技术领域
[0001] 本发明属于物料码垛技术领域，具体涉及一种多自由度码垛装置。
相关背景技术
[0002] 现有的码垛机器人主要有直角坐标型、圆柱坐标型以及关节型三种结构类型。其中关节型码垛机器人因为其结构紧凑、动作灵活、占地面积小、工作空间大等优点，已逐步成为码垛机器人的主要结构形式。
[0003] 但是，关节型码垛机器人一方面成本较高，且码垛过程中手臂的移动距离较大，在狭窄空间中难以发挥其优势，不仅码垛的速度跟不上，而且在码垛过程中因距离移动不够容易导致物料下落距离较大而导致破包的问题产生。
具体实施方式
[0041] 下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0042] 实施例1
[0043] 如图1‑7所示，一种多自由度码垛装置，用于对物料进行输送码垛，该装置包括机架1，所述机架1上沿物料输送路径依次设置有分拨机构、两个加速机构、一个平移机构以及两个码垛机构。
[0044] 机架1上还设有一号输送机5，一号输送机5的上方且于机架1上转动设有分拨片2。
[0045] 机架1上固定设有一号气缸3，一号气缸3的伸缩端固定设有一号滑块4，一号滑块4与分拨片2的中部通过连接块连接，一号气缸3带动一号滑块4移动时能够带动分拨片2沿着其转动点转动，从而使得分拨片2远离其转动点的一端能够在一号输送机5上方实现摆动，当物料在一号输送机5上移动时，分拨片2能够将物料朝一号输送机5的两侧拨动。
[0046] 机架1上还设有两个二号输送机6，二号输送机6的输送速度大于一号输送机5的输送速度，二号输送机6的高度低于一号输送机5的高度，当一号输送机5的物料移动至二号输送机6处时在惯性的作用下掉落到二号输送机6上，并且在二号输送机6上实现加速。
[0047] 平移机构包括轨道47，轨道47上设有两个带轮模块，每个带轮模块用于带动一个下探组件在轨道47上水平移动；
[0048] 其中，带轮模块包括二号电机18、主动轮19、从动轮20以及平移皮带21，下探组件与平移皮带21连接，二号电机18带动主动轮19转动时带动平移皮带21转动同时带动下探组件水平移动。
[0049] 码垛机构包括下探组件和码垛抓手组件，下探组件在平移组件的带动下在轨道47上水平移动。
[0050] 下探组件包括彼此平行的一号板22、二号板23、三号板24以及四号板25(本实施例以四个移动板为例，对数量不做具体限定)，二号板23为一号板22的下一级板，一号板22上设有若干用于对下探组件进行限位的卡辊26，卡辊26分别与轨道47的上下端接触，通过卡辊26能够对下探组件实现限位，使得下探组件中的一号板22只能够沿着轨道47实现水平移动；
[0051] 一号板22上设有二号驱动电机27，二号驱动电机27上设有四号齿轮28，二号板23上设有与四号齿轮28互相啮合的齿条29，一号板22上设有两个并列设置的一号皮带30(或链带)，二号驱动电机27带动四号齿轮28转动可以驱动齿条29移动，实现二号板23的上下直线运动；
[0052] 二号板23上设有两个二号辊31(或齿轮)，两个一号皮带30分别通过二号辊31后连接在三号板24上，二号板23上设有两个并列设置的二号皮带32，当二号板23向下运动时，三号板24在重力作用下自动向下运动，即，一号皮带30(或链带)起到牵引三号板24的作用；
[0053] 三号板24上设有两个三号辊33(或齿轮)，两个二号皮带32分别通过三号辊33后连接在四号板25上，三号板24向下移动过程中四号板25自动下降，实现四号板25的行程和速度放大效果，放大倍数可根据实际需求进行调整；
[0054] 其中，一号板22、二号板23和三号板24上均设有若干导向轮34，二号板23、三号板24以及四号板25上均设有若干与导向轮34接触的导向条35，用于保证二号板23、三号板24以及四号板25只能竖直移动。
[0055] 下探组件底部设有码垛抓手组件，下探组件用于带动码垛抓手组件在竖直方向上移动，码垛抓手组件包括外壳板7，外壳板7顶部固定设有一号驱动电机8，一号电机与四号板25连接并用于带动外壳板7转动，外壳板7上设有两个翻动件以及用于带动翻动件进行翻动的驱动模块，翻动件用于接收二号输送机6上射出的物料并可产生翻动以使得物料向下掉落。
[0056] 其中，驱动模块包括设于外壳板7上的翻动电机9、与翻动电机9连接的翻动减速器10、水平依次排列且互相啮合的一号齿轮11和二号齿轮12以及三号齿轮13、两个转动块14以及与两个转动块14连接的两个连接杆15；
[0057] 一号齿轮11与翻动减速器10连接，两个转动块14分别通过连接轴与二号齿轮12以及三号齿轮13连接，连接杆15远离转动块14的一端与翻动件连接，一号齿轮11在翻动减速器10的带动下转动并带动二号齿轮12转动，二号齿轮12带动三号齿轮13反向转动，二号齿轮12和三号齿轮13上连接的转动块14转动时带动连接杆15上下移动并带动翻动件产生翻动，两个翻动件的翻动方向相反。
[0058] 其中，翻动件包括两个互相平行的限位板16，沿两个限位板16长度方向各自等距设置的若干托辊17，托辊17位于两个限位板16之间，托辊17向下翻动时使得物料从两组托辊17之间掉下。
[0059] 需要说明的是，将需要码垛的物料，如水泥包放到一号输送机5上，根据码垛速度以及实际需要来对一号气缸3进行控制，使得一号气缸3带动分拨片2产生摆动，实现物料的分拨。被分拨的物料在一号输送机5的输送下分别到达两个二号输送机6后被加速，并在脱离二号输送机6后被发射到托辊17上。对于托辊17上的物料需要进行直接的码垛，此时可控制二号电机18带动平移皮带21转动来带动下探组件水平移动，将物料移动至指定的码垛地点正上方。接着二号驱动电机27启动，使得下探组件快速下探，带动物料竖直向下移动。当物料移动至指定高度时停止下探，翻动电机9带动托辊17实现翻动，使得物料掉入到指定地点，接着下探组件带动托辊17上移，上移过程中托辊17产生回转，可进行持续作业。
[0060] 实施例2
[0061] 如图8‑12所示，下探组件包括包括相互铰接可折叠的一号连杆和二号连杆，以及驱动控制一号连杆和二号连杆折叠角度的驱动件；
[0062] 下探组件还包括主安装座48，主安装座48上设有若干用于对下探组件进行限位的卡辊26，卡辊26分别与轨道47的上下端接触，主安装座48上固定设有三号驱动电机36，三号驱动电机36为驱动件，三号驱动电机36的输出轴端固定设有卷绳筒37，卷绳筒37上固定设有连接绳38，且连接绳38缠绕在卷绳筒37上；
[0063] 一号连杆包括转动设于主安装座48上的两个一号主连杆39和两个一号副连杆40，两个一号主连杆39远离主安装座48的一端设有箱座41，二号连杆为箱座41上转动设有的两个二号主连杆42和两个二号副连杆43，二号主连杆42和二号副连杆远离箱座41的一端设有抓手安装座44，连接绳38远离卷绳筒37的一端设于抓手安装座44上，一号主连杆39、一号副连杆40、二号主连杆42以及二号副连杆43用于带动码垛抓手组件实现升降；
[0064] 两个一号主连杆39之间设有五号齿轮45，两个二号主连杆42之间设有与五号齿轮45互相啮合且外形相同的六号齿轮46，通过五号齿轮45和六号齿轮46啮合使得码垛抓手组件能够竖直移动。
[0065] 需要说明的是，三号驱动电机36通过减速器和联轴器带动卷绳筒37转动，将连接绳38放下，抓手安装座44在重力作用下向下移动。抓手安装座44在向下移动过程中带动五号齿轮45和六号齿轮46转动，在五号齿轮45和六号齿轮46的调节下使得抓手安装座44实现直上直下的移动。
[0066] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
