，通过减速作用能够降低防堆料绞龙输送摊平机构的旋转速度、提高防堆料绞龙输送摊平机构的旋转扭矩，从而通过较小的物料下降的动能驱动防堆料绞龙输送摊平机构旋转，所述无动力减速驱动机构转动设于减速传动封闭组件中，通过机械臂组件能够改变无动力减速驱动机构的位置，从而应对不同大小的车厢带来的实际工况差异。

进一步地，所述防堆料绞龙输送摊平机构包括转向传动组件、万向节组件和输料绞龙组件，所述转向传动组件转动设于减速传动封闭组件中，所述万向节组件设于转向传动组件上，所述输料绞龙组件设于万向节组件上。

作为优选地，所述转向传动组件包括支撑轴承、短齿轮轴和从动锥齿轮，所述支撑轴承卡合设于减速传动封闭组件中，所述短齿轮轴卡合设于支撑轴承中，所述短齿轮轴的一端设有齿轮轴卡台，所述从动锥齿轮卡合设于短齿轮轴的另一端上，通过转向传动组件能够以减速传动封闭组件的旋转带着多组防堆料绞龙输送摊平机构一起旋转，经过减速传动封闭组件的减速和提高扭矩，转向传动组件能够带动输料绞龙组件一同旋转。

作为本发明的进一步优选，所述万向节组件包括万向节本体和万向节十字球芯，所述万向节本体设有两组，所述万向节本体上设有万向节卡台，所述万向节本体的其中一组通过万向节卡台卡合设于齿轮轴卡台上，所述万向节本体上对称设有万向节凸台，所述万向节本体在万向节凸台上设有万向节铰接孔，所述万向节十字球芯上对称设有球芯转轴，所述万向节十字球芯通过球芯转轴转动设于万向节铰接孔中，在装载完成后向上提升的过程中，万向节组件无论出于何种停止角度，都会自然下垂，从而减小输料绞龙组件和物料的接触面积、降低将防堆料绞龙输送摊平机构提出时的阻力。

作为本发明的进一步优选，所述输料绞龙组件包括绞龙旋转主轴和绞龙本体，所述绞龙旋转主轴卡合设于万向节本体的另外一组的万向节卡台中，所述绞龙本体上设有绞龙安装套筒，所述绞龙本体通过绞龙安装套筒卡合设于绞龙旋转主轴上，通过绞龙本体的缓慢旋转，能够将下料管正下方的堆放的物料朝向四周输送，并且不断旋转的绞龙本体也从内部提高了散装物料的流动性，从而防止物料堆积。

进一步地，所述无动力减速驱动机构包括重力撞击式驱动组件和减速组件，所述重力撞击式驱动组件转动设于机械臂组件上，所述减速组件设于减速传动封闭组件中。

作为优选地，所述重力撞击式驱动组件包括无动力叶轮和动力转动轴，所述无动力叶轮上设有叶轮限位卡槽，所述无动力叶轮通过叶轮限位卡槽转动设于机械臂组件上，所述无动力叶轮的中间位置设有叶轮卡槽，所述无动力叶轮在叶轮限位卡槽和叶轮卡槽之间环形均布设有斜置扇叶，通过不断下落的散装物料对斜置扇叶的撞击和挤压，能够驱使无动力叶轮旋转，从而通过减速传动封闭组件带着防堆料绞龙输送摊平机构一起旋转，所述动力转动轴卡合设于叶轮卡槽中。

作为本发明的进一步优选，所述减速组件包括行星减速机、联轴器和驱动锥齿轮，所述行星减速机卡合设于减速传动封闭组件中，所述行星减速机的输出轴和动力转动轴之间通过联轴器连接，所述驱动锥齿轮卡合设于行星减速机的输出轴上，所述驱动锥齿轮和从动锥齿轮啮合连接，通过减速组件能够将动力转动轴传递过来的转动速度降低、并同时提高转动扭矩，一方面能够防止灌料初期物料被绞龙本体撞击飞溅，另一方面能够避免灌料后期绞龙本体无法转动的情况。

进一步地，所述减速传动封闭组件包括锥形防护外壳和底部防滑防护壳，所述底部防滑防护壳卡合设于锥形防护外壳的底部，底部防滑防护壳和车厢的底部接触并且存在较大的摩擦阻力，能够防止动力转动轴带着锥形防护外壳一起旋转，所述锥形防护外壳的顶部设有外壳锥形部，通过外壳锥形部能够降低将减速传动封闭组件提起时的阻力，所述锥形防护外壳在外壳锥形部上设有外壳锥顶圆孔，所述动力转动轴转动设于外壳锥顶圆孔中，所述锥形防护外壳的侧面环形均布设有外壳圆台，所述锥形防护外壳在外壳圆台上设有外壳圆孔，所述支撑轴承卡合设于外壳圆孔中。

进一步地，所述机械臂组件包括机械手基座、第一机械臂、第二机械臂、机械臂夹爪、固定套筒和下料管，所述第一机械臂转动设于机械手基座上，所述第二机械臂转动设于第一机械臂上，所述机械臂夹爪转动设于第二机械臂上。

作为优选地，所述固定套筒卡合设于机械臂夹爪中，所述下料管卡合设于固定套筒中，所述固定套筒上设有套筒旋转限位凸台，所述无动力叶轮通过叶轮限位卡槽转动设于套筒旋转限位凸台上。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）通过防堆料绞龙输送摊平机构的旋转能够将中心位置堆放的散装物料输送至四周，从而防止物料出现堆积的情况、影响装车时的最终装车量；

（2）无动力减速驱动机构能够通过物料下降的力驱动防堆料绞龙输送摊平机构旋转，通过减速作用能够降低防堆料绞龙输送摊平机构的旋转速度、提高防堆料绞龙输送摊平机构的旋转扭矩，从而通过较小的物料下降的动能驱动防堆料绞龙输送摊平机构旋转；

（3）通过机械臂组件能够改变无动力减速驱动机构的位置，从而应对不同大小的车厢带来的实际工况差异；

（4）通过转向传动组件能够以减速传动封闭组件的旋转带着多组防堆料绞龙输送摊平机构一起旋转，经过减速传动封闭组件的减速和提高扭矩，转向传动组件能够带动输料绞龙组件一同旋转；

（5）在装载完成后向上提升的过程中，万向节组件无论出于何种停止角度，都会自然下垂，从而减小输料绞龙组件和物料的接触面积、降低将防堆料绞龙输送摊平机构提出时的阻力；

（6）通过绞龙本体的缓慢旋转，能够将下料管正下方的堆放的物料朝向四周输送，并且不断旋转的绞龙本体也从内部提高了散装物料的流动性，从而防止物料堆积；

（7）通过不断下落的散装物料对斜置扇叶的撞击和挤压，能够驱使无动力叶轮旋转，从而通过减速传动封闭组件带着防堆料绞龙输送摊平机构一起旋转；

（8）通过减速组件能够将动力转动轴传递过来的转动速度降低、并同时提高转动扭矩，一方面能够防止灌料初期物料被绞龙本体撞击飞溅，另一方面能够避免灌料后期绞龙本体无法转动的情况；

（9）底部防滑防护壳和车厢的底部接触并且存在较大的摩擦阻力，能够防止动力转动轴带着锥形防护外壳一起旋转。

附图说明

图1为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的立体图；

图2为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的主视图；

图3为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的俯视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的防堆料绞龙输送摊平机构的结构示意图；

图7为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的无动力减速驱动机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的减速传动封闭组件的结构示意图；

图9为本发明提出的一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手的机械臂组件的结构示意图；

图10为图4中Ⅰ处的局部放大图；

图11为图4中Ⅱ处的局部放大图；

图12为图5中Ⅲ处的局部放大图；

图13为图6中Ⅳ处的局部放大图。

其中，1、防堆料绞龙输送摊平机构，2、无动力减速驱动机构，3、减速传动封闭组件，4、机械臂组件，5、转向传动组件，6、万向节组件，7、输料绞龙组件，8、支撑轴承，9、短齿轮轴，10、从动锥齿轮，11、万向节本体，12、万向节十字球芯，13、绞龙旋转主轴，14、绞龙本体，15、齿轮轴卡台，16、万向节卡台，17、万向节凸台，18、万向节铰接孔，19、球芯转轴，20、绞龙安装套筒，21、重力撞击式驱动组件，22、减速组件，23、无动力叶轮，24、动力转动轴，25、行星减速机，26、联轴器，27、驱动锥齿轮，28、叶轮限位卡槽，29、斜置扇叶，30、叶轮卡槽，31、锥形防护外壳，32、底部防滑防护壳，33、外壳锥形部，34、外壳锥顶圆孔，35、外壳圆台，36、外壳圆孔，37、机械手基座，38、第一机械臂，39、第二机械臂，40、机械臂夹爪，41、固定套筒，42、下料管，43、套筒旋转限位凸台。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并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~图13所示，本发明提出了一种塑料纺织品原料装载用自动摊料机械手，包括防堆料绞龙输送摊平机构1、无动力减速驱动机构2、减速传动封闭组件3和机械臂组件4，防堆料绞龙输送摊平机构1环形均布设于减速传动封闭组件3上，通过防堆料绞龙输送摊平机构1的旋转能够将中心位置堆放的散装物料输送至四周，从而防止物料出现堆积的情况、影响装车时的最终装车量，防堆料绞龙输送摊平机构1转动设于减速传动封闭组件3中，无动力减速驱动机构2转动设于机械臂组件4上，无动力减速驱动机构2能够通过物料下降的力驱动防堆料绞龙输送摊平机构1旋转，通过减速作用能够降低防堆料绞龙输送摊平机构1的旋转速度、提高防堆料绞龙输送摊平机构1的旋转扭矩，从而通过较小的物料下降的动能驱动防堆料绞龙输送摊平机构1旋转，无动力减速驱动机构2转动设于减速传动封闭组件3中，通过机械臂组件4能够改变无动力减速驱动机构2的位置，从而应对不同大小的车厢带来的实际工况差异。

机械臂组件4包括机械手基座37、第一机械臂38、第二机械臂39、机械臂夹爪40、固定套筒41和下料管42，第一机械臂38转动设于机械手基座37上，第二机械臂39转动设于第一机械臂38上，机械臂夹爪40转动设于第二机械臂39上；固定套筒41卡合设于机械臂夹爪40中，下料管42卡合设于固定套筒41中，固定套筒41上设有套筒旋转限位凸台43，无动力叶轮23通过叶轮限位卡槽28转动设于套筒旋转限位凸台43上。

无动力减速驱动机构2包括重力撞击式驱动组件21和减速组件22，重力撞击式驱动组件21转动设于机械臂组件4上，减速组件22设于减速传动封闭组件3中；重力撞击式驱动组件21包括无动力叶轮23和动力转动轴24，无动力叶轮23上设有叶轮限位卡槽28，无动力叶轮23通过叶轮限位卡槽28转动设于机械臂组件4上，无动力叶轮23的中间位置设有叶轮卡槽30，无动力叶轮23在叶轮限位卡槽28和叶轮卡槽30之间环形均布设有斜置扇叶29，通过不断下落的散装物料对斜置扇叶29的撞击和挤压，能够驱使无动力叶轮23旋转，从而通过减速传动封闭组件3带着防堆料绞龙输送摊平机构1一起旋转，动力转动轴24卡合设于叶轮卡槽30中；减速组件22包括行星减速机25、联轴器26和驱动锥齿轮27，行星减速机25卡合设于减速传动封闭组件3中，行星减速机25的输出轴和动力转动轴24之间通过联轴器26连接，驱动锥齿轮27卡合设于行星减速机25的输出轴上，驱动锥齿轮27和从动锥齿轮10啮合连接，通过减速组件22能够将动力转动轴24传递过来的转动速度降低、并同时提高转动扭矩，一方面能够防止灌料初期物料被绞龙本体14撞击飞溅，另一方面能够避免灌料后期绞龙本体14无法转动的情况。

减速传动封闭组件3包括锥形防护外壳31和底部防滑防护壳32，底部防滑防护壳32卡合设于锥形防护外壳31的底部，底部防滑防护壳32和车厢的底部接触并且存在较大的摩擦阻力，能够防止动力转动轴24带着锥形防护外壳31一起旋转，锥形防护外壳31的顶部设有外壳锥形部33，通过外壳锥形部33能够降低将减速传动封闭组件3提起时的阻力，锥形防护外壳31在外壳锥形部33上设有外壳锥顶圆孔34，动力转动轴24转动设于外壳锥顶圆孔34中，锥形防护外壳31的侧面环形均布设有外壳圆台35，锥形防护外壳31在外壳圆台35上设有外壳圆孔36，支撑轴承8卡合设于外壳圆孔36中。

防堆料绞龙输送摊平机构1包括转向传动组件5、万向节组件6和输料绞龙组件7，转向传动组件5转动设于减速传动封闭组件3中，万向节组件6设于转向传动组件5上，输料绞龙组件7设于万向节组件6上；转向传动组件5包括支撑轴承8、短齿轮轴9和从动锥齿轮10，支撑轴承8卡合设于减速传动封闭组件3中，短齿轮轴9卡合设于支撑轴承8中，短齿轮轴9的一端设有齿轮轴卡台15，从动锥齿轮10卡合设于短齿轮轴9的另一端上，通过转向传动组件5能够以减速传动封闭组件3的旋转带着多组防堆料绞龙输送摊平机构1一起旋转，经过减速传动封闭组件3的减速和提高扭矩，转向传动组件5能够带动输料绞龙组件7一同旋转；万向节组件6包括万向节本体11和万向节十字球芯12，万向节本体11设有两组，万向节本体11上设有万向节卡台16，万向节本体11的其中一组通过万向节卡台16卡合设于齿轮轴卡台15上，万向节本体11上对称设有万向节凸台17，万向节本体11在万向节凸台17上设有万向节铰接孔18，万向节十字球芯12上对称设有球芯转轴19，万向节十字球芯12通过球芯转轴19转动设于万向节铰接孔18中，在装载完成后向上提升的过程中，万向节组件6无论出于何种停止角度，都会自然下垂，从而减小输料绞龙组件7和物料的接触面积、降低将防堆料绞龙输送摊平机构1提出时的阻力；输料绞龙组件7包括绞龙旋转主轴13和绞龙本体14，绞龙旋转主轴13卡合设于万向节本体11的另外一组的万向节卡台16中，绞龙本体14上设有绞龙安装套筒20，绞龙本体14通过绞龙安装套筒20卡合设于绞龙旋转主轴13上，通过绞龙本体14的缓慢旋转，能够将下料管42正下方的堆放的物料朝向四周输送，并且不断旋转的绞龙本体14也从内部提高了散装物料的流动性，从而防止物料堆积。

具体使用时，首先用户需要通过机械臂组件4的动作将下料管42调整至合适的位置，使减速传动封闭组件3接触并压紧在装载车厢的底部；

然后开启外部的下料阀门，散装物料从下料管42中流动下落，物料在下料管42的竖直段下落的时候会增加速度、储存动能；

当物料撞击并且挤压斜置扇叶29时，无动力叶轮23在叶轮限位卡槽28和套筒旋转限位凸台43的限位下旋转，无动力叶轮23在旋转的同时带着动力转动轴24旋转，并且通过联轴器26向行星减速机25中传递输出转矩；

经过行星减速机25的减速，驱动锥齿轮27的旋转速度相对于动力转动轴24会降低，但转矩会提高，通过驱动锥齿轮27能够通过从动锥齿轮10带动多组短齿轮轴9一起旋转；

转向传动组件5通过万向节组件6带着输料绞龙组件7一起旋转的时候，能够将下料管42的正下方堆积的物料朝向四周输送，从而防止散装物料被堆积成锥形；

通过绞龙本体14的旋转，一方面能够通过从中心向外侧的输送防止下料管42的正下方和周围的物料产生过大的高度差，另一方面则能够通过从内部对散装物料的搅动提高物料的流动性，进而使物料的上表面相对均匀、平整，并且同步上升；

灌装完成之后通过机械臂组件4将重力撞击式驱动组件21向上提，重力撞击式驱动组件21上升的过程中通过动力转动轴24带着减速组件22和防堆料绞龙输送摊平机构1一起上升，减速传动封闭组件3离开地面之后，万向节组件6会通过自身的旋转，使输料绞龙组件7自然下垂，降低防堆料绞龙输送摊平机构1在上提时收到的阻力，降低抽出防堆料绞龙输送摊平机构1的难度。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

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。