CN113043305A - 一种物料搬运的转运机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料搬运的转运机械手，包括通过支撑架架设的固定环和若干个与固定环配合的机械臂；固定环周向开设有环形槽，环形槽槽内固定配合有齿环；n型板的槽体与固定环的外沿配合；固定环表面开设有弧形通槽；弧形通槽穿过有转轴，转轴固定有与齿环啮合的齿轮；n型板的外部一侧固定设置有第一电机，驱动转轴转动；滑槽架设于n型板顶部，并通过第一转动装置驱动转动；滑槽槽内滑动设置有滑块，通过移动装置驱动；滑块顶部架设有气缸，通过第二转动装置驱动转动，气缸推杆端部固定设置有夹持单元，驱动两个夹持板开闭。该机械手能够完成不同姿态和角度的物料搬运任务，单个搬运单元设置有若干个独立控制且互不干涉的机械手，搬运效率较高。

Description

一种物料搬运的转运机械手

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及物料搬运的转运机械手。

背景技术

随着国民经济飞速增长，科技创新已成为国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。由于机械手为物料上下线和生产物品组装提供极理想的助力搬运和组装工具，可完成重物抓取、搬运、翻转等三维空间内动作，灵活性和机动性更大，因而广泛用于工业生产中。

然而，现有的转运用机械手通常采用多自由度结构机械臂用于搬运，控制较为复杂，仅能完成单项搬运操作，对空间位置较为复杂的物料作业时需要反复调整机械手姿态，灵活度较低，搬运效率较低，并且多个机械手同时作业时需要规划和计算允许搬运空间，同时搬运时极易产生干涉。

为此，本发明提出了一种物料搬运的转运机械手。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种物料搬运的转运机械手。该机械手能够完成不同姿态和角度的物料搬运任务，单个搬运单元设置有若干个独立控制且互不干涉的机械手，搬运效率较高。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种物料搬运的转运机械手，包括通过支撑架架设的固定环和若干个与所述固定环配合的机械臂；

每个所述机械臂均包括n型板和滑槽；所述固定环的外沿沿周向开设有环形槽，所述环形槽的槽内固定配合有齿环；所述n型板的槽底与所述固定环的外沿抵接，其上下槽壁与所述固定环的顶部和底部抵接；所述n型板内设置有与所述齿环配合的齿轮；所述环形槽的两侧壁均开设有弧形通槽；所述n型板外部一侧固定设置有第一电机，所述齿轮中心连接有转轴，所述转轴两端分别穿过两侧所述环形槽，其一端与所述第一电机的输出轴传动连接，另一端与所述n型板转动连接；

所述滑槽架设于所述n型板外端，并通过第一转动装置驱动转动；所述滑槽的槽内滑动设置有滑块，所述滑块通过移动装置驱动移动；所述滑块顶部架设有气缸，所述气缸通过第二转动装置驱动转动，所述气缸的推杆端部固定设置有夹持单元，所述夹持单元驱动与其连接的两个夹持板开闭。

优选地，所述第一转动装置包括安装板和第二电机；所述安装板通过若干个第一支撑柱固定架设于所述n型板的外端，所述第二电机固定设置在所述安装板的内侧，所述第二电机的输出轴穿过所述安装板，并与所述滑槽的一端固定连接。

优选地，所述移动装置包括第三电机和螺杆；所述螺杆穿过所述滑块，并与所述滑块螺纹配合；所述螺杆的两端分别与所述滑槽的两端转动连接；所述第三电机固定设置在所述滑槽的另一端，所述第三电机的输出轴与所述螺杆传动连接。

优选地，所述第二转动装置包括第四电机和架板；所述架板通过若干个第二支撑柱固定架设于所述滑块的端部；所述第四电机固定设置在所述架板的底部，所述第四电机的输出轴穿过所述架板，并固定连接有转动板；所述气缸的底部与所述转动板的顶部固定连接。

优选地，所述夹持单元包括U型架、光杆和双向螺杆；所述U型架的底部与所述气缸推杆的端部固定连接；所述双向螺杆由两段螺纹相反的螺杆构成，所述双向螺杆依次穿过两个所述夹持板，并分别与两个所述夹持板螺纹配合；所述双向螺杆的两端分别与所述U型架的两端转动连接；所述光杆依次穿过两个所述夹持板，并分别与两个所述夹持板滑动配合；所述U型架的一侧固定设置有第五电机，所述第五电机的输出轴与所述双向螺杆传动连接。

优选地，所述支撑架包括底板和支撑板；所述固定环的环内通过若干个支撑件固定架设有固定板，所述固定板背部通过连接杆与所述支撑板固定连接；所述支撑板通过两组液压缸与所述底板顶部固定连接。

优选地，所述底板的底部固定设置有若干个行走轮，每个所述行走轮通过第六电机驱动。

本发明有益效果：

本发明提出一种物料搬运的转运机械手，该装置通过若干组移动转动装置，实现了夹持单元的移动、旋转和伸缩，能够实现多种姿态，完成不同姿态和角度的物料搬运任务，控制简单；该装置设置有若干个独立控制且互不干涉的机械手，多机械手实现多点同步搬运，搬运效率较高；该装置设置有自由伸缩且可移动的底座，便于对整个装置高度和位置调整。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明实施例的物料搬运的转运机械手的整体结构图；

图2是本发明实施例的物料搬运的转运机械手的机械臂结构图；

图3是本发明实施例的物料搬运的转运机械手的局部A结构图。

图中：1、行走轮；2、底板；3、U型架；4、滑槽；5、n型板；6、固定环；7、支撑板；8、液压缸；9、夹持板；10、光杆；11、双向螺杆；12、第五电机；13、气缸；14、转动板；15、第三电机；16、架板；17、第四电机；18、滑块；19、螺杆；20、安装板；21、第二电机；22、第一电机；23、固定板；24、齿轮；25、齿环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种物料搬运的转运机械手，如图1-3所示，包括通过支撑架架设的固定环6和若干个与固定环6配合的机械臂；

每个机械臂均包括n型板5和滑槽4，如图2和3所示；固定环6周向开设有环形槽，环形槽槽内固定配合有齿环25；n型板5的槽体与固定环6的外沿配合；固定环6表面开设有弧形通槽；弧形通槽穿过有转轴，转轴固定有与齿环25啮合的齿轮24；n型板5的外部一侧固定设置有第一电机22，第一电机22的输出轴与转轴传动连接；驱动第一电机22转动，带动固定环6环形槽槽内的齿轮24转动，由于齿轮24与齿环25啮合，带动n型板5绕着固定环6外环转动，进而带动整个机械臂绕着固定环6外环转动，实现了机械臂位置的改变；多个机械臂均通过一个第一电机22独立控制，能够实现多点同步搬运；

滑槽4架设于n型板5顶部，并通过第一转动装置驱动转动；

具体的，如图2所示，第一转动装置包括安装板20和第二电机21；安装板20通过若干个第一支撑柱固定架设于n型板5的顶部，第二电机21固定设置在安装板20的底部，第二电机21的输出轴穿过安装板20，并与滑槽4的一端固定连接；驱动第二电机21转动，继而带动了滑槽4整体转动，带动前端的夹持单元某一方向上的转动；

滑槽4槽内滑动设置有滑块18，滑块18通过移动装置驱动；

具体的，如图2所示，移动装置包括第三电机15和螺杆19；螺杆19穿过滑块18，并与滑块18螺纹配合；螺杆19的两端分别与滑槽4的两端转动连接；第三电机15固定设置在滑槽4的另一端，第三电机15的输出轴与螺杆19传动连接；驱动第三电机15转动，通过丝杠滑块的机构实现滑块18在滑槽4内的滑动，带动端部的夹持单元水平方向上的移动；

进一步的，滑块18顶部架设有气缸13，用于调整夹持单元的前伸距离；气缸13通过第二转动装置驱动转动，具体的，第二转动装置包括第四电机17和架板16；架板16通过若干个第二支撑柱固定架设于滑块18的顶部；第四电机17固定设置在架板16的底部，第四电机17的输出轴穿过架板16，并固定连接有转动板14；气缸13的底部与转动板14的顶部固定连接。驱动第四电机17转动，进而带动转动板14转动，最终带动前端的夹持单元自转，实现了姿态的改变；

气缸13推杆端部固定设置有夹持单元，夹持单元驱动两个夹持板9开闭。如图2所示，夹持单元包括U型架3、光杆10和双向螺杆11；双向螺杆11由两段螺纹相反的螺杆构成，双向螺杆11依次穿过两个夹持板9，并分别与两个夹持板9螺纹配合；双向螺杆11的两端分别与U型架3的两端转动连接；光杆10依次穿过两个夹持板9，并分别与两个夹持板9滑动配合；U型架3的一侧固定设置有第五电机12，第五电机12的输出轴与双向螺杆11传动连接；通过驱动第五电机12的转动，带动了双向螺杆11的转动，由于采用了两端螺纹相反的螺杆，转动时带动两个夹持板9实现张开闭合；

进一步的，为了调整整体装置的高度和位置，设置了行走轮1和用于伸缩的液压缸8，具体的，支撑架包括底板2和支撑板7；固定环6的环内通过若干个支撑件固定架设有固定板23，固定板23背部通过连接杆与支撑板7板面固定连接；支撑板7通过两组液压缸8与底板2顶部固定连接。底板2的底部固定设置有若干个行走轮1，每个行走轮1通过第六电机驱动。

本实施例中，

在同一支撑架的固定环6上架设有多个机械臂，支撑架通过多个行走轮1驱动行走，并通过两组液压缸8来调整整体的高度；

每个机械臂独立控制；驱动每个机械臂中的第一电机22转动，带动固定环6环形槽槽内的齿轮24转动，由于齿轮24与齿环25啮合，带动n型板5绕着固定环6外环转动，进而带动整个机械臂绕着固定环6外环转动，实现了机械臂位置的改变；多个机械臂均通过一个第一电机22独立控制，实现多点同步搬运；

每个机械臂能够实现多种旋转、移动和伸缩的单独动作；每个机械臂中的夹持单元通过下述控制内容组合形成了不同运行动作；

当驱动第二电机21转动时，带动了滑槽4整体转动，继而带动前端的夹持单元某一方向上的转动；

当驱动第三电机15转动时，通过丝杠滑块的机构实现滑块18在滑槽4内的滑动，带动端部的夹持单元水平方向上的移动；

当驱动两组气缸13伸缩时，即可调整夹持单元的前伸距离；

当驱动第四电机17转动是，带动转动板14转动，进而带动前端的夹持单元自转；

控制夹持单元实现夹持：通过驱动第五电机12的转动，带动了双向螺杆11的转动，由于采用了两端螺纹相反的螺杆，转动时带动两个夹持板9实现张开闭合；

接着，在通过多个不同运行动作的组合将夹持的物料放置于底板2，最终实现转运。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种物料搬运的转运机械手，其特征在于，包括通过支撑架架设的固定环(6)和若干个与所述固定环(6)配合的机械臂；

每个所述机械臂均包括n型板(5)和滑槽(4)；所述固定环(6)的外沿沿周向开设有环形槽，所述环形槽的槽内固定配合有齿环(25)；所述n型板(5)的槽底与所述固定环(6)的外沿抵接，其上下槽壁与所述固定环(6)的顶部和底部抵接；所述n型板(5)内设置有与所述齿环(25)配合的齿轮(24)；所述环形槽的两侧壁均开设有弧形通槽；所述n型板(5)外部一侧固定设置有第一电机(22)，所述齿轮(24)中心连接有转轴，所述转轴两端分别穿过两侧所述环形槽，其一端与所述第一电机(22)的输出轴传动连接，另一端与所述n型板(5)转动连接；

所述滑槽(4)架设于所述n型板(5)外端，并通过第一转动装置驱动转动；所述滑槽(4)的槽内滑动设置有滑块(18)，所述滑块(18)通过移动装置驱动移动；所述滑块(18)顶部架设有气缸(13)，所述气缸(13)通过第二转动装置驱动转动，所述气缸(13)的推杆端部固定设置有夹持单元，所述夹持单元驱动与其连接的两个夹持板(9)开闭。

2.根据权利要求1所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述第一转动装置包括安装板(20)和第二电机(21)；所述安装板(20)通过若干个第一支撑柱固定架设于所述n型板(5)的外端，所述第二电机(21)固定设置在所述安装板(20)的内侧，所述第二电机(21)的输出轴穿过所述安装板(20)，并与所述滑槽(4)的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述移动装置包括第三电机(15)和螺杆(19)；所述螺杆(19)穿过所述滑块(18)，并与所述滑块(18)螺纹配合；所述螺杆(19)的两端分别与所述滑槽(4)的两端转动连接；所述第三电机(15)固定设置在所述滑槽(4)的另一端，所述第三电机(15)的输出轴与所述螺杆(19)传动连接。

4.根据权利要求1所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述第二转动装置包括第四电机(17)和架板(16)；所述架板(16)通过若干个第二支撑柱固定架设于所述滑块(18)的端部；所述第四电机(17)固定设置在所述架板(16)的底部，所述第四电机(17)的输出轴穿过所述架板(16)，并固定连接有转动板(14)；所述气缸(13)的底部与所述转动板(14)的顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述夹持单元包括U型架(3)、光杆(10)和双向螺杆(11)；所述U型架(3)的底部与所述气缸(13)推杆的端部固定连接；所述双向螺杆(11)由两段螺纹相反的螺杆构成，所述双向螺杆(11)依次穿过两个所述夹持板(9)，并分别与两个所述夹持板(9)螺纹配合；所述双向螺杆(11)的两端分别与所述U型架(3)的两端转动连接；所述光杆(10)依次穿过两个所述夹持板(9)，并分别与两个所述夹持板(9)滑动配合；所述U型架(3)的一侧固定设置有第五电机(12)，所述第五电机(12)的输出轴与所述双向螺杆(11)传动连接。

6.根据权利要求1所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述支撑架包括底板(2)和支撑板(7)；所述固定环(6)的环内通过若干个支撑件固定架设有固定板(23)，所述固定板(23)背部通过连接杆与所述支撑板(7)固定连接；所述支撑板(7)通过两组液压缸(8)与所述底板(2)顶部固定连接。

7.根据权利要求6所述的物料搬运的转运机械手，其特征在于，所述底板(2)的底部固定设置有若干个行走轮(1)，每个所述行走轮(1)通过第六电机驱动。

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