CN110834894B - 一种高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法，属于智能制造的技术领域。包括搬运框，设置在所述搬运框内的夹取机构，对称固定在所述搬运框的两侧的连接板，传动连接于所述连接板的传动机构，传动连接于所述传动机构的平移臂，传动连接于所述平移臂的平移座，以及传动连接于所述平移座的驱动机构。本发明在搬运装置中设置了层层相扣的可延伸的顶出机构，相邻之间的连接结构紧凑，每层都卡接牢固，具有足够的承载力，不会因受力过大而导致晃动、脱落或脱轨等现象；并且该搬运装置中的每层的延伸并不是相互依赖的，是独立的，可以根据实际需求控制对应的延伸，使用范围广。

Description

一种高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法

技术领域

本发明属于智能制造的技术领域，特别是涉及一种高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法。

背景技术

输送装置是机械领域中用于传送物品、减少劳动力、提高工作效率的装置。目前针对木材或者板材、电池板的输送都使用多个夹爪进行夹取、搬运转移以达到高效率的效果，但是在实际使用中，夹爪位于搬运装置的一端，通过轨道实现夹爪的水平位移，轨道为了能够先长距离的搬运，故分成多个能够伸缩的截断，但是夹爪在工作时因夹爪的个数为多个，故能同时夹取多个货物，因此夹爪所在的那一端的承载力非常大，容易导致轨道在延伸的过程发生松动、晃动、脱落或脱轨等现象，造成结构不稳定。

同时为了能够实现远距离的搬运，现有技术将由多个截断组成的轨道结构设置成同一驱动机构控制，首先：这种搬运装置不适用于短距离的搬运，其次，这样的结构设计中多个截断的轨道是要一一展开的，而不能同时做伸展，效率低。

发明内容

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种能够稳定伸缩、不发生脱轨的高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法。

本发明通过以下技术方案来实现：一种高效率货物转移的搬运装置，包括：

搬运框，设置在所述搬运框内的夹取机构，对称固定在所述搬运框的两侧的连接板，传动连接于所述连接板的传动机构，传动连接于所述传动机构的平移臂，传动连接于所述平移臂的平移座，以及传动连接于所述平移座的驱动机构；

其中，所述平移座包括：呈镜像设置的两个桁架，所述桁架的内侧壁的顶部设置有竖直方向的安装板；

用于连接两个所述桁架且安装在所述桁架的两端的转轮，传动连接于所述转轮的链条，沿长度方向固定在其中一个桁架的底部的齿条，均匀分布在所述安装板上的安装轴，紧密套接在位于安装板内侧的安装轴上的小齿轮，固定安装在位于安装板外侧的安装轴上的第一滚轮，以及沿长度方向开设在所述桁架的外侧壁上的第一滑槽；所述小齿轮与所述链条相啮合，用于带动第一滚轮的转动使第一滚轮与所述平移臂传动连接；

所述齿条用于与所述驱动机构传动连接，当齿条与第一齿轮相啮合时，同时能够带动第一滚轮在平移臂的工字架内移动，带动平移臂移动。

在进一步的实施例中，所述驱动机构包括：U型座，沿其长度开设在所述U型座底板上的安装槽，设置在所述安装槽的一侧并与之并列的压板，相互之间间隔分布且呈正弦曲线的第一轴承和第二轴承，安装在所述第一轴承上的第一齿轮，固定在所述第二轴承上的第二齿轮，以及安装在所述U型座的两侧的内壁处的第二滚轮；

相邻的第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮与所述齿条相啮合；所述压板的顶部设置有首尾相连的U型槽，所述链条的链条滚子将所述压板活动卡接在内，所述第二滚轮位于所述第一滑槽内。

通过采用上述技术方案：所述第二滚轮位于所述第一滑槽内，起到卡接，防止脱轨的作用；另外采用相邻的第一齿轮和第二齿轮相互啮合，保证了传动的稳定性，最后通过多个第一齿轮与所述齿条相啮合推动桁架前移，保证了传动的持续性。

在进一步的实施例中，所述平移臂包括：平移板，以及对称固定在所述平移板的两侧的工字型架，所述第一滚轮放置在所述工字型架的内壁的卡接处。

通过采用上述技术方案：所述第一滚轮放置在所述工字型架的内壁的卡接处能够防止平移板与平移座之间的脱离。

在进一步的实施例中，所述传动机构包括：沿长度方向固定在所述连接板的底面两端的上连接架，横向连接于两个上连接架的若干个上横杆，对称安装在所述上横杆上的第三滚轮，固定在所述上连接架上的若干个竖杆，安装在所述竖杆上的第四滚轮，沿长度方向固定在所述竖杆的底部的下连接架，固定在所述下连接架上的若干个下横杆，以及安装在所述下横杆上的第五滚轮；

其中，所述上横杆与所述竖杆为间隔分布，所述竖杆与所述下横杆为相错分布；所述第五滚轮位于工字型架的外壁的卡接处。

通过采用上述技术方案：上横杆、竖杆和下横杆之间构成能够将平移臂包围的环形结构，使连接板与平移臂活动连接的同时还能相互紧扣，不脱离；并且通过第三滚轮、第四滚轮和第五滚轮与平移臂接触，减少接触面积，降低摩擦阻力。

在进一步的实施例中，所述驱动机构还包括:安装在U型座的底部的第一旋转电机，传动连接于所述第一旋转电机的传动齿轮，所述传动齿轮与其中一个第一齿轮相啮合。

在进一步的实施例中，所述工字型架的顶部设置有第二滑槽，用于容纳上横杆上的第三滚轮。

通过采用上述技术方案：增加第三滚轮与平移臂之间的咬合力度。

在进一步的实施例中，所述连接板的一侧安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴上传动连接有第一带轮；

靠近所述第二旋转电机的上连接架的底部设置有两个第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过传动带传动连接；所述第二带轮在所述工字型架上滚动。

使用上述的一种高效率货物转移的搬运装置，搬运方法具体包括以下步骤：

步骤一、夹取机构根据需求夹取板材；

步骤二、若搬运的距离较短，则直接启动传动机构中的第二旋转电机，第二旋转电机中的第一带轮通过传动带带动的第二带轮在工字型架上滚动，随后第三滚轮、第四滚轮和第五滚轮在对应位置处滚动，迫使连接板带动搬运框相对平移臂和平移座做延伸，将搬运框推出；

步骤三、若搬运的距离适中，则直接启动驱动机构中的第一旋转电机，第一旋转电机上的传动齿轮带动与之啮合的第一齿轮转动，因第一齿轮与相邻的第二齿轮啮合，故安装槽内的第一齿轮和第二齿轮均转动并与齿条相啮合，推动齿条前移，即与齿条固定连接的桁架做延伸运动，即平移座被顶出；

步骤四、同时，桁架内部的链条与滚轮被带动前移，因压板的顶部设置有首尾相连的U型槽，链条的链条滚子将所述压板活动卡接在内，故在桁架前移的同时，链条与压板的作用下带动转轮转动，从而链条能够保持稳定的运转，在链条运转时带动小齿轮转动，与小齿轮同轴连接的第一滚轮则在工字型架内的滚动，即同时平移臂顶出；

步骤五、若搬运的距离较长，则同时启动步骤二至步骤四，将平移座、平移臂和连接板同时顶出。

本发明的有益效果：首选，本发明在搬运装置中设置了层层相扣的可延伸的顶出机构，相邻之间的连接结构紧凑，每层都卡接牢固，具有足够的承载力，不会因受力过大而导致晃动、脱落或脱轨等现象；并且该搬运装置中的每层的延伸并不是相互依赖的，是独立的，可以根据实际需求控制对应的延伸，使用范围广。

附图说明

图1为本发明的一种高效率货物转移的搬运装置的结构示意图。

图2为本发明中的连接板、平移臂和平移座的结构示意图一。

图3为本发明中的连接板、平移臂和平移座的结构示意图二。

图4为本发明中的连接板、平移臂和平移座的剖视图。

图5为本发明中平移座的结构示意图一。

图6为本发明中平移座的结构示意图二。

图7为本发明中驱动机构的结构示意图。

图8为本发明中驱动机构的剖视图。

图9为本发明中平移臂的结构示意图。

图10为本发明中的传动机构的结构示意图。

图1至图10中的各标注为：搬运框1、连接板2、传动机构3、平移臂4、平移座5、驱动机构6、第一旋转电机7、上连接架301、上横杆302、第三滚轮303、竖杆304、第四滚轮305、下连接架306、下横杆307、第五滚轮308、第二旋转电机309、平移板401、工字型架402、第二滑槽403、桁架501、安装板502、转轮503、链条504、齿条505、小齿轮506、第一滚轮507、第一滑槽508、U型座601、安装槽602、压板603、第一轴承604、第二轴承605、第一齿轮606、第二齿轮607、第二滚轮608。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

申请人经多次使用发现：夹爪位于搬运装置的一端，通过轨道实现夹爪的水平位移，轨道为了能够先长距离的搬运，故分成多个能够伸缩的截断，但是夹爪在工作时因夹爪的个数为多个，故能同时夹取多个货物，因此夹爪所在的那一端的承载力非常大，容易导致轨道在延伸的过程发生松动、晃动、脱落或脱轨等现象，造成结构不稳定。

同时为了能够实现不同距离的搬运，现有技术将由多个截断组成的轨道结构设置成同一驱动机构控制，首先：这种搬运装置不适用于短距离的搬运，其次，这样的结构设计中多个截断的轨道是要一一展开的，而不能同时做伸展，效率低。

因此，申请人针对上述技术问题，设计出了一种高效率货物转移的搬运装置及其搬运方法。

具体地，一种高效率货物转移的搬运装置包括：搬运框1、连接板2、传动机构3、平移臂4、平移座5、驱动机构6、第一旋转电机7、上连接架301、上横杆302、第三滚轮303、竖杆304、四滚轮305、下连接架306、下横杆307、第五滚轮308、第二旋转电机309、平移板401、工字型架402、第二滑槽403、桁架501、安装板502、转轮503、链条504、齿条505、小齿轮506、第一滚轮507、第一滑槽508、U型座601、安装槽602、压板603、第一轴承604、第二轴承605、第一齿轮606、第二齿轮607、第二滚轮608。

如图1所示，一种高效率货物转移的搬运装置，包括搬运框1，所述搬运框1的内部设置有用于夹取板材或者电池的夹取机构，该夹取机构采用本领域中常用的技术手段即可，故不作赘述。为了使搬运框1能够做相应的伸缩运动，故在搬运框1的两侧对称固定有连接板2，该连接板2起到将搬运框1与传动机构3连接的作用，该传动机构3用于单独控制连接板2的伸缩运动。如图2至图4所示，同时该传动机构3传动连接于平移臂4，所述平移臂4传动连接于平移座5，所述平移座5传动连接于驱动机构6，该驱动机构6用于控制平移座5和平移的伸缩状态。

为了能够使驱动机构6在工作时，能够使平移座5和平移臂4同时开始伸展，故此处应用到的平移座5应当是具有传动驱动作用的功能。如图5至图6所示，所述平移座5包括两个呈镜像设置在桁架501，所述桁架501的顶部的内侧壁处设置有向上延伸的竖直的安装板502，该安装板502上均匀可转动地安装有多个安装轴，位于安装板502的内侧的安装轴上紧密套接小齿轮506，位于安装板502的外侧的安装轴上固定安装有第一滚轮507，故所述小齿轮506与所述第一滚轮507为同轴连接。

两个所述桁架501之间通过转轮503连接，所述转轮503为两个，分别位于所述桁架501的两端；所述两个转轮503通过链条504传动连接，位于顶部链条504与所述第一滚轮507相啮合，用于带动第一滚轮507的转动使第一滚轮507与所述平移臂4传动连接，当齿条505与第一齿轮606相啮合时，同时能够带动第一滚轮507在平移臂4的工字架内移动，带动平移臂4移动。

其中一个桁架501的底部沿其长度方向固定安装有齿条505，所述齿条505用于与所述驱动机构6传动连接。所述桁架501的外侧壁上设置有沿其长度方向的第一滑槽508，用于与驱动机构6的活动卡接。

为了配合上述平移座5，如图7至图8所示，所述驱动机构6包括：U型座601，所述U型座601，用于容纳驱动组件。还包括沿所述U型座601的长度方向开设在所述U型座601的底板上的安装槽602，所述安装槽602的一侧设置有压板603，所述压板603的位置与所述链条504相对应，保证了所述压板603的顶部设置有首尾相连的U型槽，所述链条504的链条504滚子将所述压板603活动卡接在内，为了能够使压板603更好的驱动链条504，所述压板603的顶部设置有首尾相连的U型槽。所述安装槽602的内部等距离地间隔分布有多个第一轴承604和第二轴承605，所述第一轴承604和所述第二轴承605相互之间呈正弦曲线分布，所述第一轴承604上固定安装有第一齿轮606，所述第二轴承605上固定设置有第二齿轮607，相邻的第一齿轮606和第二齿轮607相互啮合，所述第一齿轮606的外径大于所述第二齿轮607的外径，所述第一齿轮606与所述齿条505相啮合。所述U型座601的两侧的内壁处的第二滚轮608，所述第二滚轮608位于所述第一滑槽508，用于传动平移座5。

所述第二滚轮608位于所述第一滑槽508内，起到卡接，防止驱动机构6与平移座5脱轨的作用；另外采用相邻的第一齿轮606和第二齿轮607相互啮合，保证了传动的稳定性，最后通过多个第一齿轮606与所述齿条505相啮合推动桁架501前移，保证了传动的持续性。

所述驱动机构6还包括:安装在U型座601的底部的第一旋转电机7，传动连接于所述第一旋转电机7的传动齿轮，所述传动齿轮与其中一个第一齿轮606相啮合。

所述平移臂4包括：平移板401，和对称固定在所述平移板401的两侧的工字型架402，如图9所示，所述工字型架402的两侧自带卡槽。所述滚轮放置在所述工字型架402的内壁的卡槽处，用于防止平移板401与平移座5之间的脱离。

如图10所示，所述传动机构3用于传动连接板2和平移臂4。具体地，所述传动机构3包括：沿长度方向固定在所述连接板2的底面两端的上连接架301，横向连接于两个上连接架301的若干个上横杆302，对称安装在所述上横杆302上的第三滚轮303，固定在所述上连接架301上的若干个竖杆304，安装在所述竖杆304上的第四滚轮305，沿长度方向固定在所述竖杆304的底部的下连接架306，固定在所述下连接架306上的若干个下横杆307，以及安装在所述下横杆307上的第五滚轮308；

其中，所述上横杆302与所述竖杆304为间隔分布，所述竖杆304与所述下横杆307为相错分布；所述第五滚轮308位于工字型架402的外壁的卡接处。

该结构中的上横杆302、竖杆304和下横杆307之间构成能够将平移臂4包围的环形拥抱式结构，不管连接板2处如何受力都能使连接板2与平移臂4活动连接的同时还能相互紧扣，不脱离；并且通过第三滚轮303、第四滚轮305和第五滚轮308与平移臂4接触，减少接触面积，降低摩擦阻力。

所述工字型架402的顶部设置有第二滑槽403，用于容纳上横杆302上的第三滚轮303。增加第三滚轮303与平移臂4之间的咬合力度。

所述连接板2的一侧安装有第二旋转电机309，所述第二旋转电机309的输出轴上传动连接有第一带轮；

靠近所述第二旋转电机309的上连接架301的底部设置有两个第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过传动带传动连接；所述第二带轮在所述工字型架402上滚动。

搬运方法具体包括以下步骤：

步骤一、夹取机构根据需求夹取板材；

步骤二、若搬运的距离较短，则直接启动传动机构中的第二旋转电机，第二旋转电机中的第一带轮通过传动带带动的第二带轮在工字型架上滚动，随后第三滚轮、第四滚轮和第五滚轮在对应位置处滚动，迫使连接板带动搬运框相对平移臂和平移座做延伸，将搬运框推出；

步骤三、若搬运的距离适中，则直接启动驱动机构中的第一旋转电机，第一旋转电机上的传动齿轮带动与之啮合的第一齿轮转动，因第一齿轮与相邻的第二齿轮啮合，故安装槽内的第一齿轮和第二齿轮均转动并与齿条相啮合，推动齿条前移，即与齿条固定连接的桁架做延伸运动，即平移座被顶出；

步骤四、同时，桁架内部的链条与滚轮被带动前移，因压板的顶部设置有首尾相连的U型槽，链条的链条滚子将所述压板活动卡接在内，故在桁架前移的同时，链条与压板的作用下带动转轮转动，从而链条能够保持稳定的运转，在链条运转时带动小齿轮转动，与小齿轮同轴连接的第一滚轮则在工字型架内的滚动，即同时平移臂顶出；

步骤五、若搬运的距离较长，则同时启动步骤二至步骤四，将平移座、平移臂和连接板同时顶出。

本发明的有益效果：首选，本发明在搬运装置中设置了层层相扣的可延伸的顶出机构，相邻之间的连接结构紧凑，每层都卡接牢固，具有足够的承载力，不会因受力过大而导致晃动、脱落或脱轨等现象；并且该搬运装置中的每层的延伸并不是相互依赖的，是独立的，可以根据实际需求控制对应的延伸，使用范围广。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，包括：

搬运框，设置在所述搬运框内的夹取机构，对称固定在所述搬运框的两侧的连接板，传动连接于所述连接板的传动机构，传动连接于所述传动机构的平移臂，传动连接于所述平移臂的平移座，以及传动连接于所述平移座的驱动机构；

其中，所述平移座包括：呈镜像设置的两个桁架，所述桁架的内侧壁的顶部设置有竖直方向的安装板；

用于连接两个所述桁架且安装在所述桁架的两端的转轮，传动连接于所述转轮的链条，沿长度方向固定在其中一个桁架的底部的齿条，均匀分布在所述安装板上的安装轴，紧密套接在位于安装板内侧的安装轴上的小齿轮，固定安装在位于安装板外侧的安装轴上的第一滚轮，以及沿长度方向开设在所述桁架的外侧壁上的第一滑槽；所述小齿轮与所述链条相啮合，用于带动第一滚轮的转动使第一滚轮与所述平移臂传动连接；

所述齿条用于与所述驱动机构传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述驱动机构包括：U型座，沿其长度开设在所述U型座底板上的安装槽，设置在所述安装槽的一侧并与之并列的压板，相互之间间隔分布且呈正弦曲线的第一轴承和第二轴承，安装在所述第一轴承上的第一齿轮，固定在所述第二轴承上的第二齿轮，以及安装在所述U型座的两侧的内壁处的第二滚轮；

相邻的第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮与所述齿条相啮合；所述压板的顶部设置有首尾相连的U型槽，所述链条的链条滚子将所述压板活动卡接在内，所述第二滚轮位于所述第一滑槽内。

3.根据权利要求2所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述平移臂包括：平移板，以及对称固定在所述平移板的两侧的工字型架，所述第一滚轮放置在所述工字型架的内壁的卡接处。

4.根据权利要求3所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述传动机构包括：沿长度方向固定在所述连接板的底面两端的上连接架，横向连接于两个上连接架的若干个上横杆，对称安装在所述上横杆上的第三滚轮，固定在所述上连接架上的若干个竖杆，安装在所述竖杆上的第四滚轮，沿长度方向固定在所述竖杆的底部的下连接架，固定在所述下连接架上的若干个下横杆，以及安装在所述下横杆上的第五滚轮；

其中，所述上横杆与所述竖杆为间隔分布，所述竖杆与所述下横杆为相错分布；所述第五滚轮位于工字型架的外壁的卡接处。

5.根据权利要求4所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述驱动机构还包括:安装在U型座的底部的第一旋转电机，传动连接于所述第一旋转电机的传动齿轮，所述传动齿轮与其中一个第一齿轮相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述工字型架的顶部设置有第二滑槽，用于容纳上横杆上的第三滚轮。

7.根据权利要求6所述的一种高效率货物转移的搬运装置，其特征在于，所述连接板的一侧安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴上传动连接有第一带轮；

靠近所述第二旋转电机的上连接架的底部设置有两个第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过传动带传动连接；所述第二带轮在所述工字型架上滚动。

8.使用权利要求 7所述的一种高效率货物转移的搬运装置的搬运方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、夹取机构根据需求夹取板材；

步骤二、若搬运的距离较短，则直接启动传动机构中的第二旋转电机，第二旋转电机中的第一带轮通过传动带带动的第二带轮在工字型架上滚动，随后第三滚轮、第四滚轮和第五滚轮在对应位置处滚动，迫使连接板带动搬运框相对平移臂和平移座做延伸，将搬运框推出；

步骤三、若搬运的距离适中，则直接启动驱动机构中的第一旋转电机，第一旋转电机上的传动齿轮带动与之啮合的第一齿轮转动，因第一齿轮与相邻的第二齿轮啮合，故安装槽内的第一齿轮和第二齿轮均转动，并且第一齿轮与齿条相啮合，推动齿条前移，即与齿条固定连接的桁架做延伸运动，即平移座被顶出；

步骤四、同时，桁架内部的链条与滚轮被带动前移，因压板的顶部设置有首尾相连的U型槽，链条的链条滚子将所述压板活动卡接在内，故在桁架前移的同时，链条与压板的作用下带动转轮转动，从而链条能够保持稳定的运转，在链条运转时带动小齿轮转动，与小齿轮同轴连接的第一滚轮则在工字型架内的滚动，即同时平移臂顶出；

步骤五、若搬运的距离较长，则同时启动步骤二至步骤四，将平移座、平移臂和连接板同时顶出。

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