CN109807856B - 一种工业用货物搬运机械手臂及其工作方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业用货物搬运机械手臂及其工作方式，包括履带轮架、机械臂和滑轨架，所述履带轮架的顶面中心位置处沿履带行径方向转动连接有滑轨架，所述滑轨架包括与履带轮架转动连接的下滑轨，所述履带轮架的顶面位于与下滑轨连接处的两侧对称设置有两个杆端与下滑轨底面贴靠的液压伸缩杆，所述下滑轨的上端面侧边位置处均通过铰链转动连接有侧滑轨，所述侧滑轨远离下滑轨的端部底面转动连接有液压伸缩腿。本发明中，通过履带轮架与滑轨架的组合，在坑洼地形进行搬运货物时，通过液压伸缩杆驱使下滑轨水平，并结合侧滑轨延长工作路径，通过液压伸缩腿提高稳定性，能够高效稳定的完成对货物的搬运。

Description

一种工业用货物搬运机械手臂及其工作方式

技术领域

本发明涉及工业设备技术领域，具体涉及一种工业用货物搬运机械手臂及其工作方式。

背景技术

货物在搬运的过程中，由于工作需要会面临不同的工作地面，由于在坑坑洼洼的地面，货物的搬运受地形影响，效率低，货物运输的稳定性差，现有的货物夹持机构，对于货物的夹持存在一定不便性，需要将夹持口对准货物的中心，再进行夹持，这样对操作人员操作技术要求高，搬运的效率低下。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种工业用货物搬运机械手臂及其工作方式，通过履带轮架与滑轨架的组合，在坑洼地形进行搬运货物时，通过液压伸缩杆驱使下滑轨水平，并结合侧滑轨延长工作路径，通过液压伸缩腿提高稳定性，能够高效稳定的完成对货物的搬运；通过将固定式的夹持机构改为滑动式结构，能够在夹持货物时，通过L型夹板与第一滑块的滑动连接，当夹持货物时，夹持机构能够根据货物的轮廓，进行位置的调整，从而降低与货物对准的时间，降低操作要求，挺高工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种工业用货物搬运机械手臂，包括履带轮架、机械臂和滑轨架，所述履带轮架的顶面中心位置处沿履带行径方向转动连接有滑轨架，所述滑轨架包括与履带轮架转动连接的下滑轨，所述履带轮架的顶面位于与下滑轨连接处的两侧对称设置有两个杆端与下滑轨底面贴靠的液压伸缩杆，所述下滑轨的上端面侧边位置处均通过铰链转动连接有侧滑轨，所述侧滑轨远离下滑轨的端部底面转动连接有液压伸缩腿，所述下滑轨和两个侧滑轨同一侧面均固定有齿条，所述下滑轨的顶面滑动套接有第二滑块，所述第二滑块的侧壁固定有第七电机，所述第七电机通过电机轴传动连接有与齿条啮合传动的第七电机；

所述第二滑块的顶面固定有机械臂，所述机械臂包括前臂、连接臂、下臂和底座，所述底座固定在第二滑块的顶面，所述底座的侧壁固定有第五电机，所述第五电机通过带传动与底座上部转动连接有转动盘传动连接，所述转动盘上部焊接有转动座，所述转动座一侧壁固定有第四电机，所述第四电机通过电机轴与转动座内转动连接的下臂传动连接，所述下臂的上端转动连接有连接臂，所述转动座另一侧壁外部固定有第六电机，所述第六电机通过电机轴与下臂内部的驱动盘传动连接，所述驱动盘的端部通过推动杆与连接臂传动连接，所述连接臂的侧壁固定有第三电机，所述第三电机通过带传动与连接臂内部转动连接的传动杆传动连接，所述传动杆延伸至连接臂外的端部焊接有前臂，所述前臂的内部固定有第二电机，所述第二电机通过带传动与前臂端部转动连接的旋转头传动连接，所述旋转头的内部固定有第一电机，所述第一电机的电机轴传动连接有位于旋转头外侧的夹持机构；

所述夹持机构包括L型夹板、第一滑块和直夹板，所述L型夹板的底面开设有滑槽，所述第一滑块与第一电机的电机轴杆端面焊接，所述第一滑块与滑槽滑动连接，所述L型夹板背离弯折边的的背面固定有一对气动伸缩杆，一对所述气动伸缩杆的杆端传动连接有直夹板。

根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述下滑轨和侧滑轨的截面相同,便于将下滑轨和侧滑轨构成一体，方便第一滑块在其上部移动。

进一步在于：所述侧滑轨的旋转角度为0-90°。

进一步在于：所述第一滑块的外部轮廓为矩形，防止第一滑块在滑槽的发生转动。

进一步在于：所述L型夹板与直夹板的夹持面相互平行设置，且L型夹板与直夹板的夹持面均粘附有橡胶垫，能够提高夹持效果。

进一步在于：所述第二滑块沿下滑轨移动方向的侧面开设有供铰链贯穿的矩形缺口，避免第二滑块在下滑轨内移动时，发生碰撞，影响正常移动。

进一步在于：所述第一电机电机轴杆的旋转角度为0-180°，避免旋转角度过大，对线路造成扭伤损坏。

一种工业用货物搬运机械手臂的工作方式,该机械手臂的具体工作步骤为：

步骤一：通过履带轮架将该机械手臂移动至指定的工作地点，根据货物运输方向的需要，调整履带轮架的朝向；

步骤二：根据地势，调整两个液压伸缩杆进行相应的伸长和缩短，使得下滑轨处于端面水平的状态，将下滑轨两侧的侧滑轨翻转至与下滑轨端面重合状态，翻转液压伸缩腿至竖直向下的状态，控制液压伸缩腿伸长与地面进行接触，从而完成机械手臂的装配；

步骤三：控制机械臂的第七电机旋转，通过齿轮与齿条的啮合带动机械臂在下滑轨和侧滑轨上滑动，从而将机械臂移动至指定的起始工作位；

步骤四：通过第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机的组合运动，驱动前臂、连接臂、转动盘和下臂进行旋转调节，使得夹持机构能够对准搬运货物，通过气动伸缩杆带动直夹板对货物进行夹持，由于L型夹板与滑槽之间滑动连接，夹持时，能够对夹持机构进行调节，从而将货物通过夹持机构进行夹持；

步骤五：通过控制机械臂的第七电机旋转，通过齿轮与齿条的啮合带动机械臂在下滑轨和侧滑轨上滑动，从而将机械臂移动至指定的终止工作位；

步骤六：通过控制机械臂进行翻转，通过夹持机构将货物移送至指定的货物码放地，控制气动伸缩杆伸长，对货物进行释放，完成对货物的搬运。

本发明的有益效果：

1、该货物搬运机械手臂包括履带轮架，履带轮架的顶面中心位置处与滑轨架的下滑轨转动连接，履带轮架的顶面设置有杆端与下滑轨底面贴靠的两个液压伸缩杆，下滑轨的上端面两侧均通过铰链转动连接有侧滑轨，侧滑轨远离下滑轨的端部底面转动连接有液压伸缩腿，下滑轨和两个侧滑轨同一侧面固定均固定有齿条，下滑轨的顶面滑动套接有第二滑块，第二滑块的侧壁固定与齿条啮合传动的第七电机，通过履带轮架与滑轨架的组合，在坑洼地形进行搬运货物时，通过液压伸缩杆驱使下滑轨水平，并结合侧滑轨延长工作路径，通过液压伸缩腿提高稳定性，能够高效稳定的完成对货物的搬运；

2、夹持机构的L型夹板底面开设有滑槽，第一滑块与第一电机的电机轴杆焊接，第一滑块与滑槽滑动连接，L型夹板背离弯折边的的背面固定有一对气动伸缩杆，一对气动伸缩杆的杆端传动连接有直夹板，该种结构，通过将固定式的夹持机构改为滑动式结构，能够在夹持货物时，通过L型夹板与第一滑块的滑动连接，当夹持货物时，夹持机构能够根据货物的轮廓，进行位置的调整，从而降低与货物对准的时间，降低操作要求，挺高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中滑轨架的结构示意图；

图3是本发明中机械臂的结构示意图；

图4是本发明中机械臂的另一视角结构示意图；

图5是本发明中夹持机构的结构示意图。

图中：100、履带轮架；101、液压伸缩杆；200、机械臂；201、夹持机构；2011、L型夹板；2012、滑槽；2013、第一滑块；2014、气动伸缩杆；2015、直夹板；202、第一电机；203、前臂；204、第二电机；205、连接臂；206、第三电机；207、推动杆；208、驱动盘；209、下臂；210、第四电机；211、底座；212、旋转头；213、第五电机；214、转动盘；215、传动杆；216、第六电机；300、滑轨架；301、第二滑块；302、第七电机；303、齿轮；304、齿条；305、侧滑轨；306、液压伸缩腿；307、下滑轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种工业用货物搬运机械手臂，包括履带轮架100、机械臂200和滑轨架300，履带轮架100的顶面中心位置处沿履带行径方向转动连接有滑轨架300，滑轨架300包括与履带轮架100转动连接的下滑轨307，履带轮架100的顶面位于与下滑轨307连接处的两侧对称设置有两个杆端与下滑轨307底面贴靠的液压伸缩杆101，下滑轨307的上端面侧边位置处均通过铰链转动连接有侧滑轨305，侧滑轨305远离下滑轨307的端部底面转动连接有液压伸缩腿306，下滑轨307和两个侧滑轨305同一侧面均固定有齿条304，下滑轨307的顶面滑动套接有第二滑块301，第二滑块301的侧壁固定有第七电机302，第七电机302通过电机轴传动连接有与齿条304啮合传动的第七电机302；

第二滑块301的顶面固定有机械臂200，机械臂200包括前臂203、连接臂205、下臂209和底座211，底座211固定在第二滑块301的顶面，底座211的侧壁固定有第五电机213，第五电机213通过带传动与底座211上部转动连接有转动盘214传动连接，转动盘214上部焊接有转动座，转动座一侧壁固定有第四电机210，第四电机210通过电机轴与转动座内转动连接的下臂209传动连接，下臂209的上端转动连接有连接臂205，转动座另一侧壁外部固定有第六电机216，第六电机216通过电机轴与下臂209内部的驱动盘208传动连接，驱动盘208的端部通过推动杆207与连接臂205传动连接，连接臂205的侧壁固定有第三电机206，第三电机206通过带传动与连接臂205内部转动连接的传动杆215传动连接，传动杆215延伸至连接臂205外的端部焊接有前臂203，前臂203的内部固定有第二电机204，第二电机204通过带传动与前臂203端部转动连接的旋转头212传动连接，旋转头212的内部固定有第一电机202，第一电机202的电机轴传动连接有位于旋转头212外侧的夹持机构201；

夹持机构201包括L型夹板2011、第一滑块2013和直夹板2015，L型夹板2011的底面开设有滑槽2012，第一滑块2013与第一电机202的电机轴杆端面焊接，第一滑块2013与滑槽2012滑动连接，L型夹板2011背离弯折边的的背面固定有一对气动伸缩杆2014，一对气动伸缩杆2014的杆端传动连接有直夹板2015。

下滑轨307和侧滑轨305的截面相同,便于将下滑轨307和侧滑轨305构成一体，方便第一滑块2013在其上部移动，侧滑轨305的旋转角度为0-90°，第一滑块2013的外部轮廓为矩形，防止第一滑块2013在滑槽2012的发生转动，L型夹板2011与直夹板2015的夹持面相互平行设置，且L型夹板2011与直夹板2015的夹持面均粘附有橡胶垫，能够提高夹持效果，第二滑块301沿下滑轨307移动方向的侧面开设有供铰链贯穿的矩形缺口，避免第二滑块301在下滑轨307内移动时，发生碰撞，影响正常移动，第一电机202电机轴杆的旋转角度为0-180°，避免旋转角度过大，对线路造成扭伤损坏。

一种工业用货物搬运机械手臂的工作方式,该机械手臂的具体工作步骤为：

步骤一：通过履带轮架100将该机械手臂移动至指定的工作地点，根据货物运输方向的需要，调整履带轮架100的朝向；

步骤二：根据地势，调整两个液压伸缩杆101进行相应的伸长和缩短，使得下滑轨307处于端面水平的状态，将下滑轨307两侧的侧滑轨305翻转至与下滑轨307端面重合状态，翻转液压伸缩腿306至竖直向下的状态，控制液压伸缩腿306伸长与地面进行接触，从而完成机械手臂的装配；

步骤三：控制机械臂200的第七电机302旋转，通过齿轮303与齿条304的啮合带动机械臂200在下滑轨307和侧滑轨305上滑动，从而将机械臂200移动至指定的起始工作位；

步骤四：通过第一电机202、第二电机204、第三电机206、第四电机210、第五电机213和第六电机216的组合运动，驱动前臂203、连接臂205、转动盘214和下臂209进行旋转调节，使得夹持机构201能够对准搬运货物，通过气动伸缩杆2014带动直夹板2015对货物进行夹持，由于L型夹板2011与滑槽2012之间滑动连接，夹持时，能够对夹持机构201进行调节，从而将货物通过夹持机构201进行夹持；

步骤五：通过控制机械臂200的第七电机302旋转，通过齿轮303与齿条304的啮合带动机械臂200在下滑轨307和侧滑轨305上滑动，从而将机械臂200移动至指定的终止工作位；

步骤六：通过控制机械臂200进行翻转，通过夹持机构201将货物移送至指定的货物码放地，控制气动伸缩杆2014伸长，对货物进行释放，完成对货物的搬运。

本发明的有益效果：

1、该货物搬运机械手臂包括履带轮架100，履带轮架100的顶面中心位置处与滑轨架300的下滑轨307转动连接，履带轮架100的顶面设置有杆端与下滑轨307底面贴靠的两个液压伸缩杆101，下滑轨307的上端面两侧均通过铰链转动连接有侧滑轨305，侧滑轨305远离下滑轨307的端部底面转动连接有液压伸缩腿306，下滑轨307和两个侧滑轨305同一侧面固定均固定有齿条304，下滑轨307的顶面滑动套接有第二滑块301，第二滑块301的侧壁固定与齿条304啮合传动的第七电机302，通过履带轮架100与滑轨架300的组合，在坑洼地形进行搬运货物时，通过液压伸缩杆101驱使下滑轨307水平，并结合侧滑轨305延长工作路径，通过液压伸缩腿306提高稳定性，能够高效稳定的完成对货物的搬运；

2、夹持机构201的L型夹板2011底面开设有滑槽2012，第一滑块2013与第一电机202的电机轴杆焊接，第一滑块2013与滑槽2012滑动连接，L型夹板2011背离弯折边的的背面固定有一对气动伸缩杆2014，一对气动伸缩杆2014的杆端传动连接有直夹板2015，该种结构，通过将固定式的夹持机构201改为滑动式结构，能够在夹持货物时，通过L型夹板2011与第一滑块2013的滑动连接，当夹持货物时，夹持机构201能够根据货物的轮廓，进行位置的调整，从而降低与货物对准的时间，降低操作要求，挺高工作效率。

工作原理：使用时，通过履带轮架100将该机械手臂移动至指定的工作地点，根据货物运输方向的需要，调整履带轮架100的朝向，然后根据地势，调整两个液压伸缩杆101进行相应的伸长和缩短，使得下滑轨307处于端面水平的状态，将下滑轨307两侧的侧滑轨305翻转至与下滑轨307端面重合状态，翻转液压伸缩腿306至竖直向下的状态，控制液压伸缩腿306伸长与地面进行接触，从而完成机械手臂的装配，然后控制机械臂200的第七电机302旋转，通过齿轮303与齿条304的啮合带动机械臂200在下滑轨307和侧滑轨305上滑动，从而将机械臂200移动至指定的起始工作位，接着通过第一电机202、第二电机204、第三电机206、第四电机210、第五电机213和第六电机216的组合运动，驱动前臂203、连接臂205、转动盘214和下臂209进行旋转调节，使得夹持机构201能够对准搬运货物，通过气动伸缩杆2014带动直夹板2015对货物进行夹持，由于L型夹板2011与滑槽2012之间滑动连接，夹持时，能够对夹持机构201进行调节，从而将货物通过夹持机构201进行夹持，然后通过控制机械臂200的第七电机302旋转，通过齿轮303与齿条304的啮合带动机械臂200在下滑轨307和侧滑轨305上滑动，从而将机械臂200移动至指定的终止工作位，接着通过控制机械臂200进行翻转，通过夹持机构201将货物移送至指定的货物码放地，控制气动伸缩杆2014伸长，对货物进行释放，完成对货物的搬运。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工业用货物搬运机械手臂，其特征在于，包括履带轮架(100)、机械臂(200)和滑轨架(300)，所述履带轮架(100)的顶面中心位置处沿履带行径方向转动连接有滑轨架(300)，所述滑轨架(300)包括与履带轮架(100)转动连接的下滑轨(307)，所述履带轮架(100)的顶面位于与下滑轨(307)连接处的两侧对称设置有两个杆端与下滑轨(307)底面贴靠的液压伸缩杆(101)，所述下滑轨(307)的上端面侧边位置处均通过铰链转动连接有侧滑轨(305)，所述侧滑轨(305)远离下滑轨(307)的端部底面转动连接有液压伸缩腿(306)，所述下滑轨(307)和两个侧滑轨(305)同一侧面均固定有齿条(304)，所述下滑轨(307)的顶面滑动套接有第二滑块(301)，所述第二滑块(301)的侧壁固定有第七电机(302)，所述第七电机(302)通过电机轴传动连接有与齿条(304)啮合传动的第七电机(302)；

所述第二滑块(301)的顶面固定有机械臂(200)，所述机械臂(200)包括前臂(203)、连接臂(205)、下臂(209)和底座(211)，所述底座(211)固定在第二滑块(301)的顶面，所述底座(211)的侧壁固定有第五电机(213)，所述第五电机(213)通过带传动与底座(211)上部转动连接有转动盘(214)传动连接，所述转动盘(214)上部焊接有转动座，所述转动座一侧壁固定有第四电机(210)，所述第四电机(210)通过电机轴与转动座内转动连接的下臂(209)传动连接，所述下臂(209)的上端转动连接有连接臂(205)，所述转动座另一侧壁外部固定有第六电机(216)，所述第六电机(216)通过电机轴与下臂(209)内部的驱动盘(208)传动连接，所述驱动盘(208)的端部通过推动杆(207)与连接臂(205)传动连接，所述连接臂(205)的侧壁固定有第三电机(206)，所述第三电机(206)通过带传动与连接臂(205)内部转动连接的传动杆(215)传动连接，所述传动杆(215)延伸至连接臂(205)外的端部焊接有前臂(203)，所述前臂(203)的内部固定有第二电机(204)，所述第二电机(204)通过带传动与前臂(203)端部转动连接的旋转头(212)传动连接，所述旋转头(212)的内部固定有第一电机(202)，所述第一电机(202)的电机轴传动连接有位于旋转头(212)外侧的夹持机构(201)；

所述夹持机构(201)包括L型夹板(2011)、第一滑块(2013)和直夹板(2015)，所述L型夹板(2011)的底面开设有滑槽(2012)，所述第一滑块(2013)与第一电机(202)的电机轴杆端面焊接，所述第一滑块(2013)与滑槽(2012)滑动连接，所述L型夹板(2011)背离弯折边的的背面固定有一对气动伸缩杆(2014)，一对所述气动伸缩杆(2014)的杆端传动连接有直夹板(2015)。

2.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述下滑轨(307)和侧滑轨(305)的截面相同。

3.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述侧滑轨(305)的旋转角度为0-90°。

4.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述第一滑块(2013)的外部轮廓为矩形。

5.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述L型夹板(2011)与直夹板(2015)的夹持面相互平行设置，且L型夹板(2011)与直夹板(2015)的夹持面均粘附有橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述第二滑块(301)沿下滑轨(307)移动方向的侧面开设有供铰链贯穿的矩形缺口。

7.根据权利要求1所述的一种工业用货物搬运机械手臂,其特征在于，所述第一电机(202)电机轴杆的旋转角度为0-180°。

8.一种基于权利要求1所述的工业用货物搬运机械手臂的工作方式,其特征在于，该机械手臂的具体工作步骤为：

步骤一：通过履带轮架(100)将该机械手臂移动至指定的工作地点，根据货物运输方向的需要，调整履带轮架(100)的朝向；

步骤二：根据地势，调整两个液压伸缩杆(101)进行相应的伸长和缩短，使得下滑轨(307)处于端面水平的状态，将下滑轨(307)两侧的侧滑轨(305)翻转至与下滑轨(307)端面重合状态，翻转液压伸缩腿(306)至竖直向下的状态，控制液压伸缩腿(306)伸长与地面进行接触，从而完成机械手臂的装配；

步骤三：控制机械臂(200)的第七电机(302)旋转，通过齿轮(303)与齿条(304)的啮合带动机械臂(200)在下滑轨(307)和侧滑轨(305)上滑动，从而将机械臂(200)移动至指定的起始工作位；

步骤四：通过第一电机(202)、第二电机(204)、第三电机(206)、第四电机(210)、第五电机(213)和第六电机(216)的组合运动，驱动前臂(203)、连接臂(205)、转动盘(214)和下臂(209)进行旋转调节，使得夹持机构(201)能够对准搬运货物，通过气动伸缩杆(2014)带动直夹板(2015)对货物进行夹持，由于L型夹板(2011)与滑槽(2012)之间滑动连接，夹持时，能够对夹持机构(201)进行调节，从而将货物通过夹持机构(201)进行夹持；

步骤五：通过控制机械臂(200)的第七电机(302)旋转，通过齿轮(303)与齿条(304)的啮合带动机械臂(200)在下滑轨(307)和侧滑轨(305)上滑动，从而将机械臂(200)移动至指定的终止工作位；

步骤六：通过控制机械臂(200)进行翻转，通过夹持机构(201)将货物移送至指定的货物码放地，控制气动伸缩杆(2014)伸长，对货物进行释放，完成对货物的搬运。

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