CN104117988B - 一种自动化吊装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化吊装装置，包括机械手爪和悬吊机构，机械手爪包括驱动电机、传动机构、固定板和带有竖直机械臂的机械手夹爪，驱动电机固定于固定板上，固定板下方固定有第一固定台、第二固定台，传动机构的一端连接驱动电机的输出轴，另一端连接第二固定台，机械手夹爪通过伸缩部件与第一固定台、第二固定台相连。传动机构带动第二固定台做升降运动的同时带动机械手夹爪做张开抓紧运动，实现物品的抓取与放下。悬吊机构通过绳索与机械手爪连接，用于控制机械手爪在水平或竖直方向上的位置。本发明提供的自动化吊装装置结构简单，操作方便，适用于对物品进行升降搬运，尤其适用于装卸套在立柱上的物品。
Description
技术领域
本发明涉及一种吊装装置，尤其是一种用于装卸套在立柱上的物品的吊装装置。
背景技术
在要求实现货物的自动化装卸的今天，现有的吊装装置大多仍然需要人的参与才能实现货物的取放。装卸套在立柱上的物品，需要在水平运动不大的情况下进行竖直方向上的升降运动，普通的机械手爪能夹住套在立柱上的物品，但将物品从立柱上取出较为困难，即使能取出，也要求机械手爪具有较多的自由度，使得其结构复杂且操作不便捷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，操作方便的自动化吊装装置，尤其适宜于装卸套在立柱上的物品。
为解决上述技术问题，本发明的自动化吊装装置包括机械手爪，所述机械手爪包括驱动电机、传动机构、固定板和带有竖直机械臂的机械手夹爪，驱动电机固定于固定板上，固定板中心设置有第一通孔，固定板下方固定有第一固定台，所述第一固定台中心设置有与第一通孔同心的第二通孔，第一固定台正下方一定距离处设有第二固定台，第二固定台中心处有与第二通孔同心设置的第三通孔，传动机构的一端连接驱动电机的输出轴，传动机构的另一端连接第二固定台，机械手夹爪通过伸缩部件与第一固定台、第二固定台相连，驱动电机通过传动机构带动第二固定台做竖直上升运动时，伸缩部件分别带动对应的机械手夹爪做张开运动，反之，当第二固定台做竖直下降运动时，伸缩部件带动对应的机械手夹爪做抓紧运动；吊装装置还包括悬吊机构，悬吊机构包括水平设置且相互平行的丝杠和导轨、套接在丝杠和导轨上的丝杠螺母座、升降电机和平移电机，升降电机固定于丝杠螺母座中，升降电机通过绳索与所述机械手爪连接，用于调节机械手爪的竖直位置，平移电机与丝杠轴心固定连接，用于调节机械手爪的水平位置。
作为优选，传动机构包括相互啮合齿轮和齿条，齿轮与驱动电机输出轴固定连接，齿条竖直放置，其一端固定在第二固定台上。
作为优选，伸缩部件和机械手夹爪有三组，竖直机械臂上设有通槽，通槽内有可上下滑动的滑块；伸缩部件包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一伸缩杆一端与第二固定台铰链连接，另一端与滑块铰链连接，第二伸缩杆一端与第一固定台铰链连接，另一端铰链连接于通槽下方的竖直机械臂上，第一伸缩杆与第二伸缩杆的中部相交且由铰链连接。
作为优选，第一固定台形状为正六棱柱形，其侧面均匀分布有三个供第二伸缩杆铰接的凸块，第二固定台形状为正六棱柱形，其侧面均有分布有三个供第一伸缩杆铰接的凸块，第二固定台的凸块位置相对于第一固定台的凸块位置偏移相当于第一伸缩杆厚度的距离。
本发明自动化吊装装置的有益效果是：通过机械手爪实现物品的抓取与放下，通过悬吊机构控制机械手爪的上升与下降，机械手爪部分采用多个同心设置的通孔辅助定位，因此机械手爪部分不需要很高的自由度，仅采用一块固定板和两个固定台作为主架，大大的简化了机械手爪的结构；传动机构采用一组齿轮齿条传动，在简化结构的同时保证了承载强度和传动精度；三个机械手夹爪所对应的三个伸缩部件均固定在第二固定台上，当传动机构带动第二固定台做升降运动时会同时带动三个机械手夹爪做张开抓紧运动，保证了机械手夹爪在抓取物品时的同时性。
附图说明
图1为本发明自动化吊装装置的结构示意图；
图2为本发明自动化吊装装置的机械手爪部分的结构示意图；
图3为本发明自动化吊装装置的机械手爪部分另一视角的结构示意图；
附图标记说明：1-驱动电机，2-传动机构，201-齿轮，202-齿条，3-固定板，301-第一通孔，4-第一固定台，401-第二通孔，5-第二固定台，501-第三通孔，6-伸缩部件，601-第一伸缩杆，602-第二伸缩杆，7-机械手夹爪，701-夹爪，702-竖直机械臂，8-通槽，9-滑块，10-机械手爪，11-悬吊机构，12-丝杠，13-导轨，14-丝杠螺母座，15-平移电机，16-升降电机，17-绳索。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明自动化吊装装置包括机械手爪10和悬吊机构11，其中机械手爪10包括驱动电机1、传动机构2、固定板3和带有竖直机械臂702的机械手夹爪7。其中驱动电机1固定于固定板3上，固定板3中心设置有第一通孔301，固定板3下方固定有第一固定台4，第一固定台4中心设置有与第一通孔同心的第二通孔401，第一固定台4正下方一定距离处设有第二固定台5，第二固定台5中心处有与第二通孔同心设置的第三通孔501。多个同心通孔的设置有助于机械手爪的定位。
传动机构2包括相互啮合的齿轮201和齿条202，齿轮201与电机的输出轴固定连接，齿条202竖直放置，其一端固定在第二固定台5上，采用此种传动机构可在简化结构的同时保证承载强度和传动精度。机械手夹爪7通过伸缩部件6与第一固定台4、第二固定台5相连。
第一固定台4形状为正六棱柱形，其侧面均匀分布有三个供第二伸缩杆（602）铰接的凸块，第一固定台4形状为正六棱柱形，其侧面均匀分布有三个供第一伸缩杆（601）铰接的凸块，第二固定台5形状为正六棱柱形，相对应于第一固定台的有凸块的侧面的三个侧面均设有凸块相同，第二固定台5的凸块位置与相对于第一固定台4凸块位置向右偏移第一伸缩杆601厚度的距离。
伸缩部件6和机械手夹爪7均有三个，竖直机械臂702上设有通槽8，通槽8内有可上下滑动的滑块9；伸缩部件6包括第一伸缩杆601和第二伸缩杆602，第一伸缩杆601一端与第二固定台5铰链连接，另一端与滑块9铰链连接，第二伸缩杆602一端与第一固定台4铰链连接，另一端铰链连接于通槽8下方的竖直机械臂702上，所述第一伸缩杆601与第二伸缩杆602的中部相交且由铰链连接。驱动电机1通过传动机构2带动第二固定台5做竖直上升运动时，伸缩部件6分别带动对应的机械手夹爪7做张开运动，反之，当第二固定台5做竖直下降运动时，伸缩部件6带动对应的机械手夹爪7做抓紧运动。
机械手爪上方设有悬吊机构11，悬吊机构11包括水平设置且相互平行的丝杠12和导轨13、套接在丝杠12和导轨13上的丝杠螺母座14、平移电机15和升降电机16，升降电机16固定于丝杠螺母座14中，升降电机16通过绳索17与所述机械手爪10连接，用于调节机械手爪10的竖直位置，所述平移电机15与丝杠12轴心固定连接，用于调节机械手爪10的水平位置。悬吊机构11的设置可以有助于简化机械手爪部分的结构。
本发明自动化吊装装置具体工作时，由于机械手爪10中的固定板3、第一固定台4、第二固定台5的中心处都设有同心通孔，仅需要悬吊机构11中的平移电机15工作使机械手爪10中的通孔对准套有物品的立柱，即可完成机械手爪的定位，随后升降电机16工作，机械手爪10就能套着立柱向下运动至被搬运物品处，机械手爪10的驱动电机1转动，通过传动机构2带动第二固定台5竖直向下运动，此时，伸缩部件带动机械手夹爪7做抓紧运动至夹爪701贴合物品时，可将物品从立柱中取出，当需要放开物品时，电机反向转动，机械爪张开放开物品。由于三个机械手夹爪7所对应的三个伸缩部件6均固定在第二固定台5上，传动机构2带动第二固定台5做升降运动时会同时带动三个机械手夹爪7做张开抓紧运动，保证了机械手夹爪抓取物品时的同时性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种自动化吊装装置，包括机械手爪（10），所述机械手爪（10）包括驱动电机（1）、传动机构（2）、固定板（3）和带有竖直机械臂(702)的机械手夹爪（7），其特征在于：
所述驱动电机（1）固定于固定板（3）上，所述固定板（3）中心设置有第一通孔（301），所述固定板（3）下方固定有第一固定台（4），所述第一固定台（4）中心设置有与第一通孔同心的第二通孔（401），所述第一固定台（4）正下方一定距离处设有第二固定台（5），所述第二固定台（5）中心处有与第二通孔同心设置的第三通孔（501），所述传动机构（2）的一端连接驱动电机的输出轴，所述传动机构（2）的另一端连接第二固定台（5），所述机械手夹爪（7）通过伸缩部件（6）与第一固定台（4）、第二固定台（5）相连，所述驱动电机（1）通过传动机构（2）带动第二固定台（5）做竖直上升运动时，伸缩部件（6）带动所述机械手夹爪（7）做张开运动，反之，当第二固定台（5）做竖直下降运动时，伸缩部件（6）带动对应的机械手夹爪（7）做抓紧运动；
所述吊装装置还包括悬吊机构（11），所述悬吊机构（11）包括水平设置且相互平行的丝杠（12）和导轨（13）、套接在丝杠（12）和导轨（13）上的丝杠螺母座（14）、平移电机（15）和升降电机（16），所述升降电机（16）固定于丝杠螺母座（14）中，所述升降电机（16）通过绳索（17）与所述机械手爪（10）连接，用于调节机械手爪（10）的竖直位置，所述平移电机（15）与丝杠（12）轴心固定连接，用于调节机械手爪（10）的水平位置；
所述伸缩部件（6）和机械手夹爪（7）有三组，所述竖直机械臂（702）上部设有通槽（8），所述通槽（8）内有可上下滑动的滑块（9）；伸缩部件（6）包括第一伸缩杆（601）和第二伸缩杆（602），所述第一伸缩杆（601）一端与第二固定台（5）铰链连接，另一端与所述滑块（9）铰链连接，所述第二伸缩杆（602）一端与第一固定台（4）铰链连接，另一端铰链连接于通槽（8）下方的竖直机械臂（702）上，所述第一伸缩杆（601）与第二伸缩杆（602）的中部相交且由铰链连接。
2.根据权利要求1所述的自动化吊装装置，其特征在于：所述的传动机构（2）包括相互啮合的齿轮（201）和齿条（202），所述齿轮（201）与驱动电机（1）输出轴固定连接，所述齿条（202）竖直放置，其一端固定在第二固定台（5）上。
3.根据权利要求2所述的自动化吊装装置，其特征在于：所述第一固定台（4）形状为正六棱柱形，其侧面均匀分布有三个供第二伸缩杆（602）铰接的凸块，所述第二固定台（5）形状为正六棱柱形，其侧面均有分布有三个供第一伸缩杆（601）铰接的凸块，所述第二固定台（5）的凸块位置相对于第一固定台（4）的凸块位置偏移相当于第一伸缩杆（601）厚度的距离。
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