CN108117009B - 一种用于搬运装置的伸缩臂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于搬运装置的伸缩臂,其包括臂体、底座、伸缩机构和举升机构;臂体设于底座,且二者之间沿伸缩方向相对固定,伸缩机构能够带动臂体相对于搬运装置的本体沿伸缩方向移动;举升机构能够带动臂体相对于本体沿举升方向移动,举升方向与伸缩方向垂直。该伸缩臂可实现自动取放货物,无需人工操作,省时省力、经济性好。

Description

一种用于搬运装置的伸缩臂
技术领域
本发明涉及搬运设备技术领域,具体涉及一种用于搬运装置的伸缩臂。
背景技术
传统的叉车,可以通过叉臂实现对托盘物料的存取,而且随着现在技术的发展,无人叉车逐步发展起来,工厂中可以看到的自动化程度也越来越高。
但是目前市面上的无论是无人叉车还是电动叉车,大多无法实现自动上下料,特别是针对托盘类的物品,仍然需要人工进行物料的取放,部分货架背负机器人虽然实现了一定的自动化,可以自动寻找货架,背负货架运行,但是仍然需要人工对货架上物料(或物品)进行取存,对托盘的物料则更加束手无策,需要借助人工方式进行装卸,无法实现自动搬运的目的,不仅效率比较低,而且浪费人力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于搬运装置的伸缩臂,可实现自动取放货物,无需人工操作,省时省力、经济性好。
为解决上述技术问题,本发明提供一种用于搬运装置的伸缩臂,其包括臂体、底座、伸缩机构和举升机构;所述臂体设于所述底座,且二者之间沿伸缩方向相对固定,所述伸缩机构能够带动所述臂体相对于所述搬运装置的本体沿伸缩方向移动;所述举升机构能够带动臂体相对于所述本体5沿举升方向移动,所述举升方向与所述伸缩方向垂直。
伸缩机构能够带动臂体沿伸缩方向移动,同时,举升机构能够带动臂体沿举升方向移动,并且伸缩方向和举升方向垂直,因此,通过举升机构和伸缩机构的协同作用,该伸缩臂可自动取放货物,无需人工操作,经济性好。
该伸缩臂能够用于运输机器人、叉车等具有需要取放物品的搬运装置中,该伸缩臂能够相对于搬运装置的本体沿伸缩方向和举升方向移动,当本体处于水平位置时伸缩方向即为水平方向、举升方向则为竖直方向,而当本体处于具有一定角度的斜坡面时,伸缩方向和举升方向则相应的旋转一定角度。
并且,具体对于该伸缩臂所取放的货物并不做要求,下述实施例中是以将货物放置于托盘上进行搬运,也可以将货物放置于具有提拉部件的容纳装置,如箱体、筐、篮子等,臂体通过与提拉部作用以实现搬运,本实施例中的臂体前端还可以设置为具有挂钩或抓手等结构,以满足对不同货物的取放操作。
当搬运载有货物的托盘时,通过伸缩机构可将臂体相对于搬运装置的本体向前伸出至装有货物的托盘的底部,通过举升机构提升臂体使得托盘的底面所在的高度高于本体的高度,移动该搬运装置至所需卸货的位置,通过举升机构和伸缩机构的协同作用将托盘放置于目标位置即可。或者,通过该搬运装置还可将货架上的货物进行上下搬运,即在搬运过程中,本体无需移动。其中,搬运过程中,臂体支撑托盘并位于本体的上方,以便于在狭小的空间内实施搬运操作,使用更灵活。
可选地,所述举升机构为设于所述底座和所述臂体之间的可折叠机构。
可选地,所述底座的前端还设有支撑轮。
可选地,所述伸缩机构包括电机、第一驱动件和与所述第一驱动件相适配的第二驱动件,所述第一驱动件与所述电机传动连接,所述第二驱动件与所述底座固定,所述电机能够通过所述第一驱动件和所述第二驱动件驱动所述底座沿所述伸缩方向移动。
可选地,所述第一驱动件为外周设有轮齿的转轮,所述第二驱动件为与所述轮齿啮合的齿条或链条。
可选地,所述伸缩机构还包括棘轮组件,所述棘轮组件包括棘爪和与所述棘爪相适配的棘轮结构,所述棘爪和所述棘轮结构中,一者与所述电机传动连接,另一者设于所述转轮,所述电机能够通过所述棘轮组件带动所述转轮单向转动。
可选地,所述伸缩机构还设有转盘,所述棘爪设于所述转盘,且所述转盘还设有弹性复位件,用于使所述棘爪与所述棘轮结构配合。
可选地,所述底座的前端还设有刹车装置。
可选地,所述臂体的前端还设有摄像头。
附图说明
图1是本发明实施例提供的伸缩臂的结构示意图;
图2是具有伸缩臂的搬运装置的结构示意图;
图3是搬运装置搬运过程中的第一状态图;
图4是搬运装置搬运过程中的第二状态图;
图5是搬运装置搬运过程中的第三状态图;
图6是搬运装置搬运过程中的第四状态图;
图7是搬运装置搬运过程中的第五状态图;
图8是伸缩机构的部分结构示意图;
图9是图8另一种状态的结构示意图。
附图1-9中,附图标记说明如下:
1-臂体;2-底座,21-支撑轮;3-举升机构;41-转轮,411-轮齿,412-棘轮结构,42-齿条,43-转盘,44-棘爪,45-弹性复位件;5-本体,51-容置槽;6-伸缩臂;7-托盘。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-9,图1是本发明实施例提供的伸缩臂的结构示意图;图2是具有伸缩臂的搬运装置的结构示意图;图3是搬运装置搬运过程中的第一状态图;图4是搬运装置搬运过程中的第二状态图;图5是搬运装置搬运过程中的第三状态图;图6是搬运装置搬运过程中的第四状态图;图7是搬运装置搬运过程中的第五状态图;图8是伸缩机构的部分结构示意图;图9是图8另一种状态的结构示意图。
如图1所示,本发明实施例提供了一种用于搬运装置的伸缩臂6,其包括臂体1、底座2、伸缩机构和举升机构3。其中,伸缩机构能够带动底座2相对于搬运装置的本体5沿伸缩方向移动,并且底座2和臂体1之间沿伸缩方向相对固定,也就是说,伸缩机构能够带动臂体1沿伸缩方向移动,同时,举升机构3能够带动臂体1相对于本体5沿举升方向移动,并且伸缩方向和举升方向垂直,因此,通过举升机构3和伸缩机构的协同作用,该伸缩臂6可自动取放货物,无需人工操作,经济性好。
该伸缩臂6能够用于运输机器人、叉车等具有需要取放物品的搬运装置中,具体可将货物放置于托盘7上进行搬运,也可以将货物放置于具有提拉部件的容纳装置,如箱体、筐、篮子等,臂体1通过与提拉部作用以实现搬运,本实施例中的臂体1前端还可以设置为具有挂钩或抓手等结构,以满足对不同货物的取放操作。搬运装置如图2所示,搬运装置的本体5设有用于放置伸缩臂6的容置槽51,该伸缩臂6能够相对于搬运装置的本体5沿伸缩方向和举升方向移动,当本体5处于水平位置时伸缩方向即为水平方向、举升方向则为竖直方向,而当本体5处于具有一定角度的斜坡面时,伸缩方向和举升方向则相应的旋转一定角度。
并且,具体对于该伸缩臂6所取放的货物并不做要求,下述实施例中是以将货物放置于托盘7上进行搬运,也可以将货物放置于具有提拉部件的容纳装置,如箱体、筐、篮子等,臂体1通过与提拉部作用以实现搬运,本实施例中的臂体1前端还可以设置为具有挂钩或抓手等结构,以满足对不同货物的取放操作。
当搬运载有货物的托盘7时,通过伸缩机构可将臂体1相对于搬运装置的本体5向前伸出至装有货物的托盘7的底部,通过举升机构3提升臂体1使得托盘7的底面所在的高度高于本体5的高度,移动该搬运装置至所需卸货的位置,通过举升机构3和伸缩机构的协同作用将托盘7放置于目标位置即可。或者,通过该搬运装置还可将货架上的货物进行上下搬运,即在搬运过程中,本体5无需移动。搬运过程中,托盘7可位于本体5的上方,以便于在狭小的空间内实施搬运操作,使用更灵活。
在上述实施例中,举升机构3为可折叠机构,其位于底座2和臂体1之间,也就是说,如图3-7所示,臂体1设于该举升机构3的顶端,举升机构3的底端固设于底座2,伸缩机构作用于底座2并能同时带动举升机构3和臂体1沿伸缩方向移动。当然,在本实施例中,还可以将该举升机构3设置为具有立式导轨的结构,臂体1能够沿该立式导轨移动。而将举升机构3设置为可折叠机构,在不使用时,将举升机构3折叠后可进一步减小该搬运装置的体积,进而减小其占用空间。其中,可折叠机构可选用液压千斤顶或丝杠等,其对本领域技术人员来说是熟知的,为节约篇幅,在此不再赘述。
在上述实施例中,如图3-7所示,在底座2的前端还设有支撑轮21,其中,"前"是指朝向伸缩机构带动底座2伸出本体5的一侧,如图4和图5所示,伸缩机构带动底座2伸出本体5后,该支撑轮21对底座2的前端进行支撑,以使臂体1在抬起托盘7时保证整体的稳定性,同时可降低对底座2的强度要求。
在上述实施例中,伸缩机构包括电机、第一驱动件和第二驱动件,其中,第一驱动件和第二驱动件相适配,并且第一驱动件与电机传动连接,并与本体5固定,第二驱动件与底座2固定。也就是说,电机带动第一驱动件进行转动,第一驱动件与第二驱动件作用,通过其转动带动底座2沿直线运动。当然,该伸缩机构也可以通过气缸等实现将底座2推出本体5外,而通过电机和驱动件实现底座2的移动便于移动距离的控制,另外,为便于对臂体1的伸出位置进行精确控制,本实施例中的电机为步进电机。
本实施例中,第一驱动件为设于本体5的转轮41,其外周设有轮齿411,第二驱动件为设于底座2的齿条42,齿条42与轮齿411啮合,电机驱动转轮41旋转,转轮41在转动的过程中,通过轮齿411与齿条42的啮合传动可带动底座2相对于本体5沿齿条42的设置方向移动。其中,第二驱动件也可以设置为设于底座2的链条,通过链条与轮齿411之间的啮合传动,以实现电机带动底座2移动。当然,在本实施例中,还可以将该第一驱动件设为与本体5固接的丝杆,第二驱动件设为与底座2固接的螺母,电机带动丝杆旋转的过程中,螺母带动底座2沿丝杆的轴向移动。而通过轮齿411与齿条42或齿轮与链条之间的传动实现底座2的移动,结构简单且稳定性好。
在第一驱动件为转轮41时,该伸缩机构还包括棘轮组件,该棘轮组件包括棘爪44和与棘爪44相适配的棘轮结构412,电机通过棘轮组件实现与转轮41之间的单向传动连接,具体包括两种设置方案:第一种设置方案是将棘爪44与电机传动连接,转轮41设有上述棘轮结构412,此种结构下,当电机带动棘爪44逆时针旋转时,如图8所示,棘爪44与棘轮结构412配合并带动转轮41转动,转轮41外周的轮齿411与齿条42啮合,进而带动底座2移动,使得臂体1伸出本体5的外侧,当需要将臂体1缩回时,底座2保持不动,本体5向前移动,此时,齿条42带动转轮41顺时针旋转,棘爪44与棘轮结构412脱离,如图9所示;第二种设置方案是将设有棘轮结构412的部件与电机传动连接,将棘爪44与转轮41连接,其原理与第一种设置方案相同,在此不再赘述。
以第一种设置方案为例,装货时,搬运装置停至适当位置,使得伸缩臂6对准托盘7所在位置,如图3所示,其实现自动装货的过程如下:
(1)电机带动棘爪44逆时针旋转,棘爪44与棘轮结构412配合并带动转轮41转动,转轮41外周的轮齿411与齿条42啮合,使得臂体1相对于本体5向前移动至装有货物的托盘7的底部,如图4所示;
(2)举升机构3提升臂体1使得托盘7的底面所在的高度高于搬运装置的本体5的高度,如图5所示;
(3)底座2保持不动,本体5向前移动直至本体5位于托盘7的正下方,如图6所示;
(4)通过举升机构3使得臂体1下落直至将托盘7放置于搬运装置的本体5的顶部(搬运装置的本体5设有容置槽51时,举升机构3带动臂体1降至容置槽51内),如图7所示,即完成装货过程。
卸货过程与上述装货过程刚好相反,在此不再赘述。
在本实施例中,电机和转轮41之间也可以通过齿轮或链轮传动,此种结构可在本体5保持不动的情况下实现臂体1相对于本体5的自动伸缩,而电机通过棘轮组件实现与转轮41之间的传动连接时,无需载有托盘7的臂体1移动,保证了臂体1承载的稳定性和可靠性,同时也不受本体5运行过程中震动的影响。另外,为进一步提高本体5的稳定性,底座2的前端还设有刹车件,用于在本体5向臂体1的方向移动时抵住底座2使其固定,以避免底座2随本体5向前移动。其中,该刹车件可以是支撑腿、垫块等,在此不做限制。
在上述实施例中,伸缩机构还设有转盘43,棘爪44设于该转盘43,且该转盘43设有弹性复位件45,当本体5向底座2移动时,棘轮与棘爪44分离,并在本体5和底座2相对停止后,弹性复位件45用于将棘爪44复位使其保持与棘轮结构412配合,进而保证电机可随时通过棘轮组件驱动转轮41转动。对于该弹性复位件45的具体结构不做要求,可将其设置为弹簧或者弹片等均可。并且,本实施例中,当棘轮与电机传动连接时,该转盘43可以是独立的结构,当棘轮设于转轮41时,该转盘43可以是与转轮41固接的独立结构,也可以与转轮41为一体式结构。
在上述实施例中,在臂体1的前端还设有摄像头(图中未示出),通过摄像头扫描货物对应的二维码以确保其所取得的货物正确,同时,通过该摄像头,操作人员还可远程观察该伸缩臂6所处的环境,并对该伸缩臂6实施远程控制。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于搬运装置的伸缩臂,其特征在于,包括臂体(1)、底座(2)、伸缩机构和举升机构(3);
所述臂体(1)设于所述底座(2),且二者之间沿伸缩方向相对固定,所述伸缩机构能够带动所述臂体(1)相对于所述搬运装置的本体(5)沿伸缩方向移动;
所述举升机构(3)能够带动臂体(1)相对于所述本体(5)沿举升方向移动,所述举升方向与所述伸缩方向垂直;
臂体(1)可将托盘(7)放置于本体(5)的上方,且所述托盘(7)放置于所述本体(5)的上方时,所述伸缩臂(6)位于所述托盘(7)的下方;
当需要将臂体(1)缩回时,底座(2)保持不动,本体(5)向前移动。
2.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,所述举升机构(3)为设于所述底座(2)和所述臂体(1)之间的可折叠机构。
3.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,所述底座(2)的前端还设有支撑轮(21)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂,其特征在于,所述伸缩机构包括电机、第一驱动件和与所述第一驱动件相适配的第二驱动件,所述第一驱动件与所述电机传动连接,所述第二驱动件与所述底座(2)固定,所述电机能够通过所述第一驱动件和所述第二驱动件驱动所述底座(2)沿所述伸缩方向移动。
5.根据权利要求4所述的伸缩臂,其特征在于,所述第一驱动件为外周设有轮齿(411)的转轮(41),所述第二驱动件为与所述轮齿(411)啮合的齿条(42)或链条。
6.根据权利要求5所述的伸缩臂,其特征在于,所述伸缩机构还包括棘轮组件,所述棘轮组件包括棘爪(44)和与所述棘爪(44)相适配的棘轮结构(412),所述棘爪(44)和所述棘轮结构(412)中,一者与所述电机传动连接,另一者设于所述转轮(41),所述电机能够通过所述棘轮组件带动所述转轮(41)单向转动。
7.根据权利要求6所述的伸缩臂,其特征在于,所述伸缩机构还设有转盘(43),所述棘爪(44)设于所述转盘(43),且所述转盘(43)还设有弹性复位件(45),用于使所述棘爪(44)与所述棘轮结构(412)配合。
8.根据权利要求6所述的伸缩臂,其特征在于,所述底座(2)的前端还设有刹车装置。
9.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂,其特征在于,所述臂体(1)的前端还设有摄像头。
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