CN108640017A - 货物抓取运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种货物抓取运输装置，包括：行走机构，其包括底盘和全向轮；升降机构，包括平行设置的第一、第二支撑杆，第一、第二支撑杆的下端均铰接在底盘上，第一支撑杆上设有第一活动杆，第二支撑杆上设有第二活动杆，第一、第二活动杆通过第一驱动机构驱动；还包括位于第二支撑杆下方的主液压缸，主液压缸的缸体铰接在底盘上，活塞杆铰接在第二支撑杆上；抓取机构，其包括工作台，第一、第二活动杆均与工作台相连接，所述工作台上设有相互配合实现横向抓取动作的两个夹爪，两个夹爪通过第二驱动机构实现抓取动作。本发明实现全方位移动以及任意角度的原地旋转，工作高度可调，工作效率高，稳定性好。

Description

货物抓取运输装置

技术领域

本发明涉及仓储及物流运输中的运输设备领域，尤其涉及一种用于狭小空间的货物抓取运输装置。

背景技术

近年来，随着我国制造业的不断进步，仓储和物流设备得到了长足的发展；然而，现存的仓库运输装置主要存在以下不足：

(1)在现代化工厂里，随着货物的增多，货架多采用密集型摆放陈列方式，这虽然提高了工厂库房空间的利用率，但却使得货架之间的间距较为狭小，对库房内货物搬运设备提出了一定的要求。现有搬运设备(如地牛等)，车身笨重，转弯半径较大，地形适应能力差。

(2)目前，虽然国内已经有多种仓库内运输装置，但大多通过信号电缆的形式向上位机发送信号，这种控制方案不易布线，尤其是在相对狭小的空间中会产生诸多不便。

(3)现存的仓库运输类小车一般直接由工人在驾驶室内驾驶，车身较大，其操作较复杂，往往难以为大多数工人熟练操控，因而在实际生产过程中面临安全性低、可靠性低、维护成本高等问题。

因此，基于上述现有技术中的不足，需要一种转向灵活便于抓取货物运输的工具来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种货物抓取运输装置，其移动灵活，操作方便，在相对狭小的空间中实现全向移动，提高运输效率，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种货物抓取运输装置，包括：

行走机构，包括底盘，所述底盘上设有能够实现底盘全向移动的多个全向轮；

升降机构，包括平行设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和第二支撑杆的下端均铰接在所述底盘上，沿第一支撑杆长度方向设有可移动的第一活动杆，沿第二支撑杆长度方向设有可移动的第二活动杆，所述第一活动杆和第二活动杆通过第一驱动机构驱动；还包括位于第二支撑杆下方的主液压缸，主液压缸的缸体铰接在底盘上，活塞杆铰接在第二支撑杆上；

抓取机构，包括工作台，所述第一活动杆和第二活动杆均与工作台相连接，所述工作台上设有相互配合实现横向抓取动作的两个夹爪，两个夹爪通过第二驱动机构实现抓取动作。

优选地，所述第一驱动机构包括安装在第一支撑杆上的第一电机，第一电机输出轴上设有驱动齿轮，所述第一活动杆和第二活动杆均为齿条结构，所述驱动齿轮与第一活动杆相啮合；所述第一支撑杆上设有与第一活动杆啮合的从动齿轮，所述第二支撑杆上设有与第二活动杆啮合的从动齿轮，两个从动齿轮通过辅助齿轮结构传递动力；所述辅助齿轮结构包括多个辅助齿轮，所有辅助齿轮依次啮合，两端的辅助齿轮分别与两个从动齿轮同轴设置。

进一步地，所述辅助齿轮结构设有两个，并且分别位于第一支撑杆和第二支撑杆水平方向的两侧。

进一步地，所述第二支撑杆上设有与第二活动杆相啮合的加强齿轮。

优选地，所述第二驱动机构包括安装在工作台上的第二电机，第二电机的输出轴上设有蜗杆，与蜗杆配合的蜗轮设置在工作台上，与蜗轮同轴且同步转动的设有中间齿轮，两个夹爪分别通过竖向的转轴铰接在工作台上，两根转轴上设有相啮合的传动齿轮，所述中间齿轮和其中一个传动齿轮相啮合。

优选地，所述夹爪包括在上下方向位置相对应的三个弧形骨架，三个弧形骨架通过上下方向设置的多根连杆相连接，最下方的弧形骨架上设有水平设置的托板。

优选地，所述底盘的左右两侧分别设有两个全向轮。

优选地，每个全向轮分别通过单独的直流减速电机驱动。

如上所述，本发明，具有以下有益效果：

(1)本发明采用全向轮作为行走驱动，灵活小巧，实现全方位的移动以及任意角度的原地旋转，具有优良的转向性能，可适用于不同地形条件的仓库，工作效率高，省时省力。

(2)本发明采用液压升降和伸缩升降相结合的方式提升工作台的高度，工作高度可调，适用于同一货架不同高度货物的抓取和放置，主液压缸采用推杆电机驱动，推杆动作灵活、可靠、运动平稳、易于精确控制，并带有自锁功能，保证了工作安全。

(3)本发明采用带双支撑杆的支撑形式，两个支撑杆与底盘铰链连接，构成平行四边形结构，而两个支撑杆采用一个动力源输出动力，并通过纯机械结构式进行动力传递，稳定性好，控制方便。夹爪的传动采用了蜗轮蜗杆，具有自锁功能，在抓取货物之后具有良好的稳定性。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1中A处放大图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的第一立体图。

图5为图4中B处放大图。

图6为本发明的第二立体图。

图中：

1 底盘 11 全向轮

12 直流减速电机 13 输出齿轮

14 输入齿轮 15 转轴

21 第一支撑杆 22 第二支撑杆

211 第一活动杆 221 第二活动杆

23 主液压缸 231 辅液压缸

232 推杆电机 5 加强齿轮

3 工作台 31 夹爪

311 弧形骨架 312 连杆

313 托板 41 第一电机

42 驱动齿轮 43 从动齿轮

44 辅助齿轮 45 连杆

61 第二电机 62 蜗杆

63 蜗轮 64 中间齿轮

65 传动齿轮

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-图6所示，本发明为一种狭小空间抓取运输装置，包括以下几部分：

行走机构，包括底盘1，所述底盘1上设有能够实现底盘1全向移动的多个全向轮11。全向移动即通过全向轮11的部分工作和全部工作来实现，如图3和图6所示，每个全向轮11分别通过单独的直流减速电机驱动，具体的：直流减速电机12安装在底盘1上，其输出轴上设有输出齿轮13，输出齿轮13与输入齿轮14相啮合，输入齿轮14与全向轮11的转轴15同轴设置。当直流减速电机12工作时，驱动全向轮11转动。全向轮11为麦克纳姆轮，其为现有技术，不过多阐述。

升降机构，包括平行设置的第一支撑杆21和第二支撑杆22，所述第一支撑杆21和第二支撑杆22的下端均铰接在所述底盘1上，沿第一支撑杆21长度方向设有可移动的第一活动杆211，沿第二支撑杆22长度方向设有可移动的第二活动杆221，所述第一活动杆211和第二活动杆221通过第一驱动机构驱动，即第一活动杆211和第二活动杆221在第一驱动机构的驱动下能够分别从第一支撑杆21上端和第二支撑杆22上端伸出。升降机构还包括位于第二支撑杆21下方的主液压缸23，主液压缸23的缸体铰接在底盘1上，活塞杆铰接在第二支撑杆22上。当主液压缸23工作时，其活塞杆伸出推动第二支撑杆21相对底盘1在竖向转动，而因为第一活动杆211和第二活动杆221在第一驱动机构的驱动下是同时工作的，所以当第二支撑杆22转动时能够带动第一支撑杆21同步转动，即第一支撑杆21和第二支撑杆22始终平行。当主液压缸23的活塞杆回缩时，两个支撑杆与水平方向的夹角逐渐变小，降低回落。

抓取机构，参考图4和图5，包括工作台3，所述第一活动杆211和第二活动杆221均与工作台3相连接，所述工作台3上设有相互配合实现横向抓取动作的两个夹爪31，两个夹爪31通过第二驱动机构实现抓取动作。第一活动杆211和第二活动杆221向上伸出时提升工作台3的高度，进而通过两个夹爪31抓取位于高处的货物。本发明通过两次高度提升，能够有效抓取更高位置的货物，同时在非使用状态不会占用过多空间。

本发明的工作过程是：根据待抓取货物的位置，首先使用遥控器控制直流减速电机12驱动全向轮11将本装置移动到货架附近的预设位置，若遇到狭窄等不便于转弯的道路情况时，可以通过控制不同全向轮11进行旋转、平移等操作进入预设位置。此后，主液压缸23启动提升第一支撑杆21和第二支撑杆22的高度，根据实际货物高度的需要，启动第一驱动机构将第一活动杆211和第二活动杆221伸出，两个活动杆带着工作台3进一步提升高度，达到可抓取高度后，遥控器控制两个夹爪31张开，然后再次通过遥控器驱动全向轮11让本装置向货物所在方向移动，使得张开的夹爪31将货物两侧围住，随后控制两个夹爪31合拢，实现货物的抓取，成功抓取货物后，控制全向轮11让本装置向原理货架方向移动将货物从货架上平移取出。最后第一活动杆211和第二活动杆221回缩，主液压缸23活塞杆回缩，根据需要将货物运输至目标位置即可。在上述工作过程中，根据情况随时通过全向轮11调整本装置的位置以实现准确抓取货物。因为本装置在原地可以360°转动，在抓取完货物以后，可以灵活移动将货物仓库中取出。本装置中的第一活动杆211在第一支撑杆21上开设的轨道中移动，第一活动杆211和轨道内壁设有润滑油或滚珠以减小摩擦；同理，第二活动杆221在第二支撑杆22上开设的轨道中移动，第二活动杆221和轨道内壁设有润滑油或滚珠以减小摩擦。

参考图3和图4，本装置中的主液压缸23通过一个安装在底盘1上的辅液压缸231供油或供水，即将传统的泵站驱动简化为单独的辅液压缸驱动，其结构更为简单，设置更方便；具体是：辅液压缸231的缸体中有液压油，辅液压缸231的缸体与主液压缸23的缸体通过管路连通，辅液压缸231的活塞杆与推杆电机232的推杆相连接，推杆电机232也安装在底盘1上，推杆电机232工作时推杆移动将辅液压缸231中的液压油压入主液压缸23中，进而实现主液压缸23活塞杆的移动。

结合图1、图2和图4，在优选实施例中，所述第一驱动机构包括安装在第一支撑杆21上的第一电机41，第一电机41输出轴上设有驱动齿轮42，所述第一活动杆211和第二活动杆221均为齿条结构，所述驱动齿轮42与第一活动杆211相啮合；所述第一支撑杆21上设有与第一活动杆211啮合的从动齿轮43，所述第二支撑杆22上设有与第二活动杆221啮合的从动齿轮43，两个从动齿轮43通过辅助齿轮结构传递动力；所述辅助齿轮结构包括多个辅助齿轮44，所有辅助齿轮44依次啮合，两端的辅助齿轮44分别与两个从动齿轮43同轴设置。本实施例中所有辅助齿轮44的大小和齿数均相同。本实施例采用一个第一电机41作为动力源，控制方式更加简单，动力的传递均靠机械结构(齿轮)来传递，稳定性更好，使用时通过正转和反转实现两个活动杆的伸缩。本结构的工作过程和结构原理是：第一电机41启动，驱动齿轮42转动进而驱动第一活动杆211沿着第一支撑杆21移动，此后第一支撑杆21上的从动齿轮43、所有辅助齿轮44、第二支撑杆22上的从动齿轮43依次转动，进而驱动第二活动杆221在第二支撑杆22中移动，实现第二活动杆221与第一活动杆211的同步伸出动作，实现工作台3的高度提升。本实施例有两种具体结构方式，第一种：所述辅助齿轮44设有四个，此时，第一活动杆211和第二活动杆221分别在第一支撑杆21和第二支撑杆22的外侧，即第一活动杆211和第二活动杆22的齿背对设置，参考图2，最左端的辅助齿轮44与第一支撑杆21上的从动齿轮43同轴设置，最右端的辅助齿轮44与第二支撑杆22上的从动齿轮43同轴设置，相邻辅助齿轮44的转轴均通过连杆45配合连接，进而形成一个整体，中间的两个辅助齿轮44处于悬空状态。在第一支撑杆21和第二支撑杆22转动时，中间的两个辅助齿轮44与两端的辅助齿轮44的相对位置一直处于变化状态。要说明的是，只要辅助齿轮44是偶数个，则均适用于本结构方式。第二种：所述辅助齿轮44设有三个(图中未表示)，此时，第一活动杆211和第二活动杆22分别在第一支撑杆21和第二支撑杆22的内侧，即第一活动杆211和第二活动杆221的齿相对设置，最左端的辅助齿轮44与第一支撑杆21上的从动齿轮43同轴设置，最右端的辅助齿轮44与第二支撑杆22上的从动齿轮43同轴设置(可参考图2)，相邻辅助齿轮44的转轴依旧均通过连杆45配合连接，进而形成一个整体，中间的一个辅助齿轮44处于悬空状态。在第一支撑杆21和第二支撑杆22转动时，中间的一个辅助齿轮44与两端的辅助齿轮44的相对位置一直处于变化状态。要说明的是，只要辅助齿轮44是奇数个，则均适用于本结构方式。为了让第一支撑杆21和第二支撑杆22能够最大限度的转动以降低高度，从而节省空间，优选采用第一种四辅助齿轮的结构方式；此外，参考图1，第一支撑杆21和第二支撑杆22在底盘1上的位置存在高度差，这样在主液压缸23的活塞杆完全回缩时，第一支撑杆21和第二支撑杆22能够完全叠放在底盘1上，进一步降低高度。在其他实施例中，第一驱动机构也可以有其他形式，例如包括分别设置在第一支撑杆21和第二驱动杆22上的减速电机，两个减速电机统一控制，两个减速电机的转轴分别设有驱动齿轮，两个驱动电机的驱动齿轮分别与第一活动杆211和第二活动杆221相啮合，减速电机的正转和反转实现两个活动杆的伸缩。工作时同时启动两个减速电机即可实现两个活动杆的移动，进而提升进而降低工作台3。为了保证工作过程中的第一活动杆211和第二活动杆221受力均匀，所述辅助齿轮结构设有两个，并且分别位于第一支撑杆21和第二支撑杆22水平方向的两侧。

本装置在抓取完货物后，第一活动杆211和第二活动杆221会收到较大的扭力，第一活动杆211与驱动齿轮42和从动齿轮43分别配合，起到了有效抵抗扭力的作用，为了让第二活动杆221也能有效抵抗扭力，如图2所示，所述第二支撑杆22上设有与第二活动杆221相啮合的加强齿轮5。

在优选实施例中，如图3-图5所示，所述第二驱动机构包括安装在工作台上的第二电机61，第二电机61的输出轴上设有蜗杆62，与蜗杆62配合的蜗轮63设置在工作台3上，与蜗轮63同轴且同步转动的设有中间齿轮64，两个夹爪31分别通过竖向的转轴铰接在工作台3上，两根转轴上设有相啮合的传动齿轮65，所述中间齿轮64和其中一个传动齿轮65相啮合。当第二电机61启动输出轴正转时，蜗杆62带动蜗轮63转动，蜗轮63将动力通过中间齿轮64传递给一个传动齿轮65，两个传动齿轮65相对转动，两个夹爪31相互靠近做抓取合拢动作；同理，当第二电机61的输出轴反转时，两个夹爪31相互分离做打开动作。

进一步地，所述夹爪31包括在上下方向位置相对应的三个弧形骨架311，三个弧形骨架311通过上下方向设置的多根连杆312相连接，最下方的弧形骨架311上设有水平设置的托板313，托板313用于托放货物，避免掉落。

如图3所示，本装置所述底盘1的左右两侧分别设有两个全向轮11。

上述实施例中的各个电机、主液压缸、辅液压缸等设备均通过一个遥控器进行无线控制。

本装置的底盘1上根据需要可设置一定重量的配重。

综上所述，本发明货物抓取运输装置，有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种货物抓取运输装置，其特征在于，包括：

行走机构，包括底盘(1)，所述底盘(1)上设有能够实现底盘(1)全向移动的多个全向轮(11)；

升降机构，包括平行设置的第一支撑杆(21)和第二支撑杆(22)，所述第一支撑杆(21)和第二支撑杆(22)的下端均铰接在所述底盘(1)上，沿第一支撑杆(21)长度方向设有可移动的第一活动杆(211)，沿第二支撑杆(22)长度方向设有可移动的第二活动杆(221)，所述第一活动杆(211)和第二活动杆(221)通过第一驱动机构驱动；还包括位于第二支撑杆(21)下方的主液压缸(23)，主液压缸(23)的缸体铰接在底盘(1)上，活塞杆铰接在第二支撑杆(22)上；

抓取机构，包括工作台(3)，所述第一活动杆(211)和第二活动杆(221)均与工作台(3)相连接，所述工作台(3)上设有相互配合实现横向抓取动作的两个夹爪(31)，两个夹爪(31)通过第二驱动机构实现抓取动作。

2.根据权利要求1所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括安装在第一支撑杆(21)上的第一电机(41)，第一电机(41)输出轴上设有驱动齿轮(42)，所述第一活动杆(211)和第二活动杆(221)均为齿条结构，所述驱动齿轮(42)与第一活动杆(211)相啮合；所述第一支撑杆(21)上设有与第一活动杆(211)啮合的从动齿轮(43)，所述第二支撑杆(22)上设有与第二活动杆(221)啮合的从动齿轮(43)，两个从动齿轮(43)通过辅助齿轮结构传递动力；所述辅助齿轮结构包括多个辅助齿轮(44)，所有辅助齿轮(44)依次啮合，两端的辅助齿轮(44)分别与两个从动齿轮(43)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述辅助齿轮结构设有两个，并且分别位于第一支撑杆(21)和第二支撑杆(22)水平方向的两侧。

4.根据权利要求2所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述第二支撑杆(22)上设有与第二活动杆(221)相啮合的加强齿轮(5)。

5.根据权利要求1所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述第二驱动机构包括安装在工作台(3)上的第二电机(61)，第二电机(61)的输出轴上设有蜗杆(62)，与蜗杆(62)配合的蜗轮(63)设置在工作台(3)上，与蜗轮(63)同轴且同步转动的设有中间齿轮(64)，两个夹爪(31)分别通过竖向的转轴铰接在工作台(3)上，两根转轴上设有相啮合的传动齿轮(65)，所述中间齿轮(64)和其中一个传动齿轮(65)相啮合。

6.根据权利要求1所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述夹爪(31)包括在上下方向位置相对应的三个弧形骨架(311)，三个弧形骨架(311)通过上下方向设置的多根连杆(312)相连接，最下方的弧形骨架(311)上设有水平设置的托板(313)。

7.根据权利要求1所述的货物抓取运输装置，其特征在于：所述底盘(1)的左右两侧分别设有两个全向轮(11)。

8.根据权利要求1所述的货物抓取运输装置，其特征在于：每个全向轮(11)分别通过单独的直流减速电机驱动。