CN110342199B - 一种可移动式多自由度运输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可移动式多自由度运输装置，包括运输支架总成、齿轮齿条式减速机构总成、运输斗，本发明适用于工厂及物料车间用于方便高效安全的搬运货物，且该装置具有上下前后左右多个方向的运动自由度，可以灵活的运动而服务于多个机器及物料架上的货物运输。该结构是可以灵活的架设在机器上方避免占用人行空间而更加安全和利于场所的布置，不会对人产生潜在的安全风险。且该本发明采用电机进行驱动，静音、运动速度快，工作效率高，且结构简单易于维护和推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种可移动式多自由度运输装置。
背景技术
目前，很多工厂或其它常常需要运输物料的场合，如注塑车间的成品及颗粒状物料等的运输，常用叉车或者在地面机器旁边安装流水线台的方式进行物料的输送，但是对于大批量高节拍生产的时候，叉车运输常常占用空间且不够安全，而流水线台同样占用较大空间不利于合理布置产线和上下物料及更换模具，因此，一种能架设在机器上方的自动化不占用空间及安全高效的多自由度搬运装置就很能符合该场合的需求了。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可移动式多自由度运输装置。
本发明采取的具体技术方案是：
一种可移动式多自由度运输装置，包括运输支架总成、齿轮齿条式减速机构总成、运输斗，其中：
所述运输支架总成包括基座，所述基座上安装有滑轨，所述基座侧面安装有齿条，所述滑轨上套接有滑块，所述滑块两端上安装有安装板，所述安装板上安装有减速驱动电机，所述减速驱动电机的输出轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条啮合；所述安装板上端安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接有法兰齿盘；所述安装板下端设有齿轮锁止机构a，所述齿轮锁止机构a上的齿轮可与所述驱动齿轮啮合；所述安装板上端设有齿轮锁止机构b，所述齿轮锁止机构b上的齿轮可与所述法兰齿盘上的齿轮啮合；
所述齿轮齿条式减速机构总成包括两齿条轴，所述齿条轴上安装有齿轮减速电机，所述齿条轴开设有与齿轮减速电机内置的齿轮啮合的槽；所述齿条轴上端连接有圆形端头，所述齿条轴下端焊接连接法兰，所述连接法兰连接有减速电机，两齿条轴上的减速电机通过连接块连接，具体为所述减速电机输出轴与所述连接块连接；所述连接块与所述运输斗连接；所述齿条轴上还安装有齿条限位块，所述齿条限位块邻近所述连接法兰。
优选地，所述运输支架总成还包括导向卸料斗，所述安装板上连接有平衡块，所述平衡块与所述导向卸料斗螺纹连接。
优选地，所述运输支架总成还包括防护罩，所述防护罩两端分别与所述安装板螺栓连接。
优选地，所述两安装板之间通过连接杆a连接，所述连接杆a的两端分别与所述安装板固定连接。
优选地，所述两齿轮减速电机之间通过连接杆b连接，具体为所述连接杆b两端分别与所述齿轮减速电机的箱体固定连接。
优选地，所述齿轮锁止机构a、齿轮锁止机构b分别由气缸、锁止架、齿盘块构成，所述气缸的输出轴与所述锁止架连接，所述锁止架的另一端与齿盘块的尾端焊接在一起；所述锁止架穿过所述安装板，所述锁止架的截面为非直线形不规则的截面，优选T形或工字形截面。
优选地，所述连接块两端头处开有方形的过盈孔与两侧电机的输出轴过盈配合连接，且所述连接块两端头侧面开有螺纹孔并通过螺栓连接锁紧与所述电机的输出轴的连接。
优选地，所述齿轮减速电机上下端分别安装有密封盖。
优选地，所述运输斗上安装有红外感应信号发射器、红外感应信号接收器，所述红外感应信号发射器的孔与红外感应信号接收器的孔心正对着。
优选地，所述运输斗上开设有细小的孔，所述基座为混凝土或钢结构。
本发明的有益效果是：本发明适用于工厂及物料车间用于方便高效安全的搬运货物，且该装置具有上下前后左右多个方向的运动自由度，可以灵活的运动而服务于多个机器及物料架上的货物运输。该结构是可以灵活的架设在机器上方避免占用人行空间而更加安全和利于场所的布置，不会对人产生潜在的安全风险。且该本发明采用电机进行驱动，静音、运动速度快，工作效率高，且结构简单易于维护和推广。
附图说明
图1为本发明所述可移动式多自由度运输装置的结构示意图；
图2为运输支架总成的结构示意图；
图3为齿轮齿条式减速机构总成的结构示意图；
图4为运输斗的结构示意图；
图5-7为本发明所述可移动式多自由度运输装置工作时的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
一种可移动式多自由度运输装置，如图1所示，包括运输支架总成1、齿轮齿条式减速机构总成2、运输斗3，其中：
如图1所示，所述运输支架总成包括基座11，所述基座11为混凝土或钢结构，为方形铁框柱，结构简单易安装维护，可以根据厂房及机器布置通过螺栓连接或者焊接的方式灵活安装在特定的支撑架上；所述基座11上安装有滑轨12，所述基座侧面安装有齿条13，所述滑轨12上套接有滑块14，所述滑块14两端上安装有安装板15，所述安装板15上安装有减速驱动电机151，所述减速驱动电机151的输出轴上安装有驱动齿轮152，所述驱动齿轮152与所述齿条13啮合；所述安装板上端安装有旋转电机16，所述旋转电机16的输出轴连接有法兰齿盘161，法兰齿盘161可以随着电机输出轴同步旋转；齿轮锁止机构a153、齿轮锁止机构b154分别由气缸、锁止架、齿盘块构成，所述气缸的输出轴与所述锁止架连接，所述锁止架的另一端与齿盘块的尾端焊接在一起；所述锁止架穿过所述安装板，其中所述锁止架的截面呈T或工字形，所述安装板15下端设有齿轮锁止机构a153，所述齿轮锁止机构a153上的齿轮可与所述驱动齿轮152啮合或脱离啮合，啮合后其穿过支架上的T字形或工字形部分可以被支架卡主而不会转动，驱动齿轮152无法左右移动；所述安装板15上端设有齿轮锁止机构b154，所述齿轮锁止机构b154上的齿轮可与所述法兰齿盘161上的齿轮啮合或脱离啮合，以实现法兰齿盘161的固定防转，从而实现运输支架总成可以在某个位置在旋转电机16断电状态保持锁定的位置状态，避免突发事故的发生，更好的保证了机器及人员的安全，旋转电机同时具有断电刹车功能，可以实现在突然断电情况下电机的位置固定不动，保证了系统的安全，这样齿轮齿条式减速机构总成2可以在锁止机构和断电刹车功能的电机双重保证下实现安全运行，避免人员和机器的事故发生，实现安全生产；所述安装板15上连接有平衡块155，通过焊接方式安装连接在装板上，左右各一块，该平衡块155用于平衡运输斗运输货物过程中的整个几何的重心，保持整个机构重心的波动尽量小，避免重心波动过大对滑块滑轨和系统的不平衡扭转破坏，所述平衡块155与导向卸料斗17螺纹连接，导向卸料斗17可以将运输斗3卸下的货物沿着斜槽落下，避免货物不规则掉落；所述运输支架总成1还包括防护罩18，所述防护罩18两端分别与所述安装板15螺栓连接，用于保护该保护罩18下方的滑轨免受粉尘、颗粒等的掉落伤害；所述两安装板15之间通过连接杆a19连接，所述连接杆a19的两端分别与所述安装板15固定连接。
如图2所示，所述齿轮齿条式减速机构总成2包括两齿条轴21，所述齿条轴21上安装有齿轮减速电机22，所述齿轮减速电机22上下端分别安装有密封盖，实现固定及密封齿轮减速电机22，齿轮减速电机22同时具有断电刹车功能，可以实现在突然断电情况下电机的位置固定不动，保证了系统的安全；所述齿条轴21开设有与齿轮减速电机22内置的齿轮啮合的槽；所述齿条轴21上端连接有圆形端头用于实现齿条轴往下运动到下极限位置时候的限位，所述齿条轴21下端焊接连接法兰26，所述连接法兰26连接有减速电机23，两齿条轴上的减速电机23通过连接块24连接，具体为所述连接块24两端头处开有方形的过盈孔与两侧减速电机23的输出轴过盈配合连接，连接块24两端头侧面开有螺纹孔并通过螺栓连接锁紧与所述减速电机23的输出轴的连接；所述连接块24与所述运输斗3连接，该减速电机23同时具有断电刹车功能，可以实现在突然断电情况下电机的位置固定不动，保证了系统的安全。该减速电机23可以采用小的便宜的电机达到减速增扭的目的，电机更加小巧且能布置更方便；所述齿条轴21上还安装有齿条限位块25，所述齿条限位块25邻近所述连接法兰26，左右各一个，用于齿条轴往上运动到上极限位置的限位；两齿轮减速电机22之间通过连接杆b27连接，具体为所述连接杆b27两端分别与所述齿轮减速电机22的箱体固定连接。
所述运输斗3上安装有红外感应信号发射器31、红外感应信号接收器32，所述红外感应信号发射器31的孔与红外感应信号接收器32的孔心正对着，红外感应信号发射器31由电脑控制发射红外线信号，用于检测斗内的货物是否累积到足够多，是否将红外发射信号挡住，且红外感应信号发射器31不受电磁干扰等影响，消耗的能量少，红外感应信号接收器32一直在接收红外感应信号发射器3时，其红外线被挡住，则红外感应信号接收器32无接收信号，从而可以判断有物体挡住而表示物体运动了某个位置，用于位置或物体到达某个位置的准确判断，该位置处有一物体可以挡住发射出的红外信号不被红外感应信号接收器32接收；所述运输斗3上开设有细小的孔，用于减重和将斗内的存的积水排干净。
本发明可以实现机构上下及前后、左右的货物搬运，当用于前后上下搬运货物工作时的一种工作状态为：如图1所示，齿轮齿条式减速机构总成的齿条轴往下运动带动运输斗往下运动到设定的位置，具体位置可以通过设定齿轮齿条式减速机构总成的的电机位置设定，而与运输斗连接的两侧电机可以调整运输斗的翻转角度便于装卸货物，同时启动锁止机构锁住运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，接着把需要运输的物体装放到运输斗的运输斗内，完成物体装放后，如图5所示，启动锁止机构松开运输支架总成及即齿轮齿条式减速机构总成，齿轮齿条式减速机构总成的电机运动将其传动的齿条杆往上缩回到设定的位置，如图6、7所示，运输支架总成上的电机旋转将齿轮齿条式减速机构总成传送到靠近基台方便卸物的位置进行卸物，在这个过程中，与运输斗连接的两侧电机根据情况调整运输斗的翻转角度保证货物完好放置在运输斗内不会倾倒滑落，同时启动锁止机构锁住运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，完成卸物后，启动锁止机构松开运输支架总成及即齿轮齿条式减速机构总成，运输支架总成的电机恢复初始位置将运输支架总成送离基台，同时，齿轮齿条式减速机构总成将齿条杆伸出到下设定位置后锁定，从而开始第二个搬运循环的工作。
尽管已经对上述实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (11)
1.一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，包括运输支架总成、齿轮齿条式减速机构总成、运输斗，其中：
所述运输支架总成包括基座，所述基座上安装有滑轨，所述基座侧面安装有齿条，所述滑轨上套接有滑块，所述滑块两端上安装有安装板，所述安装板上安装有减速驱动电机，所述减速驱动电机的输出轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条啮合；所述安装板上端安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接有法兰齿盘；所述安装板下端设有齿轮锁止机构a，所述齿轮锁止机构a上的齿轮可与所述驱动齿轮啮合；所述安装板上端设有齿轮锁止机构b，所述齿轮锁止机构b上的齿轮可与所述法兰齿盘上的齿轮啮合；
所述齿轮齿条式减速机构总成包括两齿条轴，所述齿条轴上安装有齿轮减速电机，所述齿条轴开设有与齿轮减速电机内置的齿轮啮合的槽；所述齿条轴上端连接有圆形端头，所述齿条轴下端焊接连接法兰，所述连接法兰连接有减速电机，两齿条轴上的减速电机通过连接块连接，具体为所述减速电机输出轴与所述连接块连接；所述连接块与所述运输斗连接；所述齿条轴上还安装有齿条限位块，所述齿条限位块邻近所述连接法兰；
齿轮齿条式减速机构总成的齿条轴往下运动带动运输斗往下运动到设定的位置，具体位置可以通过设定齿轮齿条式减速机构总成的电机位置设定，而与运输斗连接的两减速电机可以调整运输斗的翻转角度便于装卸货物，同时启动锁止机构锁住运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，接着把需要运输的物体装放到运输斗内，完成物体装放后，启动锁止机构松开运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，齿轮齿条式减速机构总成的电机运动将其传动的齿条杆往上缩回到设定的位置，运输支架总成上的电机旋转将齿轮齿条式减速机构总成传送到靠近基台方便卸物的位置进行卸物，在这个过程中，与运输斗连接的两侧电机根据情况调整运输斗的翻转角度保证货物完好放置在运输斗内不会倾倒滑落，同时启动锁止机构锁住运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，完成卸物后，启动锁止机构松开运输支架总成及齿轮齿条式减速机构总成，运输支架总成的电机恢复初始位置将运输支架总成送离基台，同时，齿轮齿条式减速机构总成将齿条杆伸出到下设定位置后锁定，从而开始第二个搬运循环的工作。
2.根据权利要求1所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述运输支架总成还包括导向卸料斗，所述安装板上连接有平衡块，所述平衡块与所述导向卸料斗螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述运输支架总成还包括防护罩，所述防护罩两端分别与所述安装板螺栓连接。
4.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述两安装板之间通过连接杆a连接，所述连接杆a的两端分别与所述安装板固定连接。
5.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述两齿轮减速电机之间通过连接杆b连接，具体为所述连接杆b两端分别与所述齿轮减速电机的箱体固定连接。
6.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述齿轮锁止机构a、齿轮锁止机构b分别由气缸、锁止架、齿盘块构成，所述气缸的输出轴与所述锁止架连接，所述锁止架的另一端与齿盘块的尾端焊接在一起；所述锁止架穿过所述安装板，所述锁止架的截面为非直线形不规则的截面。
7.根据权利要求6所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述非直线形不规则的截面是T形或工字形截面。
8.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述连接块两端头处开有方形的过盈孔与两侧电机的输出轴过盈配合连接，且所述连接块两端头侧面开有螺纹孔并通过螺栓连接锁紧与所述电机的输出轴的连接。
9.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述齿轮减速电机上下端分别安装有密封盖。
10.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述运输斗上安装有红外感应信号发射器、红外感应信号接收器，所述红外感应信号发射器的孔与红外感应信号接收器的孔心正对着。
11.根据权利要求1或2所述一种可移动式多自由度运输装置，其特征在于，所述运输斗上开设有细小的孔，所述基座为混凝土或钢结构。
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| CN109878990A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 柳州铁道职业技术学院 | 一种双齿轮驱动式自动卸料升降搬运装置 |
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