CN103895014B - 一种智能搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能搬运机械手，包括：底板，驱动机构，其位于所述底板的下方，中层板，其位于所述底板的上方，顶层板，其位于所述中层板的上方，当所述驱动机构向一侧运转时，所述中层板向第一方向做伸出运动，所述顶层板相对所述中层板同时向第一方向做伸出运动。本发明提供的智能搬运机械手，通过二级齿轮和三级齿条的传动，区别于传统的传送带和滚轮搬运，结构简单、方便实用；通过自动化控制中层板和顶层板的可调伸出运动，大大提高了搬运的工作效率；通过限位传感器和原点传感器的精确定位，有效避免搬运中意外碰撞的发生，使得整套装置更加安全可靠。

Description

一种智能搬运机械手

技术领域

本发明涉及一种机械搬运装置，特别涉及一种智能搬运机械手。

背景技术

当今社会，医院或大型药厂中的药品和耗材的存取管理越来越多地通过人工智能和机器传输手段完成，尤其是对于综合性的大型医疗单位，其往往会涉及到数量众多、种类繁杂的药品和医疗耗材。目前，冷链药库智能程度已经成为衡量医院作业水准的一个重要指标，现有技术中，已经出现了部分自动化器械用于冷链药库中药品和耗材的存取入库运输搬运操作，但大多结构较为复杂，功能单一，效率也有待进一步提高。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种结构简单、安全可靠、高效的智能搬运机械手。

本发明采用的技术方案是：一种智能搬运机械手，其特征在于，包括：底板，其顶面两侧均设置有第一滑轨，所述底板的顶面设置有二级运动齿条，所述的底板上开设有第一凹槽；驱动机构，其位于所述底板的下方，所述驱动机构的驱动端连接有一级驱动齿轮，所述的一级驱动齿轮贯穿于所述第一凹槽；中层板，其位于所述底板的上方，所述中层板的顶面两侧均设置有第二滑轨，所述中层板的底面设置有一级运动齿条，所述的一级运动齿条与所述的一级驱动齿轮相啮合，所述的中层板上还开设有第二凹槽；顶层板，其位于所述中层板的上方，所述顶层板的底面设置有三级运动齿条，所述的三级运动齿条位于所述的二级运动齿条正上方；二级驱动齿轮，其设置于所述中层板上并贯穿于所述第二凹槽，所述二级驱动齿轮的一端与所述二级运动齿条相啮合，所述二级驱动齿轮的另一端与所述三级运动齿条相啮合；其中，当所述驱动机构向一侧运转时，所述中层板沿着所述第一滑轨向第一方向做伸出运动，所述顶层板沿着所述第二滑轨相对所述中层板同时向第一方向做伸出运动。

优选地，所述的智能搬运机械手还包括原点传感器，其设置于所述底板的第一侧面的正中心处，所述的顶层板上设置有原点拨片，其位于所述原点传感器的感应处。

优选地，所述的智能搬运机械手还包括：第一限位传感器，其设置于所述底板的第一侧面的一端，所述的顶层板上设置有第一限位拨片，其位于所述底板的第一侧面的另一端，当所述第一限位拨片运动至所述第一限位传感器时，所述第一限位传感器对所述第一限位拨片进行限位；第二限位传感器，其设置于所述底板的第二侧面的一端，所述的顶层板上设置有第二限位拨片，其位于所述底板的第二侧面的另一端，当所述第二限位拨片运动至所述第二限位传感器时，所述第二限位传感器对所述第二限位拨片进行限位。

优选地，所述的一级驱动齿轮包括一级主动齿轮，位于所述一级主动齿轮两侧上方并与其相啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮。

优选地，所述的二级驱动齿轮包括二级主动齿轮，位于所述二级主动齿轮两侧并与其相啮合的第三从动齿轮和第四从动齿轮，位于所述第三从动齿轮上方并与其相啮合的第五从动齿轮，位于所述第四从动齿轮上方并与其相啮合的第六从动齿轮。

优选地，所述底板的顶面设置有第一滑道，所述中层板的底面设置有第一滑块，当所述中层板移动，所述第一滑块沿着所述第一滑道运动。

优选地，所述中层板的顶面设置有第二滑道，所述顶层板的底面设置有第二滑块，当所述顶层板移动，所述第二滑块沿着所述第二滑道运动。

优选地，所述的驱动机构采用伺服驱动电机。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的智能搬运机械手，通过二级齿轮和三级齿条的传动，区别于传统的传送带和滚轮搬运，结构简单、方便实用；通过自动化控制中层板和顶层板的可调伸出运动，大大提高了搬运的工作效率；通过限位传感器和原点传感器的精确定位，有效避免搬运中意外碰撞的发生，使得整套装置更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明所述的智能搬运机械手的结构示意图；

图2为本发明所述的智能搬运机械手完全展开的结构示意图；

图3为本发明所述的智能搬运机械手的爆炸示意图；

图4为本发明所述的的智能搬运机械手的投影视图；

图5为本发明所述底板的顶面的结构示意图；

图6为本发明所述中层板的顶面的结构示意图；

图7为本发明所述中层板的底面的结构示意图；

图8为本发明所述顶层板的底面的结构示意图；

图9为本发明所述的一级驱动齿轮的结构示意图；

图10为本发明所述的二级驱动齿轮的结构示意图；

图中：1伺服驱动电机；2一级驱动齿轮；21一级主动齿轮；22第一从动齿轮；23第二从动齿轮；3底板；31底板的顶面；32底板的第一侧面；33第一滑轨；34底板的第二侧面；35第一凹槽；36第一滑道；37二级运动齿条；4中层板；41中层板的顶面；42中层板的底面；43一级运动齿条；44第二滑道；45第二滑轨；46第二凹槽；47第一滑块；5二级驱动齿轮；51二级主动齿轮；52第三从动齿轮；53第四从动齿轮；54第五从动齿轮；55第六从动齿轮；6原点传感器；71第一限位传感器；72第二限位传感器；8顶层板；81顶层板的底面；82三级运动齿条；83第二滑块；84第一限位拨片；85原点拨片；86第二限位拨片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要理解的是，在下面的实施方式中所提到的“第一”、“第二”并不代表任何结构或者功能上的绝对区分关系。而仅仅是为了描述的清楚简便。

如图1-图10所示，本发明提供了一种智能搬运机械手，其可用于各种冷链药库或药房中，所述的智能搬运机械手包括：

底板3，其顶面31两侧均设置有第一滑轨33，所述底板的顶面31正中心处设置有二级运动齿条37，所述的底板3上开设有第一凹槽35，所述底板的顶面31设置有第一滑道36，所述的第一滑道36位于所述二级运动齿条37两侧；

驱动机构，所述驱动机构为伺服驱动电机1，其固定于所述底板3的下方，所述伺服驱动电机的电机轴连接有一级主动齿轮21，所述的一级驱动齿轮2贯穿于所述第一凹槽35，所述的一级驱动齿轮2包括一级主动齿轮21，位于所述一级主动齿轮21两侧上方并与其相啮合的第一从动齿轮22和第二从动齿轮23，该伺服驱动电机1可正转或者反转，从而改变一级主动齿轮21的转动方向，进而驱动中层板4和顶层板8左右往复运动；

中层板4，其位于所述底板3的上方，所述中层板的顶面41两侧均设置有第二滑轨45，所述中层板的底面42设置有一级运动齿条43，所述的一级运动齿条43同时与所述的一级驱动齿轮2中的第一从动齿轮22和第二从动齿轮23相啮合，所述的中层板4的正中心处开设有第二凹槽46，所述中层板的底面42设置有第一滑块47，所述中层板的顶面41设置有第二滑道44，当所述中层板4移动，所述第一滑块47沿着所述第一滑道36运动；

顶层板8，其位于所述中层板4的上方，所述顶层板的底面81的正中心处设置有三级运动齿条82，所述的三级运动齿条82位于所述的二级运动齿条37正上方，所述顶层板的底面81设置有第二滑块83，当所述顶层板8移动，所述第二滑块83沿着所述第二滑道44运动；

二级驱动齿轮5，其设置于所述中层板4上并贯穿于所述第二凹槽46，所述的二级驱动齿轮5包括二级主动齿轮51，位于所述二级主动齿轮51两侧并与其相啮合的第三从动齿轮52和第四从动齿轮53，位于所述第三从动齿轮上方52并与其相啮合的第五从动齿轮54，位于所述第四从动齿轮53上方并与其相啮合的第六从动齿轮55，所述二级主动齿轮51与所述二级运动齿条37相啮合，所述第五从动齿轮54和第六从动齿轮55同时与所述三级运动齿条82相啮合；

原点传感器6，其设置于所述底板的第一侧面32的正中心处，所述的顶层板8上设置有原点拨片85，其位于所述原点传感器6的感应处；

第一限位传感器71，其设置于所述底板的第一侧面32的一端，所述的顶层板8上设置有第一限位拨片84，其位于所述底板的第一侧面32的另一端，当所述第一限位拨片84运动至所述第一限位传感器71时，所述第一限位传感器71对所述第一限位拨片84进行限位；

第二限位传感器72，其设置于所述底板的第二侧面34的一端，所述的顶层板8上设置有第二限位拨片86，其位于所述底板的第二侧面34的另一端，当所述第二限位拨片86运动至所述第二限位传感器72时，所述第二限位传感器72对所述第二限位拨片86进行限位。

本发明提供的智能搬运机械手用于智能冷链药库中，所述的智能冷链药库与医院HIS系统实现无缝对接，自动接收发药信息，将整箱药自动发送至存取窗口，系统能在无人值守的情况下自动存药，实现真正意义上的智能存、取药，同时进行信息化管理；通过将搬运传送模组与安放架分开设置，合理优化了整个装置的空间；智能搬运机器手通过配合设置的横向导轨、竖向导轨，使得搬运机械手可以实现横向和竖向的平移运动，从而构成搬运机械手的运动臂，加上智能搬运机械手自身具有的托板纵向平移运动功能，从而实现将搬运箱托起-收回-移动-轻放的动作，实现了在三维空间中不同高度，不同位置间的定点平移精确运输，提高了调运速度和整个装置的存取效率。该智能搬运机械手的工作原理如下(注：电机与传感器均与工控机通过线路连接)：开启伺服驱动电机1，所述伺服驱动电机1逆时针转动并带动所述一级主动齿轮21转动，所述一级主动齿轮21带动其两侧上方并与其相啮合的第一从动齿轮22和第二从动齿轮23转动，所述第一从动齿轮22和第二从动齿轮23带动所述中层板4上的一级运动齿条43运动，进而使所述中层板4沿着所述第一滑轨33向第一方向做伸出运动；与此同时，所述中层板4运动并带动所述二级驱动齿轮5工作，所述二级驱动齿轮5转动带动所述顶层板8沿着所述第二滑轨45相对所述中层板4同时向第一方向做伸出运动，当所述顶层板8运动至限位传感器位置时，所述限位传感器对所述顶层板8进行限位刹车，保护其冲出极限运动轨道，在一级驱动齿轮2和二级驱动齿轮5的传动下，当所述中层板4运动至极限位置时，所述顶层板8也运动至极限位置；当所述中层板4和所述顶层板8需复位时，所述伺服驱动电机1顺时针运转并在原点传感器6的作用下，中层板4和顶层板8归位至原点，即初始工作位置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种智能搬运机械手，其特征在于，包括：

底板，其顶面两侧均设置有第一滑轨，所述底板的顶面设置有二级运动齿条，所述的底板上开设有第一凹槽；

驱动机构，其位于所述底板的下方，所述驱动机构的驱动端连接有一级驱动齿轮，所述的一级驱动齿轮贯穿于所述第一凹槽，所述的驱动机构采用伺服驱动电机；

中层板，其位于所述底板的上方，所述中层板的顶面两侧均设置有第二滑轨，所述中层板的底面设置有一级运动齿条，所述的一级运动齿条与所述的一级驱动齿轮相啮合，所述的中层板上还开设有第二凹槽；

顶层板，其位于所述中层板的上方，所述顶层板的底面设置有三级运动齿条，所述的三级运动齿条位于所述的二级运动齿条正上方；

二级驱动齿轮，其设置于所述中层板上并贯穿于所述第二凹槽，所述二级驱动齿轮的一端与所述二级运动齿条相啮合，所述二级驱动齿轮的另一端与所述三级运动齿条相啮合；

原点传感器，其设置于所述底板的第一侧面的正中心处，所述的顶层板上设置有原点拨片，其位于所述原点传感器的感应处；

其中，当所述驱动机构向一侧运转时，所述中层板沿着所述第一滑轨向第一方向做伸出运动，所述顶层板沿着所述第二滑轨相对所述中层板同时向第一方向做伸出运动。

2.如权利要求1所述的智能搬运机械手，其特征在于，还包括：

第一限位传感器，其设置于所述底板的第一侧面的一端，所述的顶层板上设置有第一限位拨片，其位于所述底板的第一侧面的另一端，当所述第一限位拨片运动至所述第一限位传感器时，所述第一限位传感器对所述第一限位拨片进行限位；

第二限位传感器，其设置于所述底板的第二侧面的一端，所述的顶层板上设置有第二限位拨片，其位于所述底板的第二侧面的另一端，当所述第二限位拨片运动至所述第二限位传感器时，所述第二限位传感器对所述第二限位拨片进行限位。

3.如权利要求1所述的智能搬运机械手，其特征在于，所述的一级驱动齿轮包括一级主动齿轮，位于所述一级主动齿轮两侧上方并与其相啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮。

4.如权利要求1所述的智能搬运机械手，其特征在于，所述的二级驱动齿轮包括二级主动齿轮，位于所述二级主动齿轮两侧并与其相啮合的第三从动齿轮和第四从动齿轮，位于所述第三从动齿轮上方并与其相啮合的第五从动齿轮，位于所述第四从动齿轮上方并与其相啮合的第六从动齿轮。

5.如权利要求1所述的智能搬运机械手，其特征在于，所述底板的顶面设置有第一滑道，所述中层板的底面设置有第一滑块，当所述中层板移动，所述第一滑块沿着所述第一滑道运动。

6.如权利要求1所述的智能搬运机械手，其特征在于，所述中层板的顶面设置有第二滑道，所述顶层板的底面设置有第二滑块，当所述顶层板移动，所述第二滑块沿着所述第二滑道运动。