一种高效防脱木板悬挂输送设备及其输送方法与流程

本发明涉及运送吊装，尤其涉及一种高效防脱木板悬挂输送设备及其输送方法。

背景技术：

1、木材加工自动化产线中，板材的输送环节直接关系到生产效率与产品品质，悬挂输送系统因具有占地面积小、可连续作业等优势，被广泛应用于木材的拆垛上料、工序间转运及成品堆垛，然而，现有悬挂输送设备在针对不同材质木材时，仍存在显著的局限性，对于质地疏松、纤维结构丰富的轻质木材，常规的真空吸盘抓取方式极易因表面孔隙和粉尘导致漏气，造成抓取力不足，极易脱落；而对于质地较重或表面平整度差的板材，侧边机械夹爪则易产生局部应力集中，损伤板材边缘，或由于夹持力不足导致输送过程中的晃动与掉落风险；

2、因此公开号为cn120462936a公开了一种带有码垛的智能悬挂输送装置，其包括支撑座，所述支撑座上设置有输送组件；所述输送组件包括设置在支撑座顶部一侧的加强架，所述加强架的一侧设置有两个横板，两个所述横板相对设置，且各所述横板上均设置有若干个取料杆，多个所述取料杆的底端均开设有取料槽，且各所述取料槽的表面一侧分别设置有第一位移传感器；所述横板两端分别设置有铰接座，且各所述铰接座的底部均铰接有液压杆，两个所述液压杆的输出端均转动连接有橡胶杆，所述橡胶杆位于取料杆的外侧。

3、上述带有码垛的智能悬挂输送装置设置取料杆配合橡胶杆的弹性夹持结构，通过l型插板对异形板材进行稳定夹持，降低板材掉落风险，然而，该方案中取料杆的l型插板仅能插入板材底部，对于表面粗糙或带有树皮残留的木材，其侧向夹持稳定性依然受限，尤其是在高速运行或转向时，由于悬挂点受力不均，板材极易发生横向偏移或自身旋转；同时，输送装置的启动、停止以及经过轨道连接处时产生的冲击振动，不仅容易导致木材脱落，还可能引起表面磨损或内部裂纹；

4、而公开号为cn120828429a公开了一种巴沙木机械手抓取夹具及方法，其包括下安装架，所述下安装架上活动设置有偶数个下电控滑块，每个所述下电控滑块上均设有安装块以及定位架，所述安装块上水平横向活动插设有齿条，所述定位架上转动设置有电动滚轮机构，所述电动滚轮机构包括齿轮以及设于所述齿轮两端的轮胎，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述轮胎不与所述齿条接触，其悬空设置并且外接充放气装置，当所述轮胎充满气时，其外径大于所述齿轮的外径，二者构成哑铃状结构，随着所述齿轮的转动，所述齿条将被驱动着沿水平横向伸出或者缩回；

5、该巴沙木机械手抓取夹具采用电动滚轮机构与齿条配合的抓取方案，通过充气轮胎实现对巴沙木的无损抓取，虽然该方案通过柔性接触保护了木材，但其驱动机构较为复杂，且对于多板叠放的拆垛工况，仍缺乏高稳定性抓持力。

6、因此可采用一种新型的高效防脱木板悬挂输送设备及其输送方法来解决现有技术的不足之处。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在抓取稳定性差的问题，而提出的一种高效防脱木板悬挂输送设备及其输送方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种高效防脱木板悬挂输送设备，包括底座以及通过电驱动转动安装在底座上的机器臂，还包括转动安装在机器臂端部的抓取组件；所述抓取组件包括与机器臂端部转动连接的上主梁，上主梁上固定安装有多个上横梁，上主梁底部通过第一补偿机构安装有下主梁，每个上横梁下方均通过第二补偿机构安装有一个下横梁，每个下横梁上均安装有两个安装板；

4、每个所述安装板与对应的下横梁之间均安装有第三补偿机构，每个安装板下方均安装有两组针刺机构，针刺机构包括固定安装在安装板上的导向块，导向块上固定安装有两个气动伸缩杆，且导向块上固定安装有两根与对应气动伸缩杆相连通的导气管，两个气动伸缩杆上均滑动安装有一个滑动架，两个气动伸缩杆伸缩端与对应的滑动架之间均为固定连接，两个滑动架上均安装有多组装针部件，每组装针部件上均固定安装有一根刺针，导向块上开设有多个与对应刺针相配合的导向孔，每个导向孔内均安装有与对应刺针相配合的托撑部件。

5、优选的，所述第一补偿机构包括多个第一弹簧杆，每个所述第一弹簧杆的上端均与上主梁固定连接，且每个第一弹簧杆的下端均与下主梁固定连接。

6、优选的，所述第二补偿机构包括两个第二弹簧杆，两个所述第二弹簧杆上端均与上横梁固定连接，且两个第二弹簧杆下端均与下横梁固定连接。

7、优选的，所述第三补偿机构包括固定安装在下横梁上的两个固定架，两个所述固定架下端均固定安装有一个第三弹簧杆，两个所述第三弹簧杆下端均与安装板固定连接。

8、优选的，所述装针部件包括滑动安装在滑动架上的空心管，所述空心管底部固定安装有夹套，所述夹套上螺纹转动安装有螺纹套，所述刺针夹持在夹套内，并通过螺纹套锁止，所述空心管与滑动架之间安装有长度校准结构。

9、优选的，所述长度校准结构包括固定安装在滑动架上的异形螺母，所述异形螺母上螺纹转动安装有丝杆，所述丝杆与空心管之间转动连接。

10、优选的，所述托撑部件包括固定安装在导向孔内部的固定片,以及滑动安装在导向孔内部的滑动板，所述固定片上固定安装有两根限位杆，所述滑动板上开设有两个供对应限位杆贯穿滑动的圆孔，所述固定片与滑动板之间固定安装有两个拉簧，两个所述拉簧分别套设在对应限位杆的外部，所述滑动板上固定安装有多个弹性伸缩杆，多个所述弹性伸缩杆的伸缩端共同固定安装有一个与刺针相配合的限位叉。

11、优选的，所述固定架与下横梁之间为滑动连接，通过螺栓锁定，便于调节下横梁上两个安装板之间的间距，用于适配不同尺寸的木板。

12、优选的，所述导向块上还固定安装有与滑动架配合的限位块，该限位块用于限制滑动架的极限伸缩位置。

13、本发明还提供了一种高效防脱木板悬挂输送方法，包括上述高效防脱木板悬挂输送设备，还包括以下步骤：

14、s1、启动底座上的电驱动机构，控制机器臂移动至待抓取木板的正上方，使抓取组件对准木板，并使得各导向块下方的刺针与木板表面保持一定的间距；

15、s2、控制机器臂带动上主梁和下主梁整体向下移动，使得各导向块下端紧贴木板；在第一补偿机构、第二补偿机构以及第三补偿机构的弹性补偿作用下，各下横梁上的安装板能够自动适应木板表面的高低不平，保证针刺机构与木板表面对齐贴合；

16、s3、通过导气管将气动伸缩杆内气体抽出，气动伸缩杆伸缩端缩短带动滑动架沿导向块滑动，滑动架推动刺针穿过导向孔向木板内刺入，利用木材纤维的机械咬合力实现稳定抓取；刺入过程中，通过导向孔内的托撑部件对刺针进行托撑，由于刺针为前段锥形状后段柱形状，当刺入深度浅时，托撑部件位于锥形状前段位置，托撑部件随着刺针一起移动，此时对刺针托撑位置靠近前段；一旦刺针刺入深度深时，刺针的柱形状后段超过托撑部件，托撑部件会自动复位，此时托撑位置靠近后段，根据刺入深浅自动调节托撑位置，起到防止刺针折断的作用；

17、s4、最后保持气动伸缩杆内的气压恒定，通过机器臂将抓取组件连同抓取的木板一同提起，并进行悬挂输送。

18、与现有的技术相比，本发明优点在于：

19、1、本高效防脱木板悬挂输送设备通过刺针以可控深度浅层刺入疏松板材表层，利用木材内部丰富的纤维结构自然包裹嵌合刺针，形成稳定的机械摩擦力与物理咬合力；多点阵列分布的结构将负载均匀分散至整个板面，不仅保证了极高的抓持力，有效防止了高速输送过程中的木材脱落，而且因为刺入深度极浅，完整保留了板材的内部结构，为后续加工提供了无损保障。

20、2、本高效防脱木板悬挂输送设备在滑动架上设置了由异形螺母和丝杆构成的长度校准结构，转动丝杆，即可驱动空心管在滑动架内平稳移动，进而精准控制刺针的伸出长度，操作人员无需更换整个抓手，即可根据不同规格、不同硬度的木板灵活设定最合适的刺入深度；同时，配合固定架与下横梁之间的滑动调节机构，使得设备能够快速适配不同尺寸的板材，不仅简化了换型流程，还显著提升了产线在复杂工况下的作业效率。

21、3、本高效防脱木板悬挂输送设备在刺针刺入木板的过程中，导向孔内部设置的托撑部件起到了决定性的保护作用，由于刺针采用了前段锥形、后段柱形设计，当刺入深度较浅时，带有弹性伸缩杆和拉簧的限位叉随针尖前段同步移动，对受力点进行前段支撑；一旦刺入深度增加，柱形后段超过限位叉，限位叉便在拉簧作用下自动复位并咬合至后段，这种动态调整力臂的自适应托撑机制，能够持续且精准地约束刺针处于轴向受力状态，彻底杜绝了因侧向弯矩导致的针头根部折断，保障了长时间连续作业的可靠性。