CN116873442B - 一种用于立体仓库的搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于立体仓库的搬运机械手，属于搬运设备技术领域，包括支架，支架内侧活动设置有多组夹板，支架两端均设置有丝杆，丝杆贯穿夹板并与其螺纹连接，所述夹板远离支架的一端弹性连接有调节板，调节板上转动设置有支杆；过设置的多组夹板，根据不同尺寸的货物可以对应地选择一组夹板，当货物与支杆相接触并带动其偏转时，通过拉绳使得限位块与限位槽相配合，进而对夹板进行限位，此时，离货物最近的一组夹板通过限位块与支架相连接，后续，当丝杆转动时，离货物最近的一组夹板则会向着货物的方向移动并将其夹紧，大大缩短了夹板在丝杆上行进的距离，使得夹板每次行进较短的距离即可将货物夹紧，有利于延长夹板的使用寿命。

Description

一种用于立体仓库的搬运机械手

技术领域

本发明涉及搬运设备技术领域，特别涉及一种用于立体仓库的搬运机械手。

背景技术

随着工厂自动化水平不断提高，工厂生产效率逐渐提高，工厂中的大型结构件以及生产资料一般都由搬运机械手进行抓取、搬运以及放置等操作。

中国发明专利CN109129537A公开了一种搬运夹具机械手，包括：机架，伺服电机，减速机，左右旋丝杆，夹持固定板机构和夹持板；机架上设有调整丝杆座，调整丝杆座上安装有左右旋丝杆；伺服电机连接减速机、驱动减速机工作；减速机连接左右旋丝杆、带动左右旋丝杆旋转；夹持板连接左右旋丝杆的右旋螺纹段；夹持固定板机构包括连接座，夹持固定板，滑块和夹紧气缸；连接座连接左右旋丝杆的左旋螺纹段；连接座上设有平行于左右旋丝杆的滑轨，滑块嵌套在滑轨上；夹持固定板固定在滑块上；夹紧气缸固定于连接座上，且夹紧气缸的输出端与夹持固定板连接。本发明能够针对不同规格的纸箱相应调整其夹持板宽度，增加搬运能力，降低设备成本，提高生产效率。

上述装置通过设置的丝杆带动夹持板对货物进行夹取，但是在实际使用过程中，由于货物之间的尺寸的差异，当夹持板在夹取尺寸差异较大的货物时，夹持板相对于丝杆移动的路径大大增加，从而增加夹持板与丝杆的磨损，并且上述结构缺少相应的保护机构，当待夹取的货物表面较为光滑时，通过上述装置难以保证夹持的稳定性，因此，上述装置仍有改进之处。

因此，有必要提供一种用于立体仓库的搬运机械手解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于立体仓库的搬运机械手，以解决上述背景技术中提出的现有装置通过设置的丝杆带动夹持板对货物进行夹取，但是在实际使用过程中，由于货物之间的尺寸的差异，当夹持板在夹取尺寸差异较大的货物时，夹持板相对于丝杆移动的路径大大增加，从而增加夹持板与丝杆的磨损的问题。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：一种用于立体仓库的搬运机械手，包括支架，支架内侧活动设置有多组夹板，支架两端均设置有丝杆，丝杆贯穿夹板并与其螺纹连接，所述夹板远离支架的一端弹性连接有调节板，调节板上转动设置有支杆；

所述夹板上设置有与支架相连接的限位组件，所述限位组件通过牵引组件与支杆相连接，当支杆偏转时，所述支杆通过牵引组件带动限位组件与支架相配合，使得夹板与支架相连接，当丝杆转动时可以带动与支架相连接的一组夹板相互靠近；

所述限位组件包括与夹板弹性连接的限位块，所述限位块设置于夹板靠近支架的一端，所述支架上开设有贯穿的限位槽，当限位块从夹板内弹出时，所述限位块滑动设置于限位槽内；

所述夹板靠近支架的一端开设有凹槽，所述限位块滑动设置于凹槽内，所述限位块的端面上固定连接有两个L型的连接杆，所述连接杆的外侧设置有支撑弹簧，支撑弹簧固定设置于限位块与凹槽端面之间；

所述牵引组件包括设置于支杆与连接杆之间的拉绳，所述凹槽内转动设置有两滚轴，拉绳的一端与连接杆固定连接，拉绳的另一端向下延伸并从滚轴的外侧绕过，所述拉绳绕过滚轴的一端汇成一股后向上穿过夹板和调节板后与支杆的端部固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述支架的底面固定连接有U型的挡板，挡板与支架之间滑动设置有底板。

作为本发明进一步的方案：所述夹板的外侧面上转动设置有挡环，挡环与丝杆同轴设置，且挡环的外侧周面上固定连接有与限位槽滑动配合的滑块，所述滑块一端弹性连接有磁块，所述挡环靠近夹板的一侧弹性连接有卡块，所述卡块与磁块之间固定连接有牵引绳，所述夹板靠近挡环的一侧开设有多个与卡块相配合的卡槽，所述卡块的一侧设置为斜面，所述支架的外侧位于限位槽处安装有电磁铁。

作为本发明进一步的方案：所述滑块的端面处开设有滑槽，所述磁块滑动设置于滑槽内，且滑槽内安装有限位弹簧，限位弹簧设置于磁块与滑槽端面之间。

作为本发明进一步的方案：所述挡环的侧面上开设有矩形槽，所述卡块滑动设置于矩形槽内，且矩形槽内设置有第三弹簧，第三弹簧的两端分别与卡块以及矩形槽的端面固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述调节板靠近夹板的一面固定连接有导向杆，导向杆延伸至夹板内并与其滑动配合，且导向杆的外侧套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与调节板以及夹板固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述调节板远离夹板的一端开设有槽口，所述支杆位于槽口处，且支杆上固定设置有销轴，销轴远离支杆的一端延伸至调节板内并与其转动配合，所述槽口侧面上开设有圆孔，圆孔与销轴同轴设置，所述销轴外侧套设有卷簧，卷簧的两个自由端分别与圆孔内壁以及销轴的外侧周壁固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此装置通过设置的多组夹板，根据不同尺寸的货物可以对应地选择一组夹板，当货物与支杆相接触并带动其偏转时，通过拉绳使得限位块与限位槽相配合，进而对夹板进行限位，此时，离货物最近的一组夹板通过限位块与支架相连接，后续，当丝杆转动时，离货物最近的一组夹板则会向着货物的方向移动并将其夹紧，通过此结构，大大缩短了夹板在丝杆上行进的距离，使得夹板每次行进较短的距离即可将货物夹紧，有利于延长夹板的使用寿命，此外，也降低了相关动力设备的能耗，提高了夹取货物的效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明的第一弹簧与第二挡条结构示意图；

图4是本发明的滑块、限位块与限位槽的配合结构示意图；

图5是本发明的夹板夹持货物的示意图；

图6是本发明的拉绳结构示意图；

图7是本发明的环形凸起结构示意图；

图8是本发明的夹板与调节板结构示意图；

图9是本发明图6的A部结构放大图；

图10是本发明图8的B部结构放大图；

图11是本发明的卡块结构示意图；

图12是本发明的卷簧结构示意图。

图中：1、支架；2、夹板；3、调节板；4、第一挡条；5、支杆；6、底板；7、电机；8、挡板；9、电磁铁；10、拉绳；11、丝杆；12、第二挡条；13、隔板；14、第一弹簧；15、限位槽；16、滑块；17、磁块；18、限位块；19、货物；20、挡环；21、销轴；22、第二弹簧；23、卡槽；24、环形凸起；25、第三弹簧；26、卡块；27、支撑弹簧；28、连接杆；29、限位弹簧；30、牵引绳；31、导向杆；32、斜面；33、卷簧。

具体实施方式

如图1-5所示，一种用于立体仓库的搬运机械手，包括支架1，支架1为U型，且支架1内侧活动设置有多组夹紧单元，各组夹紧单元沿着支架1的中线对称分布，具体地，夹紧单元包括沿着支架1对称分布的两夹板2，而支架1两端均设置有丝杆11，丝杆11贯穿夹板2并与其螺纹连接，通过丝杆11的转动可以带动夹板2相互靠近或者远离，进而完成对货物19的夹取。

但是在实际使用过程中，由于货物19之间的尺寸的差异，使得夹板2在夹取不同尺寸的货物19时，需要调节夹板2在丝杆11上的位置，从而使得夹板2相对于丝杆11移动的路径大大增加，导致夹板2与丝杆11的连接处磨损增加，进而影响其使用寿命，基于上述问题，本方案在夹板2远离支架1的一端弹性连接有调节板3，调节板3上转动设置有支杆5，所述夹板2上设置有与支架1相连接的限位组件，所述限位组件通过牵引组件与支杆5相连接，在实际夹取货物19的过程中，当货物19与支杆5相接触并带动其偏转时，支杆5通过牵引组件带动限位组件与支架1相配合，当限位组件与夹板2以及支架1相连接时，可以对夹板2进行限位，此时丝杆11转动可以带动两侧相对设置的夹板2相互靠近而将货物19夹紧，而其余组的夹板2则偏转至竖直方向，避免在夹取货物19的过程中与其干涉，通过上述结构，在夹取货物19的过程中，通过与货物19靠近的基板对货物19施加压力，避免了夹板2在丝杆11上行进较远的距离，从而有利于延长其使用寿命。

如图3-6、8-12所示，上述限位组件包括与夹板2弹性连接的限位块18，所述限位块18设置于夹板2靠近支架1的一端，所述支架1上开设有贯穿的限位槽15，当限位块18从夹板2内弹出时，所述限位块18能够滑动设置于限位槽15内。

具体地，夹板2靠近支架1的一端开设有凹槽，而上述限位块18则滑动设置于凹槽内，在限位块18的端面上固定连接有L型的连接杆28，连接杆28位于凹槽内，所述连接杆28的外侧设置有支撑弹簧27，支撑弹簧27固定设置于限位块18与凹槽端面之间。

上述牵引组件包括设置于支杆5与连接杆28之间的拉绳10，具体地，在凹槽内转动设置有两滚轴，拉绳10的一端与连接杆28固定连接，拉绳10的另一端向下延伸至滚轴处并从滚轴的外侧绕过，两侧拉绳10绕过滚轴的一端汇成一股后向上穿过夹板2和调节板3后与支杆5的端部固定连接，且拉绳10与夹板2以及调节板3滑动配合。

进一步地，所述调节板3远离夹板2的一端开设有槽口，当支杆5相对于调节板3向下偏转时，所述支杆5能够收纳至槽口内，所述支杆5处设置有销轴21，销轴21贯穿支杆5并与其固定连接，而销轴21远离支杆5的一端则延伸至调节板3内并与其转动配合，具体地，槽口侧面上开设有圆孔，圆孔与销轴21同轴设置，所述销轴21外侧套设有卷簧33，卷簧33的两个自由端分别与圆孔内壁以及销轴21的外侧周壁固定连接，以此来带动支杆5复位，上述拉绳10与支杆5相连接的位置与销轴21相互错开，使得当支杆5偏转时能够对拉绳10形成牵引力并带动拉绳10移动。

具体使用时，可以在支架1的外侧安装连接柱，以便于与外部的机械臂相连接，通过机械臂等装置将支架1移动至货物19的一侧，具体如图5所示，根据货物19的尺寸不同，选择一组夹板2与货物19相配合，在支架1向着货物19的方向移动时，货物19对调节板3上的支杆5会产生一定的压力，从而使得支杆5偏转，而支杆5偏转的过程中会对拉绳进行牵引，通过拉绳10可以对连接杆28形成拉力并带动限位块18移动至夹板2外侧，当限位块18移动至夹板2外侧时会插入至支架1上的限位槽15，此时，通过限位块18与限位槽15之间的配合可以对与货物19相配合的夹板2进行限位，避免其转动，因此，当丝杆11转动时，与支架1相连接的一组夹板2则会相互靠近并逐渐夹紧货物19，而限位块18未移出的夹板2则不与支架1连接，使得丝杆11转动时可以带动其偏转至竖直状态，基于上述描述，在支架1向货物19的方向移动时，随着丝杆11的转动，不与支架1相连接的夹板2则会随着丝杆11转动至竖直状态，之后通过支架1对夹板2的限位，使其能够在丝杆11的转动下向着货物19的方向移动，而通过限位块18与支架1相连接的夹板2则会逐渐靠近货物19并将其夹紧。

综上所述，此装置通过设置的多组夹板2，根据不同尺寸的货物19可以对应地选择一组夹板2，当货物19与支杆5相接触并带动其偏转时，通过拉绳10使得限位块18与限位槽15相配合，进而对夹板2进行限位，此时，离货物19最近的一组夹板2通过限位块18与支架1相连接，后续，当丝杆11转动时，离货物19最近的一组夹板2则会向着货物19的方向移动并将其夹紧，通过此结构，大大缩短了夹板2在丝杆11上行进的距离，使得夹板2每次行进较短的距离即可将货物19夹紧，有利于延长夹板2的使用寿命，此外，也降低了相关动力设备的能耗，提高了夹取货物19的效率。

如图5所示，为了对丝杆11进行安装，在支架1的中心处固定连接有隔板13，丝杆11一端与隔板13转动连接，丝杆11另一端贯穿支架1并与其转动配合，具体地，丝杆11与隔板13与支架1的连接处均设置为光杆，所述支架1的两端均安装有电机7，电机7的输出轴与丝杆11传动连接，当然，实际使用过程中可以在电机7的输出端安装一减速器，而丝杆11则与减速器相连接，实际使用时，位于支架1两端的丝杆11转动方向相反，从而使得对称设置的一组夹板2能够相互靠近或者远离。

如图2、6-11所示，具体应用中，为了避免货物19掉落，在支架1的底面固定连接有U型的挡板8，挡板8与支架1之间滑动设置有底板6，此外，挡板8的底面上固定安装有气缸或者液压杆，所述底板6的底部设置有凸起，气缸或者液压杆的伸缩端与凸起固定连接；当夹板2将货物19夹起时，通过气缸或者液压杆等将底板6移动至货物19底部，以此来防止货物19掉落。

但是在实际使用过程中，我们发现，在货物19码放的过程中，底板6位于上下两侧货物19之间，使得底板6在抽出的过程中会与货物19之间存在一定的摩擦力，进而导致货物19码放不整齐，基于上述问题，本方案在夹板2的外侧面上转动设置有挡环20，挡环20与丝杆11同轴设置，且挡环20的外侧周面上固定连接有与限位槽15滑动配合的滑块16，所述滑块16一端弹性连接有磁块17，所述挡环20靠近夹板2的一侧弹性连接有卡块26，所述卡块26与磁块17之间固定连接有牵引绳30，所述夹板2靠近挡环20的一侧开设有多个与卡块26相配合的卡槽23，多个卡槽23呈环形阵列分布，如图9、11所示，卡块26的一侧设置为斜面32，当卡块26弹出并与卡槽23相配合时，所述夹板2相对于挡环20只能单向转动，具体地，在放下货物19的过程中，随着丝杆11方向转动，靠近货物19的夹板2会向着远离货物19的方向移动，而其余的夹板2则向着靠近货物19的方向偏转，此时通过卡块26与卡槽23的配合，使得夹板2只能向着靠近货物19的反向转动。

所述支架1的外侧位于限位槽15处安装有电磁铁9。

具体使用时，在夹取货物19的过程中，电机7带动两丝杆11沿着不同的方向转动，使得靠近货物19的夹板2将货物19夹紧，而其余的夹板2则被转动至竖直方向上，并且分布于夹板2的上下两侧，当货物19码垛完成之后，可以反向转动丝杆11，使得货物19两侧的夹板2向外移动，而处于竖直方向上的夹板2则向着货物19的方向转动，在此过程中，让电磁铁9带电，使得电磁铁9与磁块17之间产生斥力，进而磁块17向着滑块16内部移动，此时滑块16与卡块26之间的牵引绳30被松开，以至于卡块26能够弹出并与夹板2上的卡槽23相配合，在此状态下，通过卡块26与卡槽23的配合使得夹板2只能向着货物19的方向单向转动，在支架1向外移动而抽出底板6的过程中，支架1上下两侧的夹板2分别抵在上下两层货物19的侧面上，从而避免了在抽出底板6的过程中货物19向外滑动，有利于保持货物19码垛的稳定性。

如图9所示，所述滑块16的端面处开设有滑槽，而上述磁块17则滑动设置于滑槽内，且滑槽内安装有限位弹簧29，限位弹簧29设置于磁块17与滑槽端面之间，以此来实现磁块17与滑块16之间的弹性连接，此外，在滑槽的内壁处还布置有凸块，从而避免磁块17与滑块16脱离。

所述挡环20的侧面上开设有矩形槽，而上述卡块26则滑动设置于矩形槽内，且矩形槽内设置有第三弹簧25，第三弹簧25的两端分别与卡块26以及矩形槽的端面固定连接，以此来实现卡块26与挡环20之间的弹性连接，而上述牵引绳30的一端则置于矩形槽内并与卡块26固定连接，所述牵引绳30的另一端则穿过挡环20以及滑块16后与磁块17固定连接，所述牵引绳30与挡环20以及滑块16滑动配合。

如图5、10所示，所述调节板3靠近夹板2的一面固定连接有导向杆31，导向杆31延伸至夹板2内并与其滑动配合，且导向杆31的外侧套设有第二弹簧22，第二弹簧22的两端分别与调节板3以及夹板2固定连接。

实际使用时，当夹板2不与支架1连接时，为了丝杆11能够稳定带动夹板2转动，在夹板2与挡环20之间、夹板2与隔板13之间均设置有第一弹簧14，第一弹簧14套设于丝杆11外侧，具体地，可以在丝杆11外侧套设一伸缩护套，而第一弹簧14套于伸缩护套外侧，从而避免第一弹簧14与丝杆11摩擦，通过此结构有利于增加丝杆11与夹板2之间的压力，从而使得丝杆11转动能够稳定带动夹板2偏转。

如图3-4所示，所述支架1的顶部以及底部分别固定有第一挡条4以及第二挡条12，第一挡条4以及第二挡条12沿着支架1的长度方向相互错开，当丝杆11带动夹板2偏转至水平位置时，所述夹板2与第一挡条4、第二挡条12贴合，之后丝杆11继续转动时，夹板2则会沿着水平方向移动而复位、通过设置的第一挡条4以及第二挡条12有利于带动夹板2复位，当然，上述第一挡条4以及第二挡条12均布置于与夹板2转动方向相对的一侧，从而避免夹板2在转动过程中与第一挡条4以及第二挡条12干涉。

如图7所示，在挡环20靠近夹板2的一侧固定连接有环形凸起24，而夹板2的侧面上则开设有环形槽，所述环形凸起24转动设置于环形槽内，且环形凸起24与环形槽的横截面均设置为T型。

Claims (7)

1.一种用于立体仓库的搬运机械手，包括支架，支架内侧活动设置有多组夹板，支架两端均设置有丝杆，丝杆贯穿夹板并与其螺纹连接，其特征在于：所述夹板远离支架的一端弹性连接有调节板，调节板上转动设置有支杆；

所述夹板上设置有与支架相连接的限位组件，所述限位组件通过牵引组件与支杆相连接，当支杆偏转时，所述支杆通过牵引组件带动限位组件与支架相配合，使得夹板与支架相连接，当丝杆转动时可以带动与支架相连接的一组夹板相互靠近；

所述限位组件包括与夹板弹性连接的限位块，所述限位块设置于夹板靠近支架的一端，所述支架上开设有贯穿的限位槽，当限位块从夹板内弹出时，所述限位块滑动设置于限位槽内；

所述夹板靠近支架的一端开设有凹槽，所述限位块滑动设置于凹槽内，所述限位块的端面上固定连接有两个L型的连接杆，所述连接杆的外侧设置有支撑弹簧，支撑弹簧固定设置于限位块与凹槽端面之间；

所述牵引组件包括设置于支杆与连接杆之间的拉绳，所述凹槽内转动设置有两滚轴，拉绳的一端与连接杆固定连接，拉绳的另一端向下延伸并从滚轴的外侧绕过，所述拉绳绕过滚轴的一端汇成一股后向上穿过夹板和调节板后与支杆的端部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述支架的底面固定连接有U型的挡板，挡板与支架之间滑动设置有底板。

3.根据权利要求1所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述夹板的外侧面上转动设置有挡环，挡环与丝杆同轴设置，且挡环的外侧周面上固定连接有与限位槽滑动配合的滑块，所述滑块一端弹性连接有磁块，所述挡环靠近夹板的一侧弹性连接有卡块，所述卡块与磁块之间固定连接有牵引绳，所述夹板靠近挡环的一侧开设有多个与卡块相配合的卡槽，所述卡块的一侧设置为斜面，所述支架的外侧位于限位槽处安装有电磁铁。

4.根据权利要求3所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述滑块的端面处开设有滑槽，所述磁块滑动设置于滑槽内，且滑槽内安装有限位弹簧，限位弹簧设置于磁块与滑槽端面之间。

5.根据权利要求3所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述挡环的侧面上开设有矩形槽，所述卡块滑动设置于矩形槽内，且矩形槽内设置有第三弹簧，第三弹簧的两端分别与卡块以及矩形槽的端面固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述调节板靠近夹板的一面固定连接有导向杆，导向杆延伸至夹板内并与其滑动配合，且导向杆的外侧套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与调节板以及夹板固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于立体仓库的搬运机械手，其特征在于：所述调节板远离夹板的一端开设有槽口，所述支杆位于槽口处，且支杆上固定设置有销轴，销轴远离支杆的一端延伸至调节板内并与其转动配合，所述槽口侧面上开设有圆孔，圆孔与销轴同轴设置，所述销轴外侧套设有卷簧，卷簧的两个自由端分别与圆孔内壁以及销轴的外侧周壁固定连接。