CN110001503A - 装夹机构以及搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装夹机构以及搬运装置，其中，装夹机构包括：装夹平台，用于承载货物；夹紧装置，具有伸置于所述装夹平台上方的夹紧件；驱动装置，通过自锁丝杆与所述夹紧装置连接，用于驱动所述夹紧装置沿所述装夹平台、在用于夹紧货物的夹紧位置和用于放松货物的松开位置间往复移动；本发明的装夹机构，由于驱动装置通过自锁丝杆与夹紧装置连接，因此采用夹紧装置对货物进行夹紧后，在运送过程中，即使驱动装置不再施加驱动力，夹紧装置也不会发生后退松动，从而能够保证货物在运送过程中不会掉落。

Description

装夹机构以及搬运装置

技术领域

本发明涉及AGV小车技术领域，具体涉及一种装夹机构以及具有上述装夹机构的搬运装置。

背景技术

无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，意即"自动导引运输车"。具体指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。

现有技术的无人搬运车在用于搬运货物时，一般通过装夹机构实现货物在车上的自动固定，装夹机构通过驱动装置驱动，现有的驱动装置一般采用气/油缸、或电机直接驱动，通过设定夹紧件被驱动的距离，从而能够精准的将货物夹紧。

然而，采用现有的驱动装置，虽然能够暂时的将货物夹紧，但由于装夹机构是采用驱动装置直接驱动，因此存在保持力不足的缺陷，货物在运送过程中，一段时间后，容易发生脱钩现象。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的装夹机构，由于采用驱动装置直接驱动，导致夹紧力无法长期保持的缺陷，从而提供一种能够提高对货物的夹持力保持时间的装夹机构，以及一种采用上述装夹机构的搬运装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的装夹机构，包括：

装夹平台，用于承载货物；

夹紧装置，具有伸置于所述装夹平台上方的夹紧件；

驱动装置，通过自锁丝杆与所述夹紧装置连接，用于驱动所述夹紧装置沿所述装夹平台、在用于夹紧货物的夹紧位置和用于放松货物的松开位置间往复移动。

作为优选方案，还包括：

位置监测装置，监测所述夹紧装置是否位于所述夹紧位置或所述松开位置；

控制器，用于接收所述位置监测装置的监测信号，和向所述驱动装置发送控制信号。

作为优选方案，所述位置监测装置包括：

感应凸台，设置在所述夹紧装置上，具有沿所述夹紧装置的移动方向依次设置的至少两个；

位置传感器，固定在所述装夹平台上，与所述感应凸台对应设置，用于通过正对所述感应凸台、监测所述夹紧装置是否位于所述夹紧位置或是否位于所述松开位置。

作为优选方案，所述感应凸台具有两个，分别设置在所述夹紧装置的前后两端。

作为优选方案，所述夹紧装置包括：

夹紧件，竖直向上伸置于所述装夹平台的上方；

安装板，与所述自锁丝杆的滑块连接，并通过卡接结构使所述夹紧件可转动的连接在所述安装板上。

作为优选方案，所述安装板具有沿所述夹紧件依次设置的上、下两组，其中每组具有相对设置的两个卡接板，相对的两个所述卡接板上具有相对的用于卡接所述夹紧件的卡槽。

作为优选方案，还包括：

水平滑台，与所述自锁丝杆平行的支撑在所述夹紧装置的下方。

作为优选方案，还包括：

万向支撑球，设置在所述装夹平台的上方，用于支撑所述货物。

作为优选方案，所述夹紧装置还包括：

止挡件，与所述夹紧件相对的设置在所述装夹平台上。

本发明提供的搬运装置，包括：AGV小车；

上述方案中任一项所述的装夹机构，所述装夹平台可翻转的设置在所述AGV小车上。

本发明的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的装夹机构，由于驱动装置通过自锁丝杆与夹紧装置连接，因此采用夹紧装置对货物进行夹紧后，在运送过程中，即使驱动装置不再施加驱动力，夹紧装置也不会发生后退松动，从而能够保证货物在运送过程中不会掉落。

2.本发明提供的装夹机构，还设置有位置监测装置和控制器，通过位置监测装置对夹紧装置的位置进行监测，并反馈给控制器，通过控制器能够自动控制驱动装置的启、停或正、反向驱动，从而实现夹紧装置的自动化。

3.本发明提供的装夹机构，设置在夹紧装置上的位置检测装置，具体采用位置传感器和感应凸台，位置传感器固定在装夹平台上，感应凸台设置在夹紧装置上，当感应凸台随着夹紧装置移动到预设位置时，与位置传感器正对，从而被监测到，使位置传感器能够朝向控制器发送监测信号。

4.本发明提供的装夹机构，感应凸台设置有两个，并分别在夹紧装置的前后两端设置，分别用于监测夹紧装置的夹紧位置和松开位置。

5.本发明提供的装夹机构，夹紧装置具体的采用安装板与夹紧件的组合，安装板通过卡接结构使夹紧件可转动的连接在安装板上，在夹紧货物的过程中，夹紧件与货物接触的过程中，与货物产生摩擦可进行旋转，从而减小对货物的磨损，保证货物的安全。

6.本发明提供的装夹机构，夹紧装置的用于卡接夹紧件的安装板具有上、下两组，每组对夹紧件的一个位置进行过卡接，能够保证夹紧件始终处于竖直状态，并便于夹紧件的拆装。

7.本发明提供的装夹机构，在夹紧装置的下方，与自锁丝杆平行设置有用于共同支撑夹紧装置的水平滑台，通过水平滑台对夹紧装置的支撑，能够便于夹紧装置在自锁丝杆的驱动下，进行更加顺滑的移动，从而对货物进行更加精准的夹紧。

8.本发明提供的装夹机构，在装夹平台上设置有用于支撑货物的万向支撑球，从而在夹紧装置对货物进行夹紧的过程中，能够便于货物的移动，避免货物因摩擦过大带来的磨损。

9.本发明提供的装夹机构，在装夹平台上，与夹紧件相对的设置有止挡件，止挡件为固定状态，用于与夹紧件相配合，对货物进行夹紧，采用夹紧件与万向球结构相配合，能够使货物顺利的抵住固定的止挡件，并不会与装夹平台产生过大的摩擦，即避免了货物的磨损，又减少了夹紧件的设置，简化了夹紧装置的结构。

10.本发明提供的搬运装置，由于采用上述方案中任一项所述的装夹机构，将装夹平台可翻转的设置在AGV小车上，因此也具有上述任一项所述的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为装夹机构、翻转机构和AGV小车构成的搬运装置的立体结构示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为制动组件的立体结构示意图。

图4为制动组件中啮合齿轮组的立体结构示意图。

图5为图4的爆炸图。

图6为一实施例的驱动组件的立体结构示意图。

图7为图6的爆炸图。

图8为图6中张紧装置的立体结构示意图。

图9为一可替换实施例的驱动组件的爆炸图。

图10为装夹机构的立体结构示意图。

图11为装夹机构的夹紧装置立体结构示意图。

图12为图11的爆炸图。

附图标记说明：

1、装夹平台；

2、驱动组件；201、从动轮；202、驱动轮；203、驱动电机；204、固定座；205、链条；206、皮带；207、弹性件；208、张紧轮；209、张紧杆；210、滑动杆；

3、支撑组件；301、从动轴；

4、制动组件；401、随动齿轮；402、制动齿轮；403、制动器；404、制动轴承座；405、齿轮防护罩；

5、AGV小车；

6、安装板；601、感应凸台；602、卡接板；

7、夹紧件；8、自锁丝杆；9、位置传感器；10、水平滑台；11、万向支撑球；12、止挡件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供的搬运装置，如图1所示，包括：AGV小车5、翻转机构和装夹机构，其中，所述装夹机构的装夹平台1与所述翻转机构的翻转平台为同一平台。装夹平台1通过驱动组件2和支撑组件3，可翻转的设置在AGV小车5上，工作时，使装夹平台1能够在AGV小车5上进行翻转，以进行货物的搬运。

如图2所示，所述翻转机构包括：装夹平台1、驱动组件2、支撑组件3和制动组件4。所述装夹平台1用于承载货物。所述驱动组件2和支撑组件3的底端均固定在AGV小车5上，其中，所述驱动组件2连接在所述装夹平台1的一端，用于驱动所述装夹平台1朝向一侧翻转，所述支撑组件3与所述驱动组件2相对的连接在所述装夹平台1的另一端，用于支撑所述装夹平台1的翻转。所述制动组件4底端固定在AGV小车5上，驱动端与所述装夹平台1的靠近所述支撑组件3的一端连接，通过制动组件4的制动，用于锁定所述装夹平台1的翻转角度，还可以用于减缓装夹平台1的翻转速度。具体的，通过制动组件能够对装夹平台的翻转动作进行减速、停止和保持停止状态，再与驱动组件配合，能够将装夹平台更好的锁定在预设的翻转角度，通过使装夹平台的两端同时得到制动牵制，能够提高装夹平台的制动力和翻转角度的保持力，从而满足现在较重货物的翻转需要。

所述支撑组件3包括支撑体和设置在支撑体上的轴承，从动轴301穿设在支撑体的轴承内，并与轴承通过紧配合连接，从动轴301的一端与装夹平台1连接，从而支撑装夹平台1的翻转。

如图3所示，所述制动组件4包括：制动轴承座404、制动器403和啮合齿轮组。所述制动器403可以采用机械制动、电磁制动、液压或气压制动等；所述啮合齿轮组包括随动齿轮401和制动齿轮402，所述制动组件4通过啮合齿轮组对所述装夹平台1的翻转角度进行锁定或减速。制动组件通过啮合齿轮组对所述装夹平台的翻转角度进行锁定，制动时，能够保证装夹平台翻转后，不能后退，和精准控制装夹平台的翻转角度的目的。

在啮合齿轮组的外部套设有齿轮防护罩405，所述齿轮防护罩405为扇环形结构，具有随所述随动齿轮401移动的刚性罩，和连接在所述刚性罩上的柔性罩。齿轮防护罩，一方面保护齿轮不受损坏，另一方面保护其他设备或人员，避免被齿轮啮合面造成损伤。

如图4、图5所示，所述随动齿轮401为扇环形结构，与所述装夹平台1连接，并随所述装夹平台1绕从动轴301转动；所述制动齿轮402与所述随动齿轮401啮合连接；所述制动器403固定设置在制动轴承座404上，驱动端与所述制动齿轮402连接。制动组件的随动齿轮为扇环形结构，连接在装夹平台上，其圆心与装夹平台的从动轴同心，从而随动齿轮绕从动轴转动的过程中，能够保持与制动齿轮的啮合连接，通过制动器使制动齿轮停止旋转时，通过制动齿轮与随动齿轮的啮合，能够控制随动齿轮的移动和停止。

如图6所示，所述驱动组件2包括：驱动电机203、驱动轮202、链条205、从动轮201、张紧装置和角度传感器组件。其中，所述驱动电机203固定设置在固定座204上，驱动端与所述驱动轮202连接；所述从动轮201与所述装夹平台1连接，用于驱动所述装夹平台1绕从动轴301转动；所述驱动轮202与所述从动轮201连接，用于带动所述从动轮201随所述驱动轮202转动；所述链条205同步连接所述驱动轮202和所述从动轮201。所述张紧装置通过弹性件207保持对所述链条205的弹性张紧；所述角度传感器组件控制反馈从动轮201的运动角度，使其控制在-45°～+45°范围内。驱动组件的驱动电机通过轮系传动，将转动力作用在装夹平台上，使装夹平台能够被正、反向的翻转移动，通过轮系传动，能够调节轮系的传动比，从而可以设置装夹平台的翻转速度。通过链条，能够使驱动轮与从动轮同步传动，在驱动轮停止时，从动轮也能同步停止，从而通过驱动轮能够控制从动轮的转动和停止，对装夹平台进行驱动翻转的同时，还能起到制动的作用。

如图7所示，所述驱动轮202和从动轮201具有并列的两组，从而能够增大轮系的传动力，使装夹平台能够翻转更重的货物。

如图8所示，所述张紧装置包括：张紧轮208、张紧杆209、弹性组件和位置传感器组件。所述张紧轮208可以是齿轮，用于与所述链条205的外圈啮合接触连接，用于弹性驱动所述链条205朝向内侧偏移；所述张紧杆209的中部与所述张紧轮208通过销轴连接，所述张紧杆209的一端铰接连接在驱动组件2上，所述张紧杆209的另一端弹性滑动连接在弹性组件上；所述弹性组件的弹性件207可以采用弹簧，弹性件207与张紧杆209共同构成杠杆压簧，弹性组件的固定件固定连接在所述驱动组件2上，在固定件上滑动连接有滑动杆210，所述滑动杆210的一端与所述张紧杆209固定连接，弹性件207套设在所述滑动杆210上，通过所述弹性件207驱动所述滑动杆210朝向一侧弹性滑动，从而驱动张紧杆209朝向一侧偏压；所述位置传感器组件监测张紧杆209的位移，从而控制杠杆压簧使链条205始终保持张紧状态。张紧装置通过弹性件保持对所述链条的弹性张紧，从而能够保持一直的对链条进行张紧，避免链条松脱。弹性件通过张紧杆构成的杠杆结构、朝向张紧轮作用弹性力，使张紧轮弹性驱动链条朝向一侧偏移，通过杠杆结构能够使弹性件对张紧轮移动时更加省力，从而保证对链条的有效张紧。

工作原理

装夹平台1在±45°范围内翻转时，由于装夹平台1支撑在驱动组件2和支撑组件3的从动轴301上，因此通过驱动组件2的驱动能够使装夹平台1进行翻转。具体的，所述驱动组件2的驱动电机203驱动驱动轮202进行正向或反向的旋转，所述驱动轮202通过链条205带动从动轮201同步转动，从动轮201直接驱动装夹平台1进行翻转。

装夹平台1在±45°范围内，需要在任意角度停止动作时，通过制动组件4进行制动，使装夹平台1在设定的翻转角度上进行精确的定位。具体的，制动器403与制动齿轮402连接，通过制动齿轮402与随动齿轮401啮合连接，随动齿轮401连接在装夹平台1上，从而通过制动器403的制动，使装夹平台1能够减速、停止或保持停止状态。在制动器403动作的同时，驱动组件2的驱动电机203也可以进行减速或停止，以配合制动器403的动作，达到最优的制动效果。

作为一种可替换实施方式，所述驱动轮202与所述从动轮201还可以通过除了链条205以外的其他连接方式进行连接，如齿轮啮合或者皮带206连接等方式。

如图9所示，翻转机构的驱动组件2还可以包括：驱动电机203、驱动轮202、皮带206、从动轮201和张紧装置。

具体的，所述电机可以是步进电机，所述驱动轮202和从动轮201可以是同步轮，相应的，所述皮带206可以是同步带。所述张紧装置的张紧轮208可以是光滑的滚轮，并通过与实施例1相类似的方法，弹性驱动皮带206朝向一侧偏移，以保持皮带206的张紧状态。

如图10所示，所述装夹机构，包括：设置在装夹平台1上的夹紧装置、驱动装置、位置监测装置、和万向支撑球11，还包括分别与驱动装置、位置检测装置电连接的控制器。所述夹紧装置包括：安装板6、夹紧件7和止挡件12，所述夹紧件7在所述装夹平台1上呈对角设置，止挡件12相对夹紧件同样设置在装夹平台1的对角，使一个夹紧件7能够与一个止挡件12配合进行货物的夹紧。所述万向支撑球11具有多个，均匀向上凸出在装夹平台1的上方，用于支撑所述货物。

如图11所示，所述夹紧装置，通过伺服电机作为驱动装置进行驱动，伺服电机的驱动端通过自锁丝杆8与安装板6连接，所述安装板6通过卡接结构使所述夹紧件7可转动的连接在所述安装板6上，使所述夹紧件7竖直向上伸置于所述装夹平台1的上方。所述安装板6上设置有作为位置监测装置的两个感应凸台601，两个所述感应凸台601沿所述夹紧装置的移动方向依次设置，具体设置在安装板6的前后两端，用于分别在夹紧装置移动到夹紧货物的夹紧位置、和放松货物的松开位置时，与作为位置监测装置的位置传感器9相对，从而被位置传感器9监测到。所述位置传感器9固定在所述装夹平台1上，与所述感应凸台601对应设置，用于通过正对所述感应凸台601、监测所述夹紧装置是否位于所述夹紧位置或是否位于所述松开位置。在所述安装板6的下方，与自锁丝杆8平行的设有水平滑台10，所述水平滑台10用于与自锁丝杆8共同支撑所述夹紧装置，从而使所述夹紧装置能够更稳定和顺滑的移动。

如图12所示，所述安装板6具有沿所述夹紧件7依次设置的上、下两组，其中每组具有相对设置的两个卡接板602，相对的两个所述卡接板602上具有相对的用于卡接所述夹紧件7的卡槽。通过两对卡槽的卡接结构，能够将夹紧件7可转动的连接在安装板6上，并保持夹紧件7的竖直向上。

工作原理

当货物与装夹平台1上的万向支撑球11接触，控制器向夹紧装置的伺服电机发送控制信号，伺服电机旋转驱动自锁丝杆8，从而驱动安装板6在水平滑台10上，从用于放松货物的松开位置朝向用于夹紧货物的夹紧位置的方向移动；在安装板6的带动下，夹紧件7与货物接触，推动货物在万向支撑球11上滑动，直到抵住止挡件12，在夹紧件7与止挡件12的共同作用下，对货物进行夹紧；当夹紧件7移动至预设的对货物进行夹紧的位置后，安装板6上的一个感应凸台601被带动着移动至与一个位置传感器9相对，此位置传感器9监测到感应凸台601后，朝向控制器发送控制信号，控制器控制伺服电机停止驱动。

当货物被AGV小车运送至预设位置，需要松开对货物的夹紧时，控制器向夹紧装置的伺服电机发送控制信号，伺服电机反向旋转驱动自锁丝杆8，从而驱动安装板6在水平滑台10上，从用于夹紧货物的夹紧位置朝向用于放松货物的松开位置的方向移动；在安装板6的带动下，夹紧件7与货物分离，当夹紧件7移动至预设的对货物进行完全松开的位置后，安装板6上的另一个感应凸台601被带动着移动至与另一个位置传感器9相对，此位置传感器9监测到感应凸台601后，朝向控制器发送控制信号，控制器控制伺服电机停止驱动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.装夹机构，其特征在于，包括：

装夹平台(1)，用于承载货物；

夹紧装置，具有伸置于所述装夹平台(1)上方的夹紧件(7)；

驱动装置，通过自锁丝杆(8)与所述夹紧装置连接，用于驱动所述夹紧装置沿所述装夹平台(1)、在用于夹紧货物的夹紧位置和用于放松货物的松开位置间往复移动。

2.根据权利要求1所述的装夹机构，其特征在于，还包括：

位置监测装置，监测所述夹紧装置是否位于所述夹紧位置或所述松开位置；

控制器，用于接收所述位置监测装置的监测信号，和向所述驱动装置发送控制信号。

3.根据权利要求2所述的装夹机构，其特征在于，所述位置监测装置包括：

感应凸台(601)，设置在所述夹紧装置上，具有沿所述夹紧装置的移动方向依次设置的至少两个；

位置传感器(9)，固定在所述装夹平台(1)上，与所述感应凸台(601)对应设置，用于通过正对所述感应凸台(601)、监测所述夹紧装置是否位于所述夹紧位置或是否位于所述松开位置。

4.根据权利要求3所述的装夹机构，其特征在于，所述感应凸台(601)具有两个，分别设置在所述夹紧装置的前后两端。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的装夹机构，其特征在于，所述夹紧装置包括：

夹紧件(7)，竖直向上伸置于所述装夹平台(1)的上方；

安装板(6)，与所述自锁丝杆(8)的滑块连接，并通过卡接结构使所述夹紧件(7)可转动的连接在所述安装板(6)上。

6.根据权利要求5所述的装夹机构，其特征在于，所述安装板(6)具有沿所述夹紧件(7)依次设置的上、下两组，其中每组具有相对设置的两个卡接板(602)，相对的两个所述卡接板(602)上具有相对的用于卡接所述夹紧件(7)的卡槽。

7.根据权利要求1所述的装夹机构，其特征在于，还包括：

水平滑台(10)，与所述自锁丝杆(8)平行的支撑在所述夹紧装置的下方。

8.根据权利要求1所述的装夹机构，其特征在于，还包括：

万向支撑球(11)，设置在所述装夹平台(1)的上方，用于支撑所述货物。

9.根据权利要求8所述的装夹机构，其特征在于，所述夹紧装置还包括：

止挡件(12)，与所述夹紧件(7)相对的设置在所述装夹平台(1)上。

10.搬运装置，其特征在于，包括：

AGV小车(5)；

权利要求1～9中任一项所述装夹机构，所述装夹平台(1)可翻转的设置在所述AGV小车(5)上。