CN111115303A - 一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂,包括车体，所述车体的背部固定连接有配重装置，所述车体的中部通过螺栓螺纹连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定套接有绕线轴，本发明涉及物流运输设备技术领域。该防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，通过夹合板、气簧、气囊和挤压凸点减少了夹持是对货品应力的需求，增加了夹合爪与货品的接触面积，平衡了夹合爪的挤压力与货品两侧的应力，减少了夹痕，避免了挤压变形，通过支撑臂和托举臂构建形成三角形支撑结构，增强了对货品托举搬运时的稳定性，通过配重水箱和加大的前轮结构有效的增加了车体装卸时的稳定性，减小了因货品过重造成的抖动和偏转。

Description

一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂

技术领域

本发明涉及物流运输设备技术领域，具体为一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂。

背景技术

水利运输作为一种大货运量、长距离的运输方式广泛存在于江河湖海等水域。港口作为水利运输的起始点和终点，能够提供船舶安全进出和停泊同时又提供着水运物流与陆地物流货品之间的大量交换。装货卸货成了港口货运的常态，而机械化的装卸货装置进一步提升了货品的装卸速度，提升了物流处理效率，加快了物流运输的发展。

现有专利(公告号：CN 207698744U)公开了一种装卸货用的机械臂，包括车架、第一液压器和第三液压器，车架的左上方固定连接有把手，且车架右上方固定连接有固定杆，固定杆的中间设置有滑槽，滑槽中镶嵌有固定套，此外现有专利技术：CN209275619U公开了一种柔性爪结构，在爪体的外壁和连接部位上设置有气囊，该气囊实现了爪体的弯曲形变，但是对于货物的无伤夹取效果不是很明显，CN110340922A中采用爪体内臂设置气囊来实现对物体的防损伤夹取，但是该设计中气囊的充气是一种单向工作的，不易调节气囊压力且压力过大时容易造成对货物的夹取形变，此外发明人发现现有技术中还至少存在如下问题没有得到解决：1.该机械臂采用两个夹杆从两侧夹合的方式，仅依靠货品表面产生的剪切力与重力平衡，夹杆与货品之间的应力较大，很容易对货品表面造成夹痕或造成货品挤压变形；2.该机械臂仅依靠固定杆实现对固定套及货品的承载，不具备三角形支撑结构，支撑不稳固且对伸缩杆的磨损较大，伸缩杆使用寿命短；3.该机械臂中车架不包含配重，在对货品进行夹取时容易出现抖动或向货品倾斜，不仅容易造成货品损坏，同时容易造成安全事故。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，解决了现有卸货装置的机械臂容易造成货物损坏的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂,包括车体，所述车体的背部固定连接有配重装置，所述车体的中部通过螺栓螺纹连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定套接有绕线轴，所述绕线轴的右侧固定连接有驱动齿轮。

所述车体内壁的前部活动连接有传动轴，所述传动轴的两端分别通过轴承与车体内壁的左右侧过盈配合，所述传动轴的右端固定套接有传动齿轮，所述传动齿轮与驱动齿轮通过其表面活动搭接的传动链条传动连接。

所述绕线轴的表面绕接有提拉链条，所述车体前侧的顶部活动连接有转向轴，所述转轴的表面活动套接有转向轮，所述提拉链条部分缠绕在转向轮表面。

所述车体内壁的前部活动连接有提拉臂机构，所述提拉链条的一端与提拉臂结构铰接，所述提拉臂机构的顶端活动连接有夹物手机构。

优选的，所述车体底部的前后侧分别活动连接有两个前轮和两个后轮，所述前轮的直径大小是后轮直径大小的两倍。

优选的，所述配重装置包括配重水箱，所述配重水箱固定焊接在车体的背部的顶面，所述配重水箱的底部固定连接有与其内部相通的输水管，所述输水管的一端固定套接有与其相通的控制水阀。

优选的，提拉臂机构包括支撑臂，所述支撑臂的数目为两个，且两个支撑臂一端分别固定套接在传动轴表面的左右侧，所述支撑臂的另一端贯穿车体内壁的前部并延伸至车体前方，所述车体内壁前部的左右侧通过活动轴活动连接，所述活动轴的表面活动套接有两个托举臂，两个所述托举臂相对的一侧通过衔接轴活动连接，所述衔接轴的两端分别贯通两个所述托举臂并延伸至其相背的两侧，所述衔接轴的两端分别与两个所述支撑臂的另一端活动套接，所述托举臂的表面固定套接有衔接圆盘，所述衔接圆盘与提拉链条的一端固定连接。

优选的，所述托举臂的长度为支撑臂的两倍，所述支撑臂的长度是衔接轴与活动轴之间间距的1.4倍。

优选的，所述夹物手机构包括控制盒，所述控制盒的左右侧分别与两个所述托举臂的一端铰接，所述控制盒的后部通过螺栓固定连接有液压推杆，所述液压推杆的输出端焊接有三角板，所述三角板前部的左右侧铰接有联动臂，所述控制盒底部的左右侧固定插接有旋转轴杆，所述旋转轴杆的表面套接有夹合爪，两个所述夹合爪关于液压推杆呈轴对称设置，所述夹合爪的底面与联动臂的一端活动销接，两个所述夹合爪之间通过气簧活动连接。

优选的，所述夹合爪为空腔结构，所述夹合爪的底部固定套接有输气管，两个所述输气管的一端分别与气簧的两端固定连接并相通，所述夹合爪内固定套接有气囊，所述输气管的另一端贯穿夹合爪的底部并与气囊相通，两个所述夹合爪相对的一侧均固定连接有气囊相通的挤压凸点，两个所述夹合爪相对一侧的底端焊接有夹合板，所述夹合板的表面焊接有托举件。

优选的，所述挤压凸点为弹性橡胶半圆柱，所述托举件为铁质半圆锥。

有益效果

本发明提供了一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、通过气囊与气簧的配合实现了动态的缓冲空间，解决了传统带有气囊的夹取结构的容易气压过大，造成货物二次损坏变形的问题。

(2)该防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，通过夹合板实现了在对货品两侧夹合时底面的部分托举，减少了对货品两侧应力的需求，且通过气簧、气囊、挤压凸点增加了夹合爪与货品的接触面积，且气囊的存在平衡了夹合爪的挤压力与货品两侧的应力，减少了夹痕，避免了挤压变形。

(2)、该防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，通过支撑臂和托举臂构建形成三角形支撑结构，并且辅以提拉链条对托举臂的偏转角度进行限制，进一步增强了对货品托举搬运时的稳定性。

(3)、该防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，通过配重水箱实现了装置配重的平衡，且能够对装置配重按需调整，加大的前轮结构有效的增加了车体装卸时的稳定性，减小了因货品过重造成的抖动和偏转。

附图说明

图1为本发明结构的侧面剖视图；

图2为本发明结构的图1中A处结构的放大图；

图3为本发明夹物手机构的侧面剖视图；

图4为本发明夹物手机构的俯剖图

图5为本发明夹物手机构的仰剖图。

图中：1、车体；101、前轮；102、后轮；2、配重装置；201、配重水箱；202、输水管；203、控制水阀；4、绕线轴；5、驱动齿轮；6、传动轴；7、传动齿轮；8、传动链条；9、提拉链条；10、转向轴；11、转向轮；12、提拉臂机构；1201、支撑臂；1202、活动轴；1203、托举臂；1204、衔接轴；1205、衔接圆盘；13、夹物手机构；1301、控制盒；1302、液压推杆；1303、三角板；1304、联动臂；1305、旋转轴杆；1306、夹合爪；1307、气簧；1308、输气管；1309、气囊；1310、挤压凸点；1311、夹合板；1312、托举件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂,包括车体1，车体1的背部固定连接有配重装置2，车体1的中部通过螺栓螺纹连接有驱动电机3，驱动电机3为有刷直流电动机，其具体型号为ZDY208D，驱动电机3的输出端固定套接有绕线轴4，绕线轴4的右侧固定连接有驱动齿轮5，驱动电机3的底端固定设置有底座，底座焊接在车体1内壁的底部，底座和驱动电机3的位置与该机械臂装置的重心处于同一竖直平面内，此外，该装置车体1前轮的轮轴也处于该竖直平面内。

车体1内壁的前部活动连接有传动轴6，传动轴6的两端分别通过轴承与车体1内壁的左右侧过盈配合，传动轴6的右端固定套接有传动齿轮7，传动齿轮7与驱动齿轮5通过其表面活动搭接的传动链条8传动连接，通过驱动齿轮5和传动齿轮7的传动连接，驱动电机3在旋转时能够控制与传动齿轮5同轴运动的支撑臂1201的旋转，支撑臂1201对托举臂1203进行抬起，实现夹物手机构13水平位置的调整。

绕线轴4的表面绕接有提拉链条9，车体1前侧的顶部活动连接有转向轴10，转轴的表面活动套接有转向轮11，提拉链条9部分缠绕在转向轮11表面。通过转向轮11对提拉链条9方向的转换和对提拉链条9延展长度的二次限制，提拉链条9在绕线轴4表面的绕接为一次限制，提拉链条9能够随驱动电机3输出端的旋转进行延展和收纳，提拉链条9的另一端通过衔接圆盘1205与托举臂1203活动连接，当支撑臂1201出现故障时，提拉链条9能够配合托举臂1203和车体1形成三角形结构，实现对托举臂1203旋转角度的限制，避免货品的掉落，进一步增强托举操作的稳定性。

车体1内壁的前部活动连接有提拉臂机构12，提拉链条9的一端与提拉臂结构铰接，提拉臂机构12的顶端活动连接有夹物手机构13。

本发明中，车体1底部的前后侧分别活动连接有两个前轮101和两个后轮102，前轮101的直径大小是后轮102直径大小的两倍，前轮的轴心与机械臂的重心处于同一竖直平面内，且加大的前轮能够加大托举臂1203因货品重力影响偏转时所需的力矩，减小了搬运托举时的震动，较少了托举臂1203的抖动，增强了托举臂1203的稳定性，避免对货品产生损伤。

本发明中，配重装置2包括配重水箱201，配重水箱201固定焊接在车体1的背部的顶面，配重水箱201的底部固定连接有与其内部相通的输水管202，输水管202的一端固定套接有与其相通的控制水阀203，通过配重水箱201能够实现对机械臂重力的调整和平衡，在应对不同类型不同重量的货品时，适当调整与货品平衡的配重能够有效的增加机械臂的稳定性，同时加快装置运转搬运的速率。

本发明中，提拉臂机构12包括支撑臂1201，支撑臂1201的数目为两个，且两个支撑臂1201一端分别固定套接在传动轴6表面的左右侧，支撑臂1201的另一端贯穿车体1内壁的前部并延伸至车体1前方，车体1内壁前部的左右侧通过活动轴1202活动连接，活动轴1202的表面活动套接有两个托举臂1203，两个托举臂1203相对的一侧通过衔接轴1204活动连接，衔接轴1204的两端分别贯通两个托举臂1203并延伸至其相背的两侧，衔接轴1204的两端分别与两个支撑臂1201的另一端活动套接，托举臂1203的表面固定套接有衔接圆盘1205，衔接圆盘1205与提拉链条9的一端固定连接，通过支撑臂1201和托举臂1203配合车体1形成三角形结构，该结构配合提拉链条9的限位，有效的增强了对货品进行托举时的稳定性，减少了托举臂1203所受货品重力给予的剪切力，延长了托举臂1203的使用寿命。

本发明中，托举臂1203的长度为支撑臂1201的两倍，支撑臂1201的长度是衔接轴1204与活动轴1202之间间距的1.4倍，该设置能够保证托举臂1203由竖直方向向水平方向的偏转。

本发明中，夹物手机构13包括控制盒1301，控制盒1301的左右侧分别与两个托举臂1203的一端铰接，控制盒1301的后部通过螺栓固定连接有液压推杆1302，液压推杆1302的输出端焊接有三角板1303，三角板1303前部的左右侧铰接有联动臂1304，控制盒1301底部的左右侧固定插接有旋转轴杆1305，旋转轴杆1305的表面套接有夹合爪1306，两个夹合爪1306关于液压推杆1302呈轴对称设置，夹合爪1306的底面与联动臂1304的一端活动销接，两个夹合爪1306之间通过气簧1307活动连接，液压推杆1302收缩时，在联动臂1304的传动下，两个夹合爪1306以旋转轴杆1305为圆心相向偏转，对货品进行夹取。

本发明中，夹合爪1306为空腔结构，夹合爪1306的底部固定套接有输气管1308，两个输气管1308的一端分别与气簧1307的两端固定连接并相通，夹合爪1306内固定套接有气囊1309，输气管1308的另一端贯穿夹合爪1306的底部并与气囊1309相通，两个夹合爪1306相对的一侧均固定连接有气囊1309相通的挤压凸点1310，两个夹合爪1306相对一侧的底端焊接有夹合板1311，夹合板1311的能够对货品的底部进行托举，减少为平衡货品重力对货品应力的需求，减少夹合爪1306对货品两侧的压力，夹合板1311的表面焊接有托举件1312，当两个夹合板1311相向移动时，气簧1307受到挤压，促使气簧1307内气体进入气囊1309，并促使挤压凸点1310由与夹合爪1306内侧表面平齐的状态变为突起，挤压凸点1310首先与货品的左右侧面接触，增加货品与夹合爪1306之间的接触面积，减少了接触面压强，在夹合力逐渐变大时，挤压凸点1310受货品挤压的反向作用力向气囊1309及气簧1307反向供气，促使气簧1307膨胀，促使两个夹合爪1306向相背的方向移动，利用气簧1307、气囊1309、挤压凸点1310相互制约的作用，减少夹取过程中对货品表面的损伤，减少夹痕，避免货品形变。

本发明中，挤压凸点1310为弹性橡胶半圆柱，托举件1312为铁质半圆锥，半圆锥的托举件1312能够利用其斜面效果的将货品抬起，促使货品与货品之间分离，增强货品夹取时的可操作性。

使用时，启动驱动电机3，驱动电机3旋转带动驱动齿轮5旋转，通过传动链条8的传动作用，传动齿轮7转动带动与其同轴运动的支撑臂1201旋转，支撑臂1201顺时针旋转，由于支撑臂1201顶端通过衔接轴1204与托举臂1203活动连接，支撑臂1201带动托举臂1203以活动轴1202为圆心逆时针旋转，致使托举臂1203顶端的水平高度下降，当托举臂1203降至与货品水平高度相同时，装置整体向前移动，两个夹合爪1306与货品的左右两侧位置相对，液压推杆1302收缩致使两个夹合板1311相向移动，由于托举件1312的斜面作用，被取用货品的水平高度略微提升并与其他货品分离，两个夹合板1311的相向作用促使气簧1307被压缩，气簧1307内气体进入气囊1309并促使挤压凸点1310膨胀，增大了夹合爪1306与货品的接触面积，减小了接触面的压强，同时当夹合力较大时，挤压凸点1310内气体会受压力反向进入气簧1307阻止两个夹合爪1306进一步相向移动，有效避免了对货品的挤压变形，减少了对货品表面的夹痕，保障了货品安全，避免了货品的损伤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂,包括车体(1)，所述车体(1)的背部固定连接有配重装置(2)，所述车体(1)的中部通过螺栓螺纹连接有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出端固定套接有绕线轴(4)，所述绕线轴(4)的右侧固定连接有驱动齿轮(5)；

所述车体(1)内壁的前部活动连接有传动轴(6)，所述传动轴(6)的两端分别通过轴承与车体(1)内壁的左右侧过盈配合，所述传动轴(6)的右端固定套接有传动齿轮(7)，所述传动齿轮(7)与驱动齿轮(5)通过其表面活动搭接的传动链条(8)传动连接；

所述绕线轴(4)的表面绕接有提拉链条(9)，所述车体(1)前侧的顶部活动连接有转向轴(10)，所述转轴的表面活动套接有转向轮(11)，所述提拉链条(9)部分缠绕在转向轮(11)表面；

所述车体(1)内壁的前部活动连接有提拉臂机构(12)，所述提拉链条(9)的一端与提拉臂结构铰接，所述提拉臂机构(12)的顶端活动连接有夹物手机构(13)。

2.根据权利要求1所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述车体(1)底部的前后侧分别活动连接有两个前轮(101)和两个后轮(102)，所述前轮(101)的直径大小是后轮(102)直径大小的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述配重装置(2)包括配重水箱(201)，所述配重水箱(201)固定焊接在车体(1)的背部的顶面，所述配重水箱(201)的底部固定连接有与其内部相通的输水管(202)，所述输水管(202)的一端固定套接有与其相通的控制水阀(203)。

4.根据权利要求1所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：提拉臂机构(12)包括支撑臂(1201)，所述支撑臂(1201)的数目为两个，且两个支撑臂(1201)一端分别固定套接在传动轴(6)表面的左右侧，所述支撑臂(1201)的另一端贯穿车体(1)内壁的前部并延伸至车体(1)前方，所述车体(1)内壁前部的左右侧通过活动轴(1202)活动连接，所述活动轴(1202)的表面活动套接有两个托举臂(1203)，两个所述托举臂(1203)相对的一侧通过衔接轴(1204)活动连接，所述衔接轴(1204)的两端分别贯通两个所述托举臂(1203)并延伸至其相背的两侧，所述衔接轴(1204)的两端分别与两个所述支撑臂(1201)的另一端活动套接，所述托举臂(1203)的表面固定套接有衔接圆盘(1205)，所述衔接圆盘(1205)与提拉链条(9)的一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述托举臂(1203)的长度为支撑臂(1201)的两倍，所述支撑臂(1201)的长度是衔接轴(1204)与活动轴(1202)之间间距的1.4倍。

6.根据权利要求1所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述夹物手机构(13)包括控制盒(1301)，所述控制盒(1301)的左右侧分别与两个所述托举臂(1203)的一端铰接，所述控制盒(1301)的后部通过螺栓固定连接有液压推杆(1302)，所述液压推杆(1302)的输出端焊接有三角板(1303)，所述三角板(1303)前部的左右侧铰接有联动臂(1304)，所述控制盒(1301)底部的左右侧固定插接有旋转轴杆(1305)，所述旋转轴杆(1305)的表面套接有夹合爪(1306)，两个所述夹合爪(1306)关于液压推杆(1302)呈轴对称设置，所述夹合爪(1306)的底面与联动臂(1304)的一端活动销接，两个所述夹合爪(1306)之间通过气簧(1307)活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述夹合爪(1306)为空腔结构，所述夹合爪(1306)的底部固定套接有输气管(1308)，两个所述输气管(1308)的一端分别与气簧(1307)的两端固定连接并相通，所述夹合爪(1306)内固定套接有气囊(1309)，所述输气管(1308)的另一端贯穿夹合爪(1306)的底部并与气囊(1309)相通，两个所述夹合爪(1306)相对的一侧均固定连接有气囊(1309)相通的挤压凸点(1310)，两个所述夹合爪(1306)相对一侧的底端焊接有夹合板(1311)，所述夹合板(1311)的表面焊接有托举件(1312)。

8.根据权利要求7所述的一种防止损坏货物的港口作业用卸货装置的机械臂，其特征在于：所述挤压凸点(1310)为弹性橡胶半圆柱，所述托举件(1312)为铁质半圆锥。

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