CN107010352A - 一种复合驱动选送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合驱动选送系统，包括：选择系统和运送系统；选择系统包括：储存机构、驱动机构、中部收纳机构，实现物品的种类和数量的选择，运送系统包括：横向推进机构和举升机构，将选好的物品送入指定位置；其中，储存机构位于中间，成柜式分布有多个储物箱，驱动机构上下运动带动中部收纳系统上升到储物箱前下方，之后驱动机构驱动储物箱的前后运动；中部收纳机构位于运送系统的上方；举升机构位于横向推进机构之上，通过齿轮齿条机构和连杆机构辅助机构控制最终运送位置。采用本发明的技术方案，实现了空间多自由度的运动，极大地降低了运送机构的复杂性和笨重性，进而极大提高了机构运输性能和效率。

Description

一种复合驱动选送系统
技术领域
本发明属于机械工程领域，具体涉及一种复合驱动选送系统。
背景技术
目前，现在工业发展中，要实现多个系统的同时运动，在增加自由度的基础上势必会增加电机，而电机的增加对于系统来说也增加了系统的笨重性，对于立式仓库来说，物品的取送机构过于笨重也导致了其工作效率的降低。虽然皮带易于实现物品的运转，在运输上的应用广泛，但多数情况下应用在平面的工作范围中，运用多个皮带的组合来实现机构功能，对于立体的空间来说皮带的应用缺乏，而单个皮带的多自由度的应用也少之又少。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种复合驱动选送系统，采用电机与皮带的组合实现了空间多自由度的运动，极大地降低了运送机构的复杂性和笨重性，进而极大提高了机构运输性能和效率。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种复合驱动选送系统包括：选择系统和运送系统；选择系统包括：储存机构、驱动机构、中部收纳机构，实现物品的种类和数量的选择，运送系统包括：横向推进机构和举升机构，将选好的物品送入指定位置；
其中，储存机构位于中间，成柜式分布有多个储物箱，驱动机构上下运动带动中部收纳系统上升到储物箱前下方，之后驱动机构驱动储物箱的前后运动；中部收纳机构位于运送系统的上方；举升机构位于横向推进机构之上，通过齿轮齿条机构和连杆机构辅助机构控制最终运送位置。
作为优选，所述储存机构包括：储物箱、托板、滑轨、限位驱动杆、侧板；其中，储物箱为无上下底盖的方格框架，用于储存物品的空间；储物箱两侧有用槽孔，用于嵌入滑轨中；托板为中间有减重排水圆孔的板件，与储物箱一起构成一个可开合的半封闭空间，此空间是实现物品数量控制的关键之一；托板固定于侧板之上，不可移动；滑轨由内外镶嵌的导轨组成；为了提高滑动效果，在滑槽内增加了钢珠，可实现每层储料箱的横向滑动，滑动范围为400-860mm；限位驱动杆位于滑轨的末端，与滑轨固连。
作为优选，所述驱动机构由储物箱驱动与升降驱动两部分组成。
作为优选，所述储物箱驱动机构，用于实现储物箱的选择和储物箱的水平横向平移；所述储物箱驱动机构由电机Ⅰ、电机Ⅱ、同步带Ⅰ、滑轨Ⅰ、滑轨Ⅱ、滑轨Ⅲ、带轮、主动轮、推杆、限位轮组成；滑轨Ⅰ横置于滑轨Ⅱ的滑块之上，推杆与滑块Ⅰ固连，同时与滑块Ⅱ滑动配合，滑轨Ⅰ与滑轨Ⅲ平行放置；4个限位轮均位于滑轨Ⅰ上，同步带Ⅰ固连于滑块Ⅰ上，并与带轮、主动轮和限位轮配合。
作为优选，所述升降驱动机构，用于实现中部收纳机构的上下随动；所述升降驱动机构由同步带Ⅱ、同步带Ⅲ、差动轮、张紧轮、带轮组Ⅰ、带轮组Ⅱ组成；电机Ⅰ与电机Ⅱ分别驱动带轮组Ⅰ和带轮组Ⅱ。
作为优选，所述中部收纳机构由托辊、电机罩、电机Ⅲ、主动辊、功能带组成，用于配合储存机构与驱动机构，实现物品的数量选择和物品的中间收纳，便于后部的转运；主动辊与其他3根托辊构成一个长方体空间，功能带附于其上；电机Ⅲ直接驱动主动辊。
作为优选，所述横向推进机构由送菜平台、电机Ⅳ、齿轮、齿条组成，将整个举升机构和中部收纳机构横向推送到目标位置附近。
作为优选，所述举升机构由电机Ⅴ、举升杆、举升驱动带组成；电机Ⅴ与电机Ⅳ同处于中部收纳机构中，中部收纳机构出口端铰接于横向推进机构上；让中部收纳机构倾斜预定角度，使其中物品可以顺利落入目标位置中。
与现有技术相比，此项发明的特点在于：
1.仅通过电机正反转和皮带的相对运动同时协调选择机构的前后运动与运送机构上下运动，实现多自由度的控制，使机构运动简洁灵活。
2.差动轮系和多皮带的左右配合实现运送机构的上下运动和停止的功能，节省了电机，极大地降低了动力部分的复杂性。
3.灵活性：送菜机构上方仅通过皮带的转动控制留出口的范围来实现选用物品的个数的选择。
4.通过齿轮齿条机构和曲柄滑块机构的配合实现将物品精确送入目标位置的功能。
5.同时在两个直线运动下实现变高度和变角度的动作，极大地提高了机构的准确性，灵活性和稳定性。
附图说明
附图1是本发明整机正等轴测图；
附图2是本发明整机正视图；
附图3是储物机构结构示意图；
附图4是储物箱驱动机构结构示意图；
附图5是升降驱动机构结构示意图，右图是差动轮系结构细节图；
附图6是驱动机构电机驱动关系示意图；
附图7是中部收纳机构内部结构示意图；
附图8是横向推进机构内部结构示意图；
附图9是运送系统结构示意图。
附图标记：
1 储存机构 2 驱动机构 3 中部收纳机构 4 运送系统
5 储物箱 6 限位驱动杆 7 滑轨 8 托板
9 侧板 10 滑轨Ⅲ 11 推杆 12 滑块Ⅱ
13 主动轮1 14 滑块Ⅰ 15 带轮 16 滑轨Ⅱ
17 滑轨Ⅰ 18 限位轮 19 同步带Ⅰ 20 主动轮2
21 带轮组Ⅰ 22 电机Ⅰ 23 同步带Ⅱ 24 差动右轮
25 张紧轮 26 同步带Ⅲ 27 带轮组Ⅱ 28 电机Ⅱ
29 从动轮Ⅰ 30 中部收纳机构连接杆 31 差动左轮 32 连接板
33 从动轮Ⅱ 34 驱动轮Ⅱ 35 换向轮 36 驱动轮Ⅰ
37 托辊 38 电机罩 39 电机Ⅲ 40 功能带
41 主动辊 42 齿条 43 运送平台 44 电机Ⅳ
45 齿轮 46 举升机构 47 横向推进机构
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、2、9所示，本发明提供一种复合驱动选送系统，包括选择系统和运送系统(4)；选择系统包括：储存机构(1)、驱动机构(2)、中部收纳机构(3)，实现物品的种类和数量的选择，运送系统(4)包括：横向推进机构(47)和举升机构(46)，将选好的物品送入指定位置。
储物箱驱动如图3、4所示。工作中，当左侧上下两主动轮(13)(20)同时正转(顺时针为正)时，滑轨Ⅰ(17)位置不变，滑块Ⅰ(14)在滑轨Ⅰ(17)中上移；两主动轮(13)(20)同时反转时，滑块Ⅰ(14)在滑轨Ⅰ(17)中下移。当两电机(13)(20)一个正转一个反转时，滑轨Ⅰ(17)与滑块Ⅰ(14)相对位置不变一起左右移动。由于滑块Ⅰ(14)与推杆(11)固连，而滑块Ⅱ(12)是从动，因此推杆(11)的移动规律与滑块Ⅰ(14)相同。推杆前端有卡槽，便于与储料系统中的限位驱动杆卡合，当驱动机构(2)驱动推杆(11)时，其会带动滑轨(7)与储物箱(5)一起水平横移，托板(8)与侧板(9)固定不动，储物箱下缘与托板边缘之间会逐渐形成一个较大的空隙，物品由此可以掉出储物箱。
升降驱动部分各轮的关系如图5，从动轮Ⅰ(29)通过轴承固定于带轮组Ⅰ(21)上，从动轮Ⅱ(33)也通过轴承固定于带轮组Ⅱ(27)上，不与其一体转动；驱动轮Ⅰ(36)驱动换向轮(35)与带轮组Ⅰ(21)啮合，二者转动方向相反，同步带Ⅱ(23)与带轮组Ⅰ(21)及差动左轮(31)的一边配合，同步带Ⅲ(26)与带轮组Ⅱ(27)及差动右轮(24)的一边配合，差动左轮(31)与差动右轮(24)一体转动；连接板(32)随差动轮(24)(31)一起上下移动，但不随其转动。
差动左轮(31)与差动右轮(24)固连，只能同时同向转动，而两轮与同步带的接面相反(差动左轮(31)左边与带(23)接触而右边轮空，差动右轮(24)正好相反)。带轮组Ⅰ(21)与带轮组Ⅱ(27)转动方向相同时，差动轮中差动左轮(31)的夹紧边与差动右轮(24)的夹紧边向同一方向移动，整个轮组只能随同步带(23)(26)发生上下移动而不能转动；带轮组Ⅰ(21)与带轮组Ⅱ(27)运动方向相反时，差动轮顺时针或逆时针转动，不发生上下位移。
图5升降驱动部分的动力源与图4储料箱驱动部分相同，且二者各部分轮的尺寸均相同，因此差动轮的上下移动与滑块Ⅰ(14)同步。连接板(32)中部通过轴承与差动轮(24)(31)连接，两边分别与滑块Ⅱ(12)、中部收纳机构的底部托板(30)连接，并为其提供动力；连接板(32)驱动滑块Ⅱ(12)与滑块Ⅰ(14)同步运动解决了推杆悬臂梁结构的问题。连接板(32)驱动中部收纳机构(3)同步上下移动，使每一次系统选好储物箱(5)后中部收纳机构(3)均在其下理想的工作位置。
带轮组Ⅰ(21)、Ⅱ(27)在电机(22)(28)驱动下，当同时做逆时针旋转时，差动轮(24)(31)与连接板(32)下移，与连接板连接的滑块Ⅱ(12)(及与之配合的推杆(11))和中部收纳机构(3)同时下移，达到联动效果。当带轮组Ⅰ(21)、Ⅱ(27)分别顺时针和逆时针逆转时，使得差动轮空转而停留在当前位置，这时，不会影响到选择机构正在执行的推出推杆连接储物箱。
中部收纳机构(3)内部细节如图7所示，电机Ⅲ(39)直接驱动主动辊(41)。功能带(40)整带由开口和带两部分构成。开口可以在电机Ⅲ(39)的带动下绕收纳箱体移动，从而调节开口的大小，进而控制下落物品的数量。
如图9所示，运送系统工作时，此部分流程在选择系统之后，待物品进入中部收纳机构(3)后，运送系统(4)才开始工作。具体流程如下：电机Ⅲ(39)驱动功能带(40)，将开口调至合理位置，防止物品转运时掉落；驱动机构(2)驱动运送平台(43)，将整个运送机构移动到合适的高度；横向推进机构(47)工作，将中部收纳机构(3)与举升机构(46)送到程序设定的指定位置；如图9所示，举升机构(46)将中部收纳机构(3)推至一定角度，同时电机Ⅲ(39)驱动功能带(40)，将开口调至合理位置，使物品可以通过开口顺利落入指定位置中，系统归位。

Claims (7)

1.一种复合驱动选送系统，其特征在于，包括：选择系统和运送系统；选择系统包括：储存机构、驱动机构、中部收纳机构，实现物品的种类和数量的选择，运送系统包括：横向推进机构和举升机构，将选好的物品送入指定位置；
其中，储存机构位于中间，成柜式分布有多个储物箱，驱动机构上下运动带动中部收纳系统上升到储物箱前下方，之后驱动机构驱动储物箱的前后运动；中部收纳机构位于运送系统的上方；举升机构位于横向推进机构之上，通过齿轮齿条机构和连杆机构辅助机构控制最终运送位置。
2.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述储存机构包括：储物箱、托板、滑轨、限位驱动杆、侧板；其中，储物箱为无上下底盖的方格框架，用于储存物品的空间；储物箱两侧有用槽孔，用于嵌入滑轨中；托板为中间有减重排水圆孔的板件，与储物箱一起构成一个可开合的半封闭空间；托板固定于侧板之上；滑轨由内外镶嵌的导轨组成；限位驱动杆位于滑轨的末端，与滑轨固连。
3.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述储物箱驱动机构，用于实现储物箱的选择和储物箱的水平横向平移；所述储物箱驱动机构由电机Ⅰ、电机Ⅱ、同步带Ⅰ、滑轨Ⅰ、滑轨Ⅱ、滑轨Ⅲ、带轮、主动轮、推杆、限位轮组成；滑轨Ⅰ横置于滑轨Ⅱ的滑块之上，推杆与滑块Ⅰ固连，同时与滑块Ⅱ滑动配合，滑轨Ⅰ与滑轨Ⅲ平行放置；4个限位轮均位于滑轨Ⅰ上，同步带Ⅰ固连于滑块Ⅰ上，并与带轮、主动轮和限位轮配合。
4.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述升降驱动机构，用于实现中部收纳机构的上下随动；所述升降驱动机构由同步带Ⅱ、同步带Ⅲ、差动轮、张紧轮、带轮组Ⅰ、带轮组Ⅱ组成；电机Ⅰ与电机Ⅱ分别驱动带轮组Ⅰ和带轮组Ⅱ。
5.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述中部收纳机构由托辊、电机罩、电机Ⅲ、主动辊、功能带组成，用于配合储存机构与驱动机构，实现物品的数量选择和物品的中间收纳，便于后部的转运；主动辊与其他3根托辊构成一个长方体空间，功能带附于其上；电机Ⅲ直接驱动主动辊。
6.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述横向推进机构由送菜平台、电机Ⅳ、齿轮、齿条组成，将整个举升机构和中部收纳机构横向推送到目标位置附近。
7.如权利要求1所述的复合驱动选送系统，其特征在于，所述举升机构由电机Ⅴ、举升杆、举升驱动带组成；电机Ⅴ与电机Ⅳ同处于中部收纳机构中，中部收纳机构出口端铰接于横向推进机构上；让中部收纳机构倾斜预定角度，使其中物品可以顺利落入目标位置中。
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