CN105881489A - 一种多功能搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能搬运装置，包括车体、转动副一、回转底座、转动副二、转动副三、液压缸一缸体、移动副一、液压缸一伸出杆、转动副四、机械大臂、转动副五、机械小臂、转动副六、液压缸二缸体、移动副二、液压缸二伸出杆、转动副七、末端执行器、转动副八、车轮、控制器。本发明的一种多功能搬运装置结构简单、整体操作性好、灵活性强、工作可靠效率高，并可降低制造成本，提高生产效率，能够单独使用。

Description

一种多功能搬运装置

技术领域

本发明属于搬运机器人领域，具体涉及一种多功能搬运装置。

背景技术

在当今高度生产自动化的世界框架下，自动化已成为生产的主要方式，而机械手又是自动化生产机器重要的组成部分。而且机械手的应用在当今已逐渐得到普及，特别是在工业领域，起到了不可替代的作用。

在国内机械手的使用主要用于工业工件的搬运，而工件的搬运机械手大多和生产机器连在一起，当搬运的工件超过机器上机械手的抓取范围时，就无法及时的按生产要求进行下个步骤，阻碍生产的正常进行，不利于生产效率的提高。连在一起的机械手不仅价格昂贵，而且适用范围小，无法在本机器不使用的情况下，单独使用。整体使用又会增加工产的制造成本，不利于工业提高工效，达到缩减成本和提高效率的要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种搬运装置，使用时方便，可单独使用，灵活性强，公用性强，以提高工业生产效率的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

实现本发明的具体方案是：一种多功能搬运装置，包括车体、转动副一、回转底座、转动副二、转动副三、液压缸一缸体、移动副一、液压缸一伸出杆、转动副四、机械大臂、转动副五、机械小臂、转动副六、液压缸二缸体、移动副二、液压缸二伸出杆、转动副七、末端执行器、转动副八、车轮、控制器；所述的车体下端装有四个车轮；所述的控制器通过螺栓安装在车体上；所述的回转底座与车体通过转动副一连接，回转底座通过转动副二与机械大臂连接；所述的液压缸一缸体与回转底座通过转动副三连接，液压缸一缸体与液压缸一伸出杆形成移动副一；所述的液压缸一伸出杆与机械大臂通过转动副四连接；所述的机械大臂与机械小臂通过转动副五连接；所述的机械小臂与液压缸二伸出杆通过转动副六连接，机械小臂与末端执行器通过转动副八连接；所述的液压缸二伸出杆与液压缸二缸体通过移动副二连接；所述的液压缸二缸体通过转动副七与机械大臂连接。

所述的末端执行器包括支架、电机、抓取支链；所述的电机安装在支架上，所述的抓取支链有两个，抓取支链与支架相连接，抓取支链包括齿轮一、轴一、齿轮二、杆一、转动副九、杆二、转动副十、杆三、转动副十一、齿轮三、杆四、转动副十二、杆五、转动副十三、杆六、转动副十四、轴二；所述的齿轮一安装在电机的输出轴上，齿轮一与齿轮二形成齿轮啮合，所述的轴一、轴二通过轴承安装在支架上；所述的齿轮二安装在轴一上；所述的杆一与齿轮二通过螺栓连接；所述的杆一与杆二通过转动副九连接；所述的杆二与杆三通过转动副十连接；所述的杆三与支架通过转动副十一连接；所述的齿轮三安装在轴二上；所述的齿轮三与齿轮二形成齿轮啮合；所述的杆四与齿轮三通过螺栓连接；所述的杆四与杆五通过转动副十二连接；所述的杆五与杆六通过转动副十三连接；所述的杆六通过转动副十四与支架连接。

所述一种多功能搬运装置的工作步骤如下：通过控制器控制车轮移动，带动车体移动到预期位置停止；通过控制器控制回转底座转动，从而使得末端执行器转动，以调整末端执行器的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸一伸出相对液压缸一缸体移动，带动机械大臂绕回转底座转动，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸二伸出杆相对液压缸二缸体移动，带动机械小臂绕机械大臂转动，到达预期位置停止移动；通过控制器控制电机正向转动，带动齿轮一转动；齿轮一带动齿轮二转动，齿轮二带动杆一绕轴一转动，杆一通过与杆二的连接带动杆三绕转支架转动，使杆二向内运动；齿轮二使齿轮三绕轴二转动，齿轮三带动杆四绕轴二转动，杆四通过与杆五的连接带动杆六绕支架转动，使杆五向内运动；杆二和杆五的向内运动抓取物件，当抓紧物件时，停止电机的转动，进行下一步；

当抓取结束时，再通过控制器控制，进行物体搬运和放置，步骤如下：通过控制器控制回转底座转动，从而使得末端执行器转动，以调整末端执行器的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸一伸出杆相对液压缸一缸体移动，

带动机械大臂绕回转底座转动，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸二伸出杆相对液压缸二缸体移动，带动机械小臂绕机械大臂转动，到达预期位置停止移动；通过控制器控制电机反向转动，带动齿轮一转动；齿轮一带动齿轮二转动，齿轮二带动杆一绕轴一转动，杆一通过与杆二的连接带动杆三绕转支架转动，使杆二向外运动，齿轮二使齿轮三绕轴二转动，齿轮三带动杆四绕轴二转动，杆四通过与杆五的连接带动杆六绕转支架转动，使杆五向外运动，杆二和杆五的共同向外运动放置物件，电机停止转动，重复以上步骤,便可以下一次物体抓取、搬运和放置。

作为上述方案的进一步优化，所述的车体下端装有四个车轮。

本发明的有益效果是：

1、本发明的一种多功能搬运装置采用机械传动，利用杠杆原理、齿轮啮合传动、液压系统等，用于工业生产搬运领域，能够满足多种场合下的物件搬运需求，以实现机械手搬运物件。

2、本发明的一种多功能搬运装置结构简单、整体操作性好、灵活性强、工作可靠效率高，并可降低制造成本，提高生产工效，能够单独使用，有效解决不能及时搬运物料而耽误进度的问题，也可以作为一个独立的机器在其他生产线上工作。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的末端执行器的结构示意图；

图3是本发明的抓取支链的结构示意图。

图中车体1、转动副一2、回转底座3、转动副二4、转动副三5、液压缸一缸体6、移动副一7、液压缸一伸出杆8、转动副四9、机械大臂10、转动副五11、机械小臂12、转动副六13、液压缸二缸体14、移动副二15、液压缸二伸出杆16、转动副七17、末端执行器18、转动副八19、车轮20、控制器21、支架22、电机23、抓取支链24、齿轮一25、轴一26、齿轮二27、杆一28、转动副九29、杆二30、转动副十31、杆三32、转动副十一33、齿轮三34、杆四35、转动副十二36、杆五37、转动副十三38、杆六39、转动副十四40、轴二41。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1，一种多功能搬运装置，其特征在于：包括车体1、转动副一2、回转底座3、转动副二4、转动副三5、液压缸一缸体6、移动副一7、液压缸一伸出杆8、转动副四9、机械大臂10、转动副五11、机械小臂12、转动副六13、液压缸二缸体14、移动副二15、液压缸二伸出杆16、转动副七17、末端执行器18、转动副八19、车轮20、控制器21；所述的车体1下端装有四个车轮20；所述的控制器21通过螺栓安装在车体1上；所述的回转底座3与车体1通过转动副一2连接，回转底座3通过转动副二4与机械大臂10连接；所述的液压缸一缸体6与回转底座3通过转动副三5连接，液压缸一缸体6与液压缸一伸出杆8形成移动副一7；所述的液压缸一伸出杆8与机械大臂10通过转动副四9连接；所述的机械大臂10与机械小臂12通过转动副五11连接；所述的机械小臂12与液压缸二伸出杆16通过转动副六13连接，机械小臂12与末端执行器18通过转动副八19连接；所述的液压缸二伸出杆16与液压缸二缸体14通过移动副二15连接；所述的液压缸二缸体14通过转动副七17与机械大臂10连接。

如图1、图2、图3所示，一种多功能搬运装置，其特征在于：所述的末端执行器18包括支架22、电机23、抓取支链24；所述的电机23安装在支架22上，所述的抓取支链24有两个，抓取支链24与支架22相连接，抓取支链24包括齿轮一25、轴一26、齿轮二27、杆一28、转动副九29、杆二30、转动副十31、杆三32、转动副十一33、齿轮三34、杆四35、转动副十二36、杆五37、转动副十三38、杆六39、转动副十四40、轴二41；所述的齿轮一25安装在电机23的输出轴上，齿轮一25与齿轮二27形成齿轮啮合，所述的轴一26、轴二41通过轴承安装在支架22上；所述的齿轮二27安装在轴一26上；所述的杆一28与齿轮二27通过螺栓连接；所述的杆一28与杆二30通过转动副九29连接；所述的杆二30与杆三32通过转动副十31连接；所述的杆三32与支架22通过转动副十一33连接；所述的齿轮三34安装在轴二41上；所述的齿轮三34与齿轮二27形成齿轮啮合；所述的杆四35与齿轮三34通过螺栓连接；所述的杆四35与杆五37通过转动副十二36连接；所述的杆五37与杆六39通过转动副十三38连接；所述的杆六39通过转动副十四40与支架22连接。

工作过程：抓取时，操作者先判断本装置和抓取物体位置的距离，再通过控制器21控制，步骤如下：通过控制器21控制车轮20移动，带动车体1移动到预期位置停止；通过控制器21控制回转底座3转动，从而使得末端执行器18转动，以调整末端执行器18的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器21控制液压缸一伸出杆8相对液压缸一缸体6移动，带动机械大臂10绕回转底座3转动，到达预期位置停止转动；通过控制器21控制液压缸二伸出杆16相对液压缸二缸体14移动，带动机械小臂12绕机械大臂10转动，到达预期位置停止移动；通过控制器21控制电机23正向转动，带动齿轮一25转动；齿轮一25带动齿轮二27转动，齿轮二27带动杆一28绕轴一26转动，杆一28通过与杆二30的连接带动杆三32绕转支架22转动，使杆二30向内运动。齿轮二27使齿轮三34绕轴二41转动，齿轮三34带动杆四35绕轴二41转动，杆四35通过与杆五37的连接带动杆六39绕支架22转动，使杆五37向内运动。杆二30和杆五37的向内运动抓取物件，当抓紧物件时，停止电机23的转动，进行下一步。

当抓取结束时，再通过控制器21控制，进行物体搬运和放置，步骤如下：通过控制器21控制回转底座3转动，从而使得末端执行器18转动，以调整末端执行器18的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器21控制液压缸一伸出杆8相对液压缸一缸体6移动，

带动机械大臂10绕回转底座3转动，到达预期位置停止转动；通过控制器21控制液压缸二伸出杆16相对液压缸二缸体14移动，带动机械小臂12绕机械大臂10转动，到达预期位置停止移动；通过控制器21控制电机23反向转动，带动齿轮一25转动；齿轮一25带动齿轮二27转动，齿轮二27带动杆一28绕轴一26转动，杆一28通过与杆二30的连接带动杆三32绕转支架22转动，使杆二30向外运动，齿轮二27使齿轮三34绕轴二41转动，齿轮三34带动杆四35绕轴二41转动，杆四35通过与杆五37的连接带动杆六39绕转支架22转动，使杆五37向外运动，杆二30和杆五37的共同向外运动放置物件，电机23停止转动，重复以上步骤,便可以下一次物体抓取、搬运和放置。

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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多功能搬运装置，其特征在于：包括车体、转动副一、回转底座、转动副二、转动副三、液压缸一缸体、移动副一、液压缸一伸出杆、转动副四、机械大臂、转动副五、机械小臂、转动副六、液压缸二缸体、移动副二、液压缸二伸出杆、转动副七、末端执行器、转动副八、车轮、控制器；

所述的车体下端装有车轮；所述的控制器通过螺栓安装在车体上；所述的回转底座与车体通过转动副一连接，回转底座通过转动副二与机械大臂连接；所述的液压缸一缸体与回转底座通过转动副三连接，液压缸一缸体与液压缸一伸出杆形成移动副一；所述的液压缸一伸出杆与机械大臂通过转动副四连接；所述的机械大臂与机械小臂通过转动副五连接；所述的机械小臂与液压缸二伸出杆通过转动副六连接，机械小臂与末端执行器通过转动副八连接；所述的液压缸二伸出杆与液压缸二缸体通过移动副二连接；所述的液压缸二缸体通过转动副七与机械大臂连接；

所述的末端执行器包括支架、电机、抓取支链；所述的电机安装在支架上，所述的抓取支链有两个，抓取支链与支架相连接，抓取支链包括齿轮一、轴一、齿轮二、杆一、转动副九、杆二、转动副十、杆三、转动副十一、齿轮三、杆四、转动副十二、杆五、转动副十三、杆六、转动副十四、轴二；所述的齿轮一安装在电机的输出轴上，齿轮一与齿轮二形成齿轮啮合，所述的轴一、轴二通过轴承安装在支架上；所述的齿轮二安装在轴一上；所述的杆一与齿轮二通过螺栓连接；所述的杆一与杆二通过转动副九连接；所述的杆二与杆三通过转动副十连接；所述的杆三与支架通过转动副十一连接；所述的齿轮三安装在轴二上；所述的齿轮三与齿轮二形成齿轮啮合；所述的杆四与齿轮三通过螺栓连接；所述的杆四与杆五通过转动副十二连接；所述的杆五与杆六通过转动副十三连接；所述的杆六通过转动副十四与支架连接；

所述一种多功能搬运装置的工作步骤如下：通过控制器控制车轮移动，带动车体移动到预期位置停止；通过控制器控制回转底座转动，从而使得末端执行器转动，以调整末端执行器的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸一伸出相对液压缸一缸体移动，带动机械大臂绕回转底座转动，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸二伸出杆相对液压缸二缸体移动，带动机械小臂绕机械大臂转动，到达预期位置停止移动；通过控制器控制电机正向转动，带动齿轮一转动；齿轮一带动齿轮二转动，齿轮二带动杆一绕轴一转动，杆一通过与杆二的连接带动杆三绕转支架转动，使杆二向内运动；齿轮二使齿轮三绕轴二转动，齿轮三带动杆四绕轴二转动，杆四通过与杆五的连接带动杆六绕支架转动，使杆五向内运动；杆二和杆五的向内运动抓取物件，当抓紧物件时，停止电机的转动，进行下一步；

当抓取结束时，再通过控制器控制，进行物体搬运和放置，步骤如下：通过控制器控制回转底座转动，从而使得末端执行器转动，以调整末端执行器的方位，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸一伸出杆相对液压缸一缸体移动，

带动机械大臂绕回转底座转动，到达预期位置停止转动；通过控制器控制液压缸二伸出杆相对液压缸二缸体移动，带动机械小臂绕机械大臂转动，到达预期位置停止移动；通过控制器控制电机反向转动，带动齿轮一转动；齿轮一带动齿轮二转动，齿轮二带动杆一绕轴一转动，杆一通过与杆二的连接带动杆三绕转支架转动，使杆二向外运动，齿轮二使齿轮三绕轴二转动，齿轮三带动杆四绕轴二转动，杆四通过与杆五的连接带动杆六绕转支架转动，使杆五向外运动，杆二和杆五的共同向外运动放置物件，电机停止转动，重复以上步骤,便可以下一次物体抓取、搬运和放置。

2.根据权利要求1所述的一种多功能搬运装置，其特征在于：所述的车体下端装有四个车轮。