CN111891610A - 一种自主可控高速高精度转运装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自主可控高速高精度转运装置，包括支撑组件、面板组件和托盘组件，所述支撑组件采用框架式结构焊接成型，面板组件、托盘组件、横移机构、横移机构、对接纵移机构、供给纵移机构、循环纵移机构、横移挡板机构、目标位纵移升降挡板机构、纵移升降挡板机构、供给位升降挡板机构、升降挡板机构和限位机构均安装在支撑组件上。本发明在使用过程中，在摇晃震动、空间紧张或较恶劣环境条件下有较强的适应性，长期工作稳定性较高，可远程自主操控，具有转运效率高、精度高的特点。适用于自动化装备。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，具体是一种自主可控高速高精度转运装置。
背景技术
当下各行各业的自动化程度越来越高，自动化装备是一种发展趋势，目前转运装置多应用于物流系统，可将转运对象从某一起始位置移动运送至某一目标位置，主要有直线轨道转运和循环回转转运两种方式，直线轨道转运即物流仓库中的单通道堆垛机转运，循环回转转运即传统天地轨转运。这样转运装置的转运对象均为货物，转运的环境也良好，空间充裕，转运速度、转运精度等均无特殊要求，若转运对象载荷大，转运环境较差，空间紧张，要求转运装置尽可能多的容纳转运对象，存在摇晃震动等情况，并要求转运速度快，要求转运精度高，则传统的转运装置难以实现这些目标，而本发明所述的一种自主可控高速高精度转运装置可填补这一技术空白，实现转运过程的无人干预，空间的高利用率，转运的高效性和高精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自主可控高速高精度转运装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自主可控高速高精度转运装置，包括支撑组件、面板组件、托盘组件、1-6位横移机构、3-4位横移机构、对接纵移机构、供给纵移机构、循环纵移机构、1-6位横移挡板机构、3-4位横移挡板机构、目标位纵移升降挡板机构、1-2位纵移升降挡板机构、2-3位纵移升降挡板机构、供给位升降挡板机构、4-5位升降挡板机构、5-6位升降挡板机构、1号位限位机构、2号位限位机构、3号位限位机构、4号位限位机构、5号位限位机构和6号位限位机构，所述支撑组件采用框架式结构焊接成型，面板组件、托盘组件、1-6位横移机构、3-4位横移机构、对接纵移机构、供给纵移机构、循环纵移机构、1-6位横移挡板机构、3-4位横移挡板机构、目标位纵移升降挡板机构、1-2位纵移升降挡板机构、2-3位纵移升降挡板机构、供给位升降挡板机构、4-5位升降挡板机构、5-6位升降挡板机构、1号位限位机构、2号位限位机构、3号位限位机构、4号位限位机构、5号位限位机构和6号位限位机构均安装在支撑组件上。
作为本发明进一步的方案：所述面板组件由加强筋、限位导板、固定挡板和底板组成，底板中部固定有固定挡板，底板的边缘处除了供给位和目标位置均一体成型固定有限位导板，限位导板和底板之间均固定有加强筋。
作为本发明进一步的方案：所述托盘组件由壳体、侧部万向球、底部万向球、限位机构接口、纵移接口和横移接口组成，壳体的侧面均匀安装有若干侧部万向球，壳体的底面均匀安装有若干底部万向球，侧部万向球和底部万向球均通过锥套嵌入式安装在壳体内，壳体底面开设有两个限位机构接口、四个纵移接口和一个横移接口。
作为本发明进一步的方案：所述1-6横移机构由插销油缸和横移电动缸组成，插销油缸安装于横移电动缸法兰，驱动插销的安装结构形式采用嵌入式安装，将插销底部突出台阶，在横移驱动缸的法兰接口部位沉下一槽型，横移电动缸可驱动插销油缸沿缸体方向移动，插销油缸可沿垂直方向伸缩，即1-6横移机构具两个自由度。
作为本发明进一步的方案：所述对接纵移机构由插销电动缸和对接纵移电动缸组成，插销电动缸安装于对接纵移电动缸法兰，对接纵移电动缸可驱动插销电动缸沿缸体方向移动，驱动插销电动缸可沿垂直方向伸缩，即供给对接纵移机构具两个自由度。
作为本发明进一步的方案：所述供给纵移机构由蘑菇头、供给纵移电动缸、第一滑轨副、安装座组件、第一插销油缸、第二插销油缸和滑板组成，供给纵移电动缸安装在安装座组件的底部，安装座组件的顶部安装第一滑轨副，第一滑轨副上滑动安装有滑板，滑板上固定有第一插销油缸和第二插销油缸，滑板与蘑菇头固定连接，蘑菇头由供给纵移电动缸带动滑动。
作为本发明进一步的方案：所述供给纵移机构与循环纵移机构的功能与组成相同，仅仅是布局存在差异。
作为本发明进一步的方案：所述目标位纵移升降挡板机构由支耳、升降挡板液压缸、第二滑轨副、升降板和升降板支座组成，升降板的两端分别通过第二滑轨副与一个升降板支座滑动连接，升降板的中部焊接有支耳，升降板通过支耳与升降挡板液压缸的顶端铰接。
作为本发明进一步的方案：所述1-6位横移挡板机构、3-4位横移挡板机构、目标位纵移升降挡板机构、1-2位纵移升降挡板机构、2-3位纵移升降挡板机构、供给位升降挡板机构、4-5位升降挡板机构和5-6位升降挡板机构的功能与组成均相同，仅仅是布局存在差异。
作为本发明进一步的方案：所述1号位限位机构、2号位限位机构、3 号位限位机构、4号位限位机构、5号位限位机构和6号位限位机构即一种液压缸，活塞杆为锥面结构形式，可沿缸筒方向进行伸缩，在转运对象处于静止状态时，可通过活塞杆与托盘组件底部锥孔配合，限制其动作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在使用过程中，在摇晃震动、空间紧张或较恶劣环境条件下有较强的适应性，长期工作稳定性较高，可远程自主操控，具有转运效率高、精度高的特点。
附图说明
图1为本发明的三维外形结构示意图。
图2为本发明的布局示意图。
图3为本发明的驱动布局图。
图4为本发明的支撑组件的结构示意图。
图5为本发明的面板组件的结构示意图。
图6为本发明的托盘组件的结构示意图。
图7为本发明的1-6横移机构的结构示意图。
图8为本发明的对接纵移机构的结构示意图。
图9为本发明的供给纵移机构的结构示意图。
图10为本发明的目标位纵移升降挡板机构的结构示意图。
如图所示：1、支撑组件；2、面板组件；3、托盘组件；4、1-6位横移机构；5、3-4位横移机构；6、对接纵移机构；7、供给纵移机构；8、循环纵移机构；9、1-6位横移挡板机构；10、3-4位横移挡板机构；11、目标位纵移升降挡板机构；12、1-2位纵移升降挡板机构；13、2-3位纵移升降挡板机构；14、供给位升降挡板机构；15、4-5位升降挡板机构；16、5-6 位升降挡板机构；17、1号位限位机构；18、2号位限位机构；19、3号位限位机构；20、4号位限位机构；21、5号位限位机构；22、6号位限位机构。
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1～10，本发明实施例中，一种自主可控高速高精度转运装置，包括支撑组件1、面板组件2、托盘组件3、1-6位横移机构4、3-4位横移机构5、对接纵移机构6、供给纵移机构7、循环纵移机构8、1-6位横移挡板机构9、3-4位横移挡板机构10、目标位纵移升降挡板机构11、1-2位纵移升降挡板机构12、2-3位纵移升降挡板机构13、供给位升降挡板机构14、 4-5位升降挡板机构15、5-6位升降挡板机构16、1号位限位机构17、2号位限位机构18、3号位限位机构19、4号位限位机构20、5号位限位机构 21和6号位限位机构22，所述支撑组件1采用框架式结构，焊接成型，为面板组件2和其他机构提供支撑和安装接口，需要说明的是，本发明以2 ×3格局为例，共计6个工位，可进行扩展，定义2个工位方向为横向，定义三个工位方向为纵向；
请参阅图5，所述面板组件2由加强筋23、限位导板24、固定挡板25 和底板26组成，底板26中部固定有固定挡板25，底板26的边缘处除了供给位和目标位置均一体成型固定有限位导板24，限位导板24和底板26之间均固定有加强筋23，通过面板组件2提供各运动机构避让接口，与支撑组件1连接，可供托盘组件3运动，并配合各升降挡板机构为托盘组件3 提供运动导向；
请参阅图6，所述托盘组件3由壳体27、侧部万向球28、底部万向球29、限位机构接口30、纵移接口31和横移接口32组成，壳体27的侧面均匀安装有若干侧部万向球28，壳体27的底面均匀安装有若干底部万向球 29，侧部万向球28和底部万向球29均通过锥套嵌入式安装在壳体27内，壳体27底面开设有两个限位机构接口30、四个纵移接口31和一个横移接口32，托盘组件3为转运对象的行走机构，与转运对象连接后在外部动力作用下可在面板组件上沿横向或纵向移动；
请参阅图7，所述1-6横移机构9由插销油缸33和横移电动缸34组成，插销油缸33安装于横移电动缸法兰34，为了满足插销在受到横向力的载荷要求，驱动插销的安装结构形式采用嵌入式安装，将插销底部突出台阶，在横移驱动缸的法兰接口部位沉下一槽型，在受到横向力时该嵌入式结构承受主要载荷，横移电动缸34可驱动插销油缸33沿缸体方向移动，插销油缸33可沿垂直方向伸缩，即1-6横移机构9具两个自由度，需要说明的是，1-6横移机构9与3-4位横移挡板机构10的结构相同，且均固定安装在支撑组件1上；
请参阅图8，所述对接纵移机构6由插销电动缸35和对接纵移电动缸 36组成，插销电动缸35安装于对接纵移电动缸36法兰，对接纵移电动缸 36可驱动插销电动缸35沿缸体方向移动，驱动插销电动缸35可沿垂直方向伸缩，即供给对接纵移机构6具两个自由度；
请参阅图9，所述供给纵移机构7由蘑菇头37、供给纵移电动缸38、第一滑轨副39、安装座组件40、第一插销油缸41、第二插销油缸42和滑板43组成，供给纵移电动缸38安装在安装座组件40的底部，安装座组件40的顶部安装第一滑轨副39，第一滑轨副39上滑动安装有滑板43，滑板 43上固定有第一插销油缸41和第二插销油缸42，滑板43与蘑菇头37固定连接，蘑菇头37由供给纵移电动缸38带动滑动，使用时，供给纵移电动缸38通过蘑菇头37带动滑板43在滑轨副38上连同第一插销油缸41和第二插销油缸42同时沿丝杠方向移动，同时第一插销油缸41、第二插销油缸42可进行伸缩，具两自由度，可实现一拖N的驱动方式；
需要说明的是，由于从二号工位进入目标位置时，位移行程要大于标准行程(例如从三号位至二号位行程)，并且提升准运效率，因此将三号工位至目标位置间的纵移动作分为两个步骤完成，即由所述供给纵移机构 7、循环纵移机构8进行接力完成，所述循环纵移机构8与供给纵移机构7 的功能与组成相同，仅仅是布局存在差异；
请参阅图10，所述目标位纵移升降挡板机构11由支耳44、升降挡板液压缸45、第二滑轨副46、升降板47和升降板支座48组成，升降板47 的两端分别通过第二滑轨副46与一个升降板支座48滑动连接，升降板47 的中部焊接有支耳44，升降板47通过支耳44与升降挡板液压缸45的顶端铰接，从而在使用时，由升降挡板液压缸45作用，支耳44连同升降板47 可在第二滑轨副46上作升降动作；
需要说明的是，1-6位横移挡板机构9、3-4位横移挡板机构10、目标位纵移升降挡板机构11、1-2位纵移升降挡板机构12、2-3位纵移升降挡板机构13、供给位升降挡板机构14、4-5位升降挡板机构15和5-6位升降挡板机构16的功能与组成均相同，仅仅是布局存在差异；
所述1号位限位机构17、2号位限位机构18、3号位限位机构19、4 号位限位机构20、5号位限位机构21和6号位限位机构22即一种液压缸，活塞杆为锥面结构形式，可沿缸筒方向进行伸缩，在转运对象处于静止状态时，可通过活塞杆与托盘组件底部锥孔配合，限制其动作。
本发明的工作原理是：本自主可控高速高精度转运装置，存在6个工位，可同时容纳5个托盘组件(转运对象)进行转运，位于任意位置的转运对象均可通过若干步横移纵移动作移动至目标位置；
所述横移动作，其具体过程以三号位向四号位移动为例，首先3-4位横移挡板机构10下降至面板组件2以下高度，2-3位纵移升降挡板机构13 和供给位升降挡板机构14升起至最大高度，然后3-4位横移机构5的插销油缸33插入托盘组件3底部对应横移接口32，3号位限位机构19下降至面板组件2以下高度，横移电动缸34驱动托盘组件3沿横移方向移动至四号工位；
所述纵移动作，分为三号位至目标位置间纵移和四号位至六号位之间纵移；三号位至目标位置间纵移，首先，1-6位横移挡板机构9和3-4位横移挡板机构10均处于升起状态，目标位纵移升降挡板机构11、1-2位纵移升降挡板机构12、2-3位纵移升降挡板机构13、供给位升降挡板机构14、 4-5位升降挡板机构15和5-6位升降挡板机构16均处于下降状态，供给纵移机构11的插销油缸插入托盘组件3底部对应纵移接口31，3号位限位机构19解除限位，即与托盘组件3脱开，供给纵移机构11将驱动托盘组件3 至二号位置，然后对接纵移机构6进行接力，对接纵移机构6的插销电动缸35插入托盘组件3底部对应纵移接口31，供给纵移机构11的插销油缸则与托盘组件3脱开，接着对接纵移机构6驱动托盘组件3至目标位置；四号位至六号位之间纵移相对简单，首先4-5位升降挡板机构15和5-6位升降挡板机构16下降至面板组件2下方，1-6位横移挡板机构9和3-4位横移挡板机构10升起，做好准备工作后，循环纵移机构8的插销油缸与对应位置托盘组件3配合到位，待4号位限位机构20、5号位限位机构21和 6号位限位机构22中对应的限位机构解除后，即可驱动一个或两个托盘组件3移动；
装置内转运对象均送至目标位置后，可从外部通过供给位置进行补给，转运对象即开始第二波转运流程，整个装置动力来源为电动缸、液压缸，整个转运过程无人干预，可远程自主控制转运过程；
所述自主可控高速高精度转运装置转运过程中，由电动缸驱动转运对象行走，可达到1m/s的速度，可承受载荷大，转运的重复精度高，可精准把握转运对象的位置；
所述自主可控高速高精度转运装置在不动作状态，即存储状态，在四周升降挡板，配合限位机构的作用下，可保证装运对象的静止状态，即保证了转运的可靠性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种自主可控高速高精度转运装置，包括支撑组件(1)、面板组件(2)、托盘组件(3)、1-6位横移机构(4)、3-4位横移机构(5)、对接纵移机构(6)、供给纵移机构(7)、循环纵移机构(8)、1-6位横移挡板机构(9)、3-4位横移挡板机构(10)、目标位纵移升降挡板机构(11)、1-2位纵移升降挡板机构(12)、2-3位纵移升降挡板机构(13)、供给位升降挡板机构(14)、4-5位升降挡板机构(15)、5-6位升降挡板机构(16)、1号位限位机构(17)、2号位限位机构(18)、3号位限位机构(19)、4号位限位机构(20)、5号位限位机构(21)和6号位限位机构(22)，其特征在于，所述支撑组件(1)采用框架式结构焊接成型，面板组件(2)、托盘组件(3)、1-6位横移机构(4)、3-4位横移机构(5)、对接纵移机构(6)、供给纵移机构(7)、循环纵移机构(8)、1-6位横移挡板机构(9)、3-4位横移挡板机构(10)、目标位纵移升降挡板机构(11)、1-2位纵移升降挡板机构(12)、2-3位纵移升降挡板机构(13)、供给位升降挡板机构(14)、4-5位升降挡板机构(15)、5-6位升降挡板机构(16)、1号位限位机构(17)、2号位限位机构(18)、3号位限位机构(19)、4号位限位机构(20)、5号位限位机构(21)和6号位限位机构(22)均安装在支撑组件(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述面板组件(2)由加强筋(23)、限位导板(24)、固定挡板(25)和底板(26)组成，底板(26)中部固定有固定挡板(25)，底板(26)的边缘处除了供给位和目标位置均一体成型固定有限位导板(24)，限位导板(24)和底板(26)之间均固定有加强筋(23)。
3.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述托盘组件(3)由壳体(27)、侧部万向球(28)、底部万向球(29)、限位机构接口(30)、纵移接口(31)和横移接口(32)组成，壳体(27)的侧面均匀安装有若干侧部万向球(28)，壳体(27)的底面均匀安装有若干底部万向球(29)，侧部万向球(28)和底部万向球(29)均通过锥套嵌入式安装在壳体(27)内，壳体(27)底面开设有两个限位机构接口(30)、四个纵移接口(31)和一个横移接口(32)。
4.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述1-6横移机构(9)由插销油缸(33)和横移电动缸(34)组成，插销油缸(33)安装于横移电动缸法兰(34)，驱动插销的安装结构形式采用嵌入式安装，将插销底部突出台阶，在横移驱动缸的法兰接口部位沉下一槽型，横移电动缸(34)可驱动插销油缸(33)沿缸体方向移动，插销油缸(33)可沿垂直方向伸缩，所述1-6横移机构(9)具两个自由度。
5.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述对接纵移机构(6)由插销电动缸(35)和对接纵移电动缸(36)组成，插销电动缸(35)安装于对接纵移电动缸(36)法兰，对接纵移电动缸(36)可驱动插销电动缸(35)沿缸体方向移动，驱动插销电动缸(35)可沿垂直方向伸缩，所述对接纵移机构(6)具两个自由度。
6.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述供给纵移机构(7)由蘑菇头(37)、供给纵移电动缸(38)、第一滑轨副(39)、安装座组件(40)、第一插销油缸(41)、第二插销油缸(42)和滑板(43)组成，供给纵移电动缸(38)安装在安装座组件(40)的底部，安装座组件(40)的顶部安装第一滑轨副(39)，第一滑轨副(39)上滑动安装有滑板(43)，滑板(43)上固定有第一插销油缸(41)和第二插销油缸(42)，滑板(43)与蘑菇头(37)固定连接，蘑菇头(37)由供给纵移电动缸(38)带动滑动。
7.根据权利要求1或6所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述供给纵移机构(7)与循环纵移机构(8)的功能与组成相同。
8.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述目标位纵移升降挡板机构(11)由支耳(44)、升降挡板液压缸(45)、第二滑轨副(46)、升降板(47)和升降板支座(48)组成，升降板(47)的两端分别通过第二滑轨副(46)与一个升降板支座(48)滑动连接，升降板(47)的中部焊接有支耳(44)，升降板(47)通过支耳(44)与升降挡板液压缸(45)的顶端铰接。
9.根据权利要求1或8所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述1-6位横移挡板机构(9)、3-4位横移挡板机构(10)、目标位纵移升降挡板机构(11)、1-2位纵移升降挡板机构(12)、2-3位纵移升降挡板机构(13)、供给位升降挡板机构(14)、4-5位升降挡板机构(15)和5-6位升降挡板机构(16)的功能与组成均相同。
10.根据权利要求1所述的一种自主可控高速高精度转运装置，其特征在于，所述1号位限位机构(17)、2号位限位机构(18)、3号位限位机构(19)、4号位限位机构(20)、5号位限位机构(21)和6号位限位机构(22)采用一种液压缸，活塞杆为锥面结构形式，可沿缸筒方向进行伸缩，在转运对象处于静止状态时，可通过活塞杆与托盘组件底部锥孔配合，限制其动作。
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