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

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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。
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