CN109019020B - 一种物品移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备领域，公开了一种物品移动装置，该物品移动装置包括：基座；设置在基座上且沿基座周向分布的至少三个竖直导轨，每个竖直导轨上设有滑块，且滑块与相应的竖直导轨滑动连接；用于获取物品的取料机构，取料机构与每个滑块之间设有连杆，连杆的第一端分别与对应的滑块转动连接，连杆的第二端均与取料机构转动连接；与滑块一一对应的驱动装置，用于驱动对应的滑块沿竖直导轨滑动，以通过连杆带动取料机构进行移动。上述实施例中，通过滑块、连杆以及取料机构之间的联动实现物品的转移，整体结构简单、操作灵活，并具有占用空间小的特点。

Description

一种物品移动装置

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种物品移动装置。

背景技术

随着工业自动化技术及物联网的快速发展，机器人已应用到涉及生产生活的各行各业，这也对机器人的结构设计提出了更高的要求。现有技术中，如在流水线作业中得到广泛应用的六轴工业机器人，可以通过机械手臂代替人工进行搬运等重复性工作，这极大地解放了劳动力，缓解了工作人员的劳动强度。

在流水线上进行搬运工作的机械手臂结构复杂，且占用空间较大，而在一些特殊的领域，如自动售卖领域，也需要类似机械手臂的移动装置进行商品的移动，但受空间条件的限制，移动装置的活动范围仅被限定在有限的区域内，在设计时，这类移动装置要求结构简单，可操作性强，现有技术中采用的机械结构显然已经不能满足要求。

发明内容

本发明提供一种物品移动装置，结构简单、操作灵活，并且占用空间小。

本发明实施例提供了一种物品移动装置，该物品移动装置包括：

基座；

设置在所述基座上且沿所述基座周向分布的至少三个竖直导轨，每个竖直导轨上设有滑块，且所述滑块与相应的竖直导轨滑动连接；

用于获取物品的取料机构，所述取料机构与每个滑块之间设有连杆，所述连杆的第一端分别与对应的滑块转动连接，所述连杆的第二端均与所述取料机构转动连接；

与所述滑块一一对应的驱动装置，用于驱动对应的滑块沿所述竖直导轨滑动，以通过所述连杆带动所述取料机构进行移动。

上述实施例中，取料机构的位置由每个滑块相对竖直导轨滑动的位移决定，连杆随滑块移动的过程中使取料机构的位置不断发生变化，在多个连杆的共同带动下实现取料机构的精准定位，整体结构简单、操作灵活，并且占用空间小。

在一个具体的实施方案中，所述取料机构包括：

底座，所述底座与每个连杆的第二端转动连接；

设置在所述底座上的吸附组件以及与所述吸附组件连通的气泵，所述气泵用于排出所述吸附组件内的空气，使所述吸附组件吸附所述物品；或者，所述气泵用于向所述吸附组件内充入空气，使所述吸附组件上的物品脱离。

通过吸附组件在负压下对物品的吸附作用来获取物品，避免了对物品表面造成机械损伤，保证了物品的完整性。

具体设置时，所述吸附组件包括吸嘴以及设置在所述吸嘴上的气管，且所述底座上设有通孔，所述气管穿过所述通孔后与所述气泵连通。

为了增加吸嘴的柔性，进一步避免对物品造成的机械损伤，所述吸嘴由柔性材料制作而成，且所述吸嘴的外壁为折叠状结构。在获取物品的过程中，吸嘴在长度方向上可以进行压缩，以适应不同大小的物品，实现柔性操作。

可选的，所述吸嘴与所述底座之间还设有支架。支架对吸嘴具有固定以及支撑的作用，提高了结构的稳定性。

可选的，所述底座与所述每个滑块之间设置的连杆的数量为两个，且两个所述连杆平行设置，这样设置有利于增强装置的承重能力。

可选的，针对所述底座与所述每个滑块之间设置的两个连杆，所述底座上设有与所述两个连杆对应的凸台，所述两个连杆分别转动连接在所述对应的凸台的两侧。

可选的，所述连杆的第一端分别与对应的滑块通过第一关节轴承转动连接，所述连杆的第二端均与所述取料机构通过第二关节轴承转动连接。

可选的，所述驱动装置包括沿所述竖直导轨设置的皮带以及驱动所述皮带传动的驱动电机，且所述滑块固定在所述皮带上。

为提高定位精度，所述每个竖直导轨上设有零位，对于每一个物品，所述驱动装置还用于在所述取料机构将所述物品移动到指定的位置并释放所述物品后，驱动对应的滑块回归到零位。即，每转移一个物品后都使滑块复位，再进行下一个物品的转移，这样可以防止多次运动之后出现累计误差，从而提高了定位精度。

可选的，还包括固定架，所述固定架与所述基座相对设置，且与每个竖直导轨固定连接。固定架对竖直导轨起固定作用，提高了装置的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的物品移动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种取料机构的结构示意图；

图3为图2所示的取料机构中支架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种取料机构的结构示意图。

附图标记：

10-基座 20-竖直导轨 30-滑块 40-连杆

50-取料机构 51-底座 52-吸嘴 53-气管

54-支架 541-第一固定板 542-第二固定板 543-连接板

60-柔触爪手 61-手指

70-固定架 80-储货机构

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种物品移动装置，通过一种多连杆的结构形式实现物品的移动，如将物品转移到指定的位置，具体包括：

基座；

设置在基座上且沿基座周向分布的至少三个竖直导轨，每个竖直导轨上设有滑块，且滑块与相应的竖直导轨滑动连接；

用于获取物品的取料机构，取料机构与每个滑块之间设有连杆，连杆的第一端分别与对应的滑块转动连接，连杆的第二端均与取料机构转动连接；

与滑块一一对应的驱动装置，用于驱动对应的滑块沿竖直导轨滑动，以通过连杆带动取料机构进行移动。

上述实施例中，取料机构的位置由每个滑块相对竖直导轨滑动的位移决定，连杆随滑块移动的过程中使取料机构的位置不断发生变化，在取料机构到达与目标物品对应的位置后，滑块停止滑动，并在取料机构获取该目标物品后，再次滑动，通过连杆带动取料机构将目标物品转移到指定的位置；该物品移动装置通过多连杆之间的相互配合实现取料机构的移动与精准定位，结构简单、操作灵活，并且占用空间小。

为了更加清楚的了解本发明实施例提供的物品移动装置的具体结构，现结合附图进行详细的描述。

如图1所示，该物品移动装置包括基座10以及设置在基座10上的至少三个竖直导轨20，这些竖直导轨20在基座10上沿周向分布，每个竖直导轨20上设有滑块30，且滑块30与相应的竖直导轨20滑动连接；还包括用于获取物品的取料机构50，取料机构50位于竖直导轨20围成的空间内，取料机构50与每个滑块30之间设有连杆40，连杆40的第一端分别与对应的滑块30转动连接，连杆40的第二端均与取料机构50转动连接。该物品移动装置中，取料机构50的位置由每个滑块30相对竖直导轨20滑动的位移决定，连杆40随滑块30移动的过程中使取料机构50的位置不断发生变化，在取料机构50到达与目标物品对应的位置后，滑块30停止滑动，并在取料机构50获取该目标物品后，再次滑动，通过连杆40带动取料机构50将目标物品转移到指定的位置。该物品移动装置通过多连杆40之间的相互配合实现取料机构50的移动与精准定位，结构简单、操作灵活，并且占用空间小，适合在一些空间密集的场所应用。

为了实现自动化，该物品移动装置还包括与滑块30一一对应的驱动装置，用于驱动对应的滑块30沿竖直导轨20滑动，以通过连杆40带动取料机构50进行移动。在锁定目标物品后，该物品移动装置实现物品获取并转移的具体流程为：

步骤S101：确定取料机构50由初始位置到达与目标物品对应的位置(即取料位置)时，每个滑块30需沿竖直导轨20滑动的第一距离；

步骤S102：控制驱动装置驱动相应的滑块30沿竖直导轨20滑动对应的第一距离，使取料机构50移动到取料位置；

步骤S103：控制取料机构50获取目标物品；

步骤S104：确定取料机构50到达落料位置时，每个滑块30需沿竖直导轨20滑动的第二距离；

步骤S105：控制驱动装置驱动相应的滑块30沿竖直导轨20滑动对应的第二距离，使取料机构50移动到落料位置；

步骤S106：控制取料机构50释放目标物品。

每个竖直导轨20上设有零位，对于每一个物品，驱动装置还用于在取料机构50将物品移动到指定的位置并释放物品后，驱动对应的滑块30回归到零位。即，在取料机构50释放目标物品后，还包括步骤S107，控制每个滑块30复位，使取料机构50回到初始位置，然后再重复步骤S101～步骤S107，进行下一个物品的转移，这样可以防止多次运动之后出现累计误差，提高了定位精度。

该物品移动装置中，取料机构50用于获取目标物品，为了使取料机构50能够准确到达取料位置，实现精准定位，可以在取料机构50上或其他位置设置图像采集装置，形成取料机构50的视觉系统，以准确获取目标物品的位置信息，从而根据目标物品的位置信息确定取料机构50到达相应的取料位置时，每个滑块30需沿竖直导轨20滑动的位移。具体的，该图像采集装置可以通过采集目标物品的二维图像信息识别该目标物品的平面坐标位置，或者，也可以通过采集目标物品多个视角的图像，并对这些图像进行分析处理，再结合计算机视觉知识推导出现实环境中目标物品的三维信息，进而得到目标物品的位置信息。

取料机构50有多种结构形式，本实施例中提供了一种取料机构50，采用吸附原理设计，具体包括底座51、设置在底座51上的吸附组件以及与吸附组件连通的气泵，其中，底座51与每个连杆40的第二端转动连接，在连杆40的带动下，吸附组件随底座51的移动其位置不断发生变化；气泵用于排出吸附组件内的空气，使吸附组件吸附物品，或者，气泵用于向吸附组件内充入空气，使吸附组件上的物品脱离。这样，通过吸附组件在负压下对物品的吸附作用，避免了在获取物品时对物品表面造成的机械损伤，保证了物品的完整性。

具体设置时，如图2所示，吸附组件包括吸嘴52以及设置在吸嘴52上的气管53，且底座51上设有通孔，气管53穿过通孔后与气泵连通。为了增加吸嘴52的柔性，并进一步避免对物品造成的机械损伤，吸嘴52由柔性材料制作而成，如橡胶材料、硅胶材料等，且吸嘴52的外壁为折叠状结构，这样使得在吸附物品的过程中，吸嘴52在长度方向上可以进行压缩，以适应不同大小的物品，实现柔性操作。一并参考图2、图3，吸嘴52与底座51之间还设有支架54，支架54对吸嘴52具有固定以及支撑的作用，能够提高结构的稳定性；支架54为镂空设计，气管53穿设在支架54中，并通过底座51上的通孔后与气泵连通，提高了外观效果。在一个具体的实施例中，支架54包括第一固定板541、第二固定板542以及设置在第一固定板541和第二固定板542之间的连接板543，连接板543围成筒状，并分别与第一固定板541、第二固定板542固定连接，第一固定板541和第二固定板542上均设有允许气管53穿过的开孔，其中，第一固定板541用于与吸嘴52固定连接，第二固定板542用于与底座51连接。具体的，第一固定板541和第二固定板542均为圆形，且第一固定板541的横截面积小于第二固定板542的横截面积，使整个支架54呈锥形结构，连接板543上还设置有孔结构，增强了支架54的外观效果。第一固定板541和第二固定板542也可以设置成其他形状，在此不再详细赘述。

具体连接时，底座51与每个滑块30之间设置的连杆40的数量为两个，且这两个连杆40平行设置，通过多对平行设置的连杆40有利于增强装置的承重能力，其中，连杆40可以采用碳纤维杆，碳纤维材料具有高强度、耐腐蚀、低密度等优良性能。另外，针对底座51与每个滑块30之间设置的两个连杆40，底座51上设有与这两个连杆40对应的凸台，两个连杆40分别转动连接在对应的凸台的两侧，这些凸台在底座51上周向设置，由底座51的边沿向外延伸形成。由于连杆40在随滑块30移动过程中，连杆40与滑块30之间以及连杆40与取料机构50之间必然发生摆动，为了避免在连接处产生卡阻，可以在连接处设置关节轴承以实现不同结构件之间的相对摆动，具体的，连杆40的第一端分别与对应的滑块30通过第一关节轴承转动连接，连杆40的第二端均与取料机构50通过第二关节轴承转动连接，在如图2所示的取料机构50中，连杆40的第二端均与对应的凸台通过第二关节轴承转动连接。

除采用吸附组件获取物品外，如图4所示，取料机构50还可以采用柔触爪手60来实现获取物品，其中，柔触爪手60可以包括两个或多个手指61，每个手指61采用柔性材料制作而成，柔触爪手60采用气动驱动技术，通过正负压切换，实现柔性手指61的张开和闭合动作，从而实现抓取或外撑的动作，并可以通过调节空气压强来控制手爪的加紧力度，实现对不同物件的柔性抓取，同时避免夹伤物件。

该物品移动装置中，驱动装置用于驱动滑块30沿竖直导轨20滑动，具体设置时，驱动装置包括沿竖直导轨20设置的皮带以及驱动皮带传动的驱动电机，且滑块30固定在皮带上，驱动电机驱动皮带传动的过程中，实现滑块30的移动。除采用皮带传动方式外，还可以采用丝杠传动，在此不再详细赘述。另外，该物品移动装置在竖直导轨20上与基座10相对的一侧还设有固定架70，该固定架70与每个竖直导轨20固定连接，固定架70对竖直导轨20起固定作用，提高了装置的稳定性。

在一个具体的实施例中，如图1所示，该物品移动装置包括三个竖直导轨20，这三个竖直导轨20在基座10上沿周向均匀分布，取料机构50位于基座10上方由竖直导轨20围成的空间内，取料机构50分别通过三对连杆40分别与设置在上述三个竖直导轨20上的滑块30连接，基座10上可以设置储存有物品的储货机构80，取料机构50在连杆40的带动下实现物品的获取以及转移。

通过以上描述可以看出，本发明实施例通过滑块30、连杆40以及取料机构50之间的联动实现物品的转移，其中，取料机构50的位置由每个滑块30相对竖直导轨20滑动的位移决定，连杆40随滑块30移动的过程中使取料机构50的位置发生变化，并在多个连杆40的共同带动下实现取料机构50的精确定位，该装置结构简单、操作灵活，并且占用空间小。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种物品移动装置，其特征在于，包括：

基座；

设置在所述基座上且沿所述基座周向分布的至少三个竖直导轨，每个竖直导轨上设有滑块，且所述滑块与相应的竖直导轨滑动连接；

用于获取物品的取料机构，所述取料机构与每个滑块之间设有连杆，所述连杆的第一端分别与对应的滑块转动连接，所述连杆的第二端均与所述取料机构转动连接；

与所述滑块一一对应的驱动装置，用于驱动对应的滑块沿所述竖直导轨滑动，以通过所述连杆带动所述取料机构进行移动；

图像采集装置，设置在所述取料机构上，用于采集存储有目标物品的储货机构的图像，以获取所述目标物品的位置信息；

所述取料机构包括：

底座，所述底座与每个连杆的第二端转动连接；

设置在所述底座上的吸附组件以及与所述吸附组件连通的气泵，所述气泵用于排出所述吸附组件内的空气，使所述吸附组件吸附所述物品；或者，所述气泵用于向所述吸附组件内充入空气，使所述吸附组件上的物品脱离；

所述吸附组件包括吸嘴以及设置在所述吸嘴上的气管，且所述底座上设有通孔，所述气管穿过所述通孔后与所述气泵连通；

所述吸嘴由柔性材料制作而成，且所述吸嘴的外壁为折叠状结构；

所述吸嘴与所述底座之间还设有支架，所述支架具有镂空结构，所述气管穿过所述支架，并通过所述底座上的通孔与所述气泵连通；

所述支架包括第一固定板、第二固定板以及设置在所述第一固定板和所述第二固定板之间的连接板，所述连接板围成筒状，并设有孔结构。

2.如权利要求1所述的物品移动装置，其特征在于，所述底座与所述每个滑块之间设置的连杆的数量为两个，且两个所述连杆平行设置。

3.如权利要求2所述的物品移动装置，其特征在于，针对所述底座与所述每个滑块之间设置的两个连杆，所述底座上设有与所述两个连杆对应的凸台，所述两个连杆分别转动连接在所述对应的凸台的两侧。

4.如权利要求1所述的物品移动装置，其特征在于，所述连杆的第一端分别与对应的滑块通过第一关节轴承转动连接，所述连杆的第二端均与所述取料机构通过第二关节轴承转动连接。

5.如权利要求1所述的物品移动装置，其特征在于，所述驱动装置包括沿所述竖直导轨设置的皮带以及驱动所述皮带传动的驱动电机，且所述滑块固定在所述皮带上。

6.如权利要求1所述的物品移动装置，其特征在于，所述每个竖直导轨上设有零位，对于每一个物品，所述驱动装置还用于在所述取料机构将所述物品移动到指定的位置并释放所述物品后，驱动对应的滑块回归到零位。

7.如权利要求1至6任一项所述的物品移动装置，其特征在于，还包括固定架，所述固定架与所述基座相对设置，且与每个竖直导轨固定连接。

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