專(zhuān)利名稱(chēng)：用于卸垛的多功能工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在堆垛負(fù)載的卸垛中與機(jī)械手 一起使用的多功能工具。
背景技術(shù)：
堆垛負(fù)載通常包括負(fù)栽堆疊在其上的托盤(pán)、頂部框架(其通常為 木材材質(zhì)的并且定位在堆疊負(fù)載的頂部上)、以及接合在頂部框架和托 盤(pán)周?chē)詫⒍询B負(fù)載保持就位的帶條。
卸垛是通常涉及手動(dòng)地或借助解捆機(jī)械手(例如我們的由
Scholtes等發(fā)明的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US2007/0044603 Al中描述的，該申 請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)交叉參考結(jié)合于此)將捆扎的堆垛負(fù)載移動(dòng)至用于移除 帶條的解捆站的基本功能。堆垛負(fù)載的頂部框架然后借助另一個(gè)機(jī)構(gòu) 移除并且放置在堆疊上以供以后使用。托盤(pán)然后傳送至卸垛站，在此 處承載叉式升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械手以已知方式卸垛負(fù)載。
將明白到，將托盤(pán)從解捆站移動(dòng)至卸垛站的需要是費(fèi)時(shí)的，并且 提供解捆機(jī)械手、頂部框架移除機(jī)構(gòu)和卸垛機(jī)械手的需要增加了投資 成本以及最終的操作總成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種多功能工具或類(lèi)似的設(shè)備，其使得單個(gè) 機(jī)械手或其它操縱器能在一個(gè)位置中執(zhí)行實(shí)現(xiàn)堆垛負(fù)載的卸垛所必須 的每個(gè)操作，而不需要將堆垛負(fù)載從一個(gè)站移動(dòng)至另一個(gè)站。
本發(fā)明提供一種用于附接至控制設(shè)備例如機(jī)械臂的多功能工具， 該多功能工具包括承載帶條切割機(jī)構(gòu)、可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的支撐裝 置，該支撐裝置被布置為使得使用所述多功能工具在不需要將堆垛負(fù)
4載從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的情況下執(zhí)行在堆垛負(fù)載周?chē)膸l 的帶條切割以及堆垛負(fù)載的卸垛。
在一個(gè)優(yōu)選方式中，所述多功能工具還包括頂板移除機(jī)構(gòu)，該頂 板移除機(jī)構(gòu)能夠操作，以在解捆以進(jìn)行傳輸之后使頂板從堆垛負(fù)載升 起至頂板收集位置。
在一個(gè)方式中，所述頂板移除機(jī)構(gòu)可縮回地安裝在所述支撐裝置 上，用于在帶條切割之后以及卸垛之前布置于操作位置中。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種用于附接至控制設(shè)備例如機(jī)械 臂的解捆和卸垛工具，其包括承栽帶條切割機(jī)構(gòu)、可縮回頂部框架移 除機(jī)構(gòu)以及可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的支撐裝置，該支撐裝置布置為使得 所述工具能夠在不需要將承栽著由帶條和頂部框架限制的負(fù)載的托盤(pán) 從一個(gè)位置移動(dòng)至另一個(gè)位置的情況下執(zhí)行解捆、頂部框架移除和卸 垛。
所述帶條切割機(jī)構(gòu)包括用于定位在堆垛負(fù)載周?chē)亩鄠€(gè)帶條中的 一個(gè)帶條的裝置、用來(lái)接合所述一個(gè)帶條的裝置以及用來(lái)在接合時(shí)切 割該帶條的裝置。
用于接合所述一個(gè)帶條的裝置使得由控制部件將張力施加至該帶 條，以使得該帶條在張力的作用下被切割。
所述帶條切割機(jī)構(gòu)包括在所述帶條中的所述一個(gè)帶條已經(jīng)被切割 之后保持該帶條的裝置，以使得已切割的帶條能從負(fù)栽移除，以進(jìn)行 處理。
所述在所迷帶條的所述一個(gè)帶條已經(jīng)被切割之后保持該帶條的裝 置包括用來(lái)夾緊該帶條以便切割的一對(duì)夾子中的一個(gè)夾子。
所述頂部框架移除裝置包括兩個(gè)或更多個(gè)真空傳送腿部，所述真 空傳送腿部在它們的自由端部具有真空密封裝置并且樞轉(zhuǎn)地安裝在所 述支撐裝置上，用于從縮回位置移動(dòng)至展開(kāi)位置，在該展開(kāi)位置，真 空頭被定位成與所述頂部框架相接合以便將所述頂部框架從堆垛負(fù)栽 移除。
所述可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)包括推動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置，所述推動(dòng)裝置由支撐裝置承載并且具有定位為與堆垛負(fù)載相接合的高摩擦表面， 所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)負(fù)栽由推動(dòng)裝置接合并且引起控制部件使所述 支撐裝置移動(dòng)，以使堆垛負(fù)載的一部分升起，從而形成一空間，所述 空間用于接納所述可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的齒裝置，以便在堆垛負(fù)載的 一部分下面接合從而允許該部分移除。
所述工具還承載用于在由所述叉式升降機(jī)構(gòu)接合之后接合堆垛負(fù) 載的部分的頂部以確保負(fù)載部分從托盤(pán)移除的一個(gè)或多個(gè)裝置。


多功能工具的其它特點(diǎn)將從以下參照附圖的對(duì)實(shí)施例的描述中變
得明顯，其中
圖l是從體現(xiàn)本發(fā)明的多功能工具的一側(cè)的透視圖； 圖2是圖1的工具從另一側(cè)的透視圖3是從工具的一側(cè)的透視圖，示出處于展開(kāi)位置的頂部框架移 除機(jī)構(gòu)以及處于縮回位置的可縮回叉式升降^u構(gòu)；
圖4是工具在所有機(jī)構(gòu)縮回并且壓制墊下降時(shí)的透視圖； 圖5示意性地示出處于伸展和縮回位置的夾具推動(dòng)墊。
具體實(shí)施例方式
如圖中所示，根據(jù)本實(shí)施例的多功能工具1包括呈安裝板2形 式的支撐裝置，其連同在每個(gè)角部處的可伸展真空臂7—起在中心支 撐已知機(jī)械臂附接設(shè)備3、在一側(cè)處支撐叉式升降機(jī)構(gòu)4以及在另一 側(cè)支撐帶條切割機(jī)構(gòu)5。
叉式升降機(jī)構(gòu)4包括隔開(kāi)的叉齒40、 41，叉齒如圖所示安裝在由 接合軌道45的側(cè)臂43、 44承載并且可由連接至側(cè)臂43、 44的氣缸 46、 47前后移動(dòng)的十字板42上。氣缸46、 47可操作為在機(jī)械手(未 示出)的控制下將叉齒40、 41從圖3和4中所示的完全縮回位置移動(dòng) 至圖l和2中所示的完全前進(jìn)位置。
叉式升降機(jī)構(gòu)4定位在背板50后面，背板由安裝板2承載并且具
6有中心夾具推動(dòng)墊51 ，推動(dòng)墊51安裝在由背板50承載的氣缸52 (圖 5)上，并且氣缸52操作以伸展和縮回墊51，以用充分的力接合所示 伸展位置中的堆垛負(fù)載部分的側(cè)面，從而允許工具使負(fù)載部分充分地 升起，便于叉齒40、 41的穿過(guò)，以接合負(fù)載部分。氣缸52具有磁化 活塞53，其操作安裝在氣缸52上的簧片開(kāi)關(guān)54,以在墊51施加所需 的接合力時(shí)發(fā)信號(hào)給機(jī)械手，以停止向前移動(dòng)，從而允許負(fù)載部分升 起。在墊51上的壓力超過(guò)氣缸52中的壓力時(shí)，活塞53和墊51如圖 所示縮回，以致動(dòng)簧片開(kāi)關(guān)54。這樣，氣缸52作為可變壓力彈簧操 作，其允許將所需的壓力施加至負(fù)載部分并且因此引起簧片開(kāi)關(guān)54 控制機(jī)械手。
叉式升降機(jī)構(gòu)4包括相關(guān)的負(fù)載夾緊機(jī)構(gòu)，其包括如圖所示由安 裝在安裝板2的 一端處的氣缸49操作的圓形壓制墊48。壓制墊48操 作來(lái)在將負(fù)載的一部分卸垛并且傳輸至所需傳送帶或其它位置期間在 叉齒40、 41接合負(fù)載的一部分之后將夾緊力施加至負(fù)栽。
帶條切割機(jī)構(gòu)5由安裝在聯(lián)桿機(jī)構(gòu)61、 62上的框架60承載，聯(lián) 桿機(jī)構(gòu)通過(guò)一對(duì)氣缸63、 64允許機(jī)構(gòu)5伸展、縮回并且定位，以進(jìn)行 帶條切割?？蚣?0在一側(cè)上承載固定叉鉗65并且在另一側(cè)上承載轉(zhuǎn) 動(dòng)叉鉗66，每個(gè)叉鉗承載其類(lèi)型為我們較早的Scholtes等人發(fā)明的美 國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US2007/0044603 Al中描述的帶條夾緊機(jī)構(gòu)，并且為了清 楚的目的在附圖中未示出。氣缸64操作來(lái)將剪切機(jī)降低至帶條切割位 置之下。帶條切割機(jī)構(gòu)5的操作通過(guò)參照上述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)將更完全 地理解并且進(jìn)一步的描述將不在本說(shuō)明書(shū)中提供。
真空臂7由安裝為在安裝板2上旋轉(zhuǎn)的軸70、71承載并且由氣缸 72、 73驅(qū)動(dòng)，借助氣缸，臂7在機(jī)械手的控制下升高和降低。每個(gè)臂 7承載真空吸引杯74，堆垛負(fù)載的頂板借助于該真空吸引杯被接合， 用于在機(jī)械手的控制下由工具移除。
上述工具l將理解為具有3個(gè)主要作用帶條切割、頂部框架移 除以及部分負(fù)載的移除或卸垛直到托盤(pán)被完全卸垛。
執(zhí)行帶條切割以釋放施加至堆垛負(fù)載的保持壓力，以在傳輸 間提供穩(wěn)定性。 一旦捆扎的托盤(pán)傳輸至承載工具1的機(jī)械手的操作區(qū)域內(nèi)的卸載站，機(jī)械手將使用擴(kuò)散模式光電開(kāi)關(guān)(未示出)執(zhí)行搜索功能。搜索功能將確定頂部框架的方位及其高度。機(jī)械手然后將降低工
具1的帶條切割機(jī)構(gòu)5以允許帶條切割機(jī)構(gòu)所需的移動(dòng)范圍。機(jī)械手然后將工具移動(dòng)進(jìn)入堆垛負(fù)載(未示出)的頂部框架中的切斷區(qū)域，以允許切割機(jī)構(gòu)5搜索并且定位保持帶條。機(jī)械手在水平面上移動(dòng)或搜索直到夾具叉鉗上的多個(gè)反射光電開(kāi)關(guān)(未示出)之一由帶條觸發(fā)。機(jī)械手然后定向工具1以便旋轉(zhuǎn)直到另一夾具光電開(kāi)關(guān)由帶條觸發(fā)。一旦兩個(gè)夾具傳感器都被觸發(fā)，氣動(dòng)夾具叉鉗夾緊帶條并且機(jī)械手在豎直方向上移動(dòng)大約10至20毫米以確保帶條保持在張力下。切割剪切機(jī)67然后下降到適當(dāng)位置并且前進(jìn)為使剪切機(jī)的刀片與帶條相接觸，此后帶條被切割。 一旦這個(gè)操作循環(huán)兩次，固定叉鉗夾具釋放帶條并且允許機(jī)械手將夾具和帶條端部移動(dòng)至帶條切碎機(jī)構(gòu)(未示出)。在機(jī)械手靠近切碎機(jī)構(gòu)時(shí)，切碎機(jī)構(gòu)啟動(dòng)并且機(jī)械手將帶條端部放入切碎機(jī)構(gòu)的供給輥，切碎機(jī)構(gòu)然后將帶條粉碎以便回收。機(jī)械手釋放帶條并返回至托盤(pán)，繼續(xù)解捆工序， 一旦所有帶條都被切割并且移除，帶條切割機(jī)構(gòu)5升高進(jìn)入工具的主體(圖1、 3和6)以允許卸垛工序所必需的工作空間。
如上所述，頂部框架裝配至堆垛負(fù)載的頂部并且被捆扎穿過(guò)托盤(pán)以增加托盤(pán)和負(fù)栽在傳輸期間的穩(wěn)定性。 一旦帶條已經(jīng)移除，機(jī)械手然后移動(dòng)至托盤(pán)之上的位置。機(jī)械手然后觸發(fā)氣動(dòng)閥以降低真空臂7并且一個(gè)分開(kāi)的閥開(kāi)啟空氣至在真空臂7的端部處直接安裝在吸引杯74的頂部上的真空發(fā)生器。機(jī)械手降低工具1以使真空杯74與頂部框架相接觸并且允許短暫延遲，以確保在頂部框架和吸引杯74之間形成良好的真空壓力。機(jī)械手然后操作工具1,以將頂部框架從堆垛負(fù)栽升起至離開(kāi)位置，從而形成已移除頂部框架的堆疊，以供以后使用。
一旦頂部框架移除，機(jī)械手移動(dòng)工具1與堆垛負(fù)載相鄰，準(zhǔn)備進(jìn)行卸垛，高度和位置在帶條切割和頂部框架移除的過(guò)程中較早地確定。叉齒40、 41處于它們的縮回位置并且推動(dòng)墊56被伸展。機(jī)械手朝著堆垛負(fù)載移動(dòng)推動(dòng)墊直到與部分負(fù)載相接觸，直到負(fù)載被推入適合的停止框架(未示出)。
一旦負(fù)載與停止框架相接觸，并且一旦所設(shè)定的
用于使推動(dòng)墊56伸展的氣壓的力小于機(jī)械手推入停止框架的力，那么推動(dòng)墊56被下壓。這經(jīng)由安裝在推動(dòng)墊氣缸上的簧片開(kāi)關(guān)檢測(cè)。機(jī)械手現(xiàn)在將豎直移動(dòng)以升起由推動(dòng)墊接合的負(fù)載部分的一側(cè)，以提供足夠的空間來(lái)容納叉式升降叉40、 41，以在負(fù)載部分下面接合。機(jī)械手然后將暫停短暫時(shí)期并且然后在負(fù)載部分下面伸展齒40、 41。 一旦齒40、 41伸展，壓制墊50、 51借助它們的氣缸下降以?shī)A緊負(fù)載部分，然后推動(dòng)墊56縮回。機(jī)械手然后將在負(fù)載部分被夾緊就位的情況下操縱工具至離開(kāi)站。機(jī)械手將負(fù)載部分放置到離開(kāi)站上并且釋放壓制墊50、 51，并且之后立刻縮回齒40、 41。工具1然后能移動(dòng)遠(yuǎn)離負(fù)載部分并且返回至托盤(pán)，以拾取另一個(gè)負(fù)栽部分。
從上面將明白到，多功能工具便于使用單個(gè)機(jī)械手等操縱器在單個(gè)位置處進(jìn)行帶條切割、頂部框架移除以及卸垛。這節(jié)省了處理時(shí)間和投資成本并且這樣降低了卸垛的總成本。
9
權(quán)利要求
1.一種用于附接至控制設(shè)備例如機(jī)械臂的多功能工具，該多功能工具包括承載帶條切割機(jī)構(gòu)、可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的支撐裝置，該支撐裝置被布置為使得使用所述多功能工具在不需要將堆垛負(fù)載從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的情況下執(zhí)行在堆垛負(fù)載周?chē)膸l的帶條切割以及堆垛負(fù)載的卸垛。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多功能工具，還包括頂板移除機(jī)構(gòu)，該頂板移除機(jī)構(gòu)能夠操作，以在解捆以進(jìn)行傳輸之后使頂板從堆垛負(fù)載升起至頂板收集位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具，其中所述頂板移除機(jī)構(gòu)可縮回地安裝在所述支撐裝置上，用于在帶條切割之后以及卸垛之前布置于操作位置中。
4. 一種用于附接至控制設(shè)備例如機(jī)械臂的解捆和卸垛工具，其包括承載帶條切割機(jī)構(gòu)、可縮回頂部框架移除機(jī)構(gòu)以及可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的支撐裝置，該支撐裝置布置為使得所述工具能夠在不需要將承載著由帶條和頂部框架限制的負(fù)載的托盤(pán)從一個(gè)位置移動(dòng)至另一個(gè)位置的情況下執(zhí)行解捆、頂部框架移除和卸垛。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的工具，其中所述帶條切割機(jī)構(gòu)包括用于定位在堆垛負(fù)載周?chē)亩鄠€(gè)帶條中的一個(gè)帶條的裝置、用來(lái)接合所述一個(gè)帶條的裝置以及用來(lái)在接合時(shí)切割該帶條的裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具，其中用于接合所述一個(gè)帶條的裝置使得由控制部件將張力施加至該帶條，以使得該帶條在張力的作用下被^刀割。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具，其中所述帶條切割機(jī)構(gòu)包括在所述帶條中的所述一個(gè)帶條已經(jīng)被切割之后保持該帶條的裝置，以使得已切割的帶條能從負(fù)載上移除，以進(jìn)行處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具，其中所述在所述帶條的所述一個(gè)帶條已經(jīng)被切割之后保持該帶條的裝置包括用來(lái)夾緊該帶條以便切割的一對(duì)夾子中的一個(gè)夾子。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的工具，其中所述頂部框架移除裝置包括兩個(gè)或更多個(gè)真空傳送腿部，所述真空傳送腿部在它們的自由端部具有真空密封裝置并且樞轉(zhuǎn)地安裝在所述支撐裝置上，用于從縮回位置移動(dòng)至展開(kāi)位置，在該展開(kāi)位置，真空頭被定位成與所述頂部框架相接合以便將所述頂部框架從堆垛負(fù)載移除。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的工具，其中所述工具包括推動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置，所述推動(dòng)裝置由支撐裝置承載為位于所述叉式升降機(jī)構(gòu)的前進(jìn)部分后面并且具有定位為與堆垛負(fù)載相接合的高摩擦表面，所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)負(fù)載由推動(dòng)裝置接合并且引起控制部件使所述支撐裝置移動(dòng)，以使堆垛負(fù)載的一部分升起，從而形成一空間，所述空間用于接納所述可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的齒裝置，以便在堆垛負(fù)載的一部分下面接合從而允許該部分移除。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中所述推動(dòng)裝置由一氣缸承載，預(yù)定壓力被施加于該氣缸，并且所述氣缸包括在由接合堆垛負(fù)載的推動(dòng)裝置產(chǎn)生的壓力超過(guò)所述氣缸中的所迷預(yù)定壓力時(shí)能夠通過(guò)活塞的縮回致動(dòng)的開(kāi)關(guān)裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的工具，其中所述工具還承載用于載部分從托i移除的一個(gè)或多;裝置。 -'
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于附接至控制設(shè)備例如機(jī)械臂的多功能工具，該多功能工具包括承載帶條切割機(jī)構(gòu)、可縮回叉式升降機(jī)構(gòu)的支撐裝置，該支撐裝置被布置為使得使用所述多功能工具在不需要將堆垛負(fù)載從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的情況下執(zhí)行在堆垛負(fù)載周?chē)膸l的帶條切割以及堆垛負(fù)載的卸垛。
文檔編號(hào)B25J19/00GK101683735SQ200910174770
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者N·泰勒 申請(qǐng)人:維希R&D股份有限公司