CN203331026U - 一种用于搬运和码垛的三轴机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于装卸搬运设备技术领域，涉及一种用于搬运和码垛的三轴机械装置，底座与立柱的下端连接，立柱的上部顶端安装有第一轴，第一轴的另一端连接手臂的内侧始端，手臂以第一轴为中心旋转；手臂的外侧末端安装有第二轴，第二轴与第三轴套接，第三轴的外侧末端与夹具连接；夹具穿过第三轴并连接在第二轴上，夹具以第二轴为中心自由旋转；夹具带有牙叉，牙叉受驱动装置控制；底座中装有电源电池、驱动装置和控制系统，电源电池、控制系统和驱动装置分别互相电信息连通，驱动装置与第一轴、第二轴和第三轴机械连接；其结构简单，原理可靠，操作简便，制备技术成熟，制备成本低，搬运效率高，搬运效果好，环境友好，安全可靠。

Description

一种用于搬运和码垛的三轴机械装置

技术领域：

本实用新型属于装卸搬运设备技术领域，涉及一种用于搬运和码垛的三轴机械装置，实现在装车、卸车、码垛、入库和出库等工作场合机械化、流水化、自动化作业，以节约成本。

背景技术：

装卸搬运是指在同一地域范围内进行的以改变物体的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动，具体包括装上、卸下、移送、拣选、入库、出库和码垛等活动，常见的装卸搬运工具有自动导引小车（AGV）、自动化分拣设备、活动货架和机械人等，其中自动导引小车（AGV）虽然自动化程度高、占地面积少和美观方便，但是研究起步晚、应用普及率低；自动化分拣设备能将各环节连成一体实现作业的整体自动化控制，但是其投资额大、开发和应用技术比较复杂、维护难度高；活动货架虽然提高了空间利用率，实现了较大储存能力，但是占地面积大，不够轻巧灵便；机器人能够安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动，改善了劳动条件，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运场合，但现有的这些机械搬运设备，其结构较为复杂，集成度高，开发难度大，而且现有技术中的机器人都不同程度的存在着结构复杂，制备成本高，功能单一，搬运效率低，体积庞大，轻巧灵敏度不足等缺点，因此寻求设计一种用于搬运和码垛的三轴机械装置，实现工业生产中自动化流水作业，具有良好的应用前景和经济价值。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种用于搬运和码垛的三轴机械装置，用于在工业生产和装卸搬运场合自动进行货物的搬运和码垛。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括底座、立柱、第一轴、手臂、第二轴、第三轴、夹具、牙叉、驱动装置、控制系统和电源电池；长方形或圆柱形的底座与柱状结构的立柱的下端固定连接，立柱的上部顶端可拆卸式安装有第一轴，第一轴的另一端转动式连接手臂的内侧始端，手臂能以第一轴为中心在0～360°范围内旋转；手臂的外侧末端可拆卸式安装有第二轴，第二轴与第三轴转动式套接，第三轴的外侧末端与夹具固定连接，以控制夹具完成上升和下降动作；夹具穿过第三轴并转动式连接在第二轴上，夹具能够以第二轴为中心分别在上下、左右360°范围内自由旋转，以实现其定位旋转功能；夹具整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉用以抓起或释放物品，牙叉能够受驱动装置控制进行张开和收缩；底座中装有电源电池、驱动装置和控制系统，电源电池与控制系统和驱动装置分别电信息连通，控制系统与驱动装置电信息连接，驱动装置与第一轴、第二轴和第三轴机械连接，控制系统通过控制驱动装置来实现整体机械装置的装卸搬运功能。

本实用新型在实现抓取功能时，控制系统根据给定的物体的初始位置坐标控制驱动装置实现手臂的摆动，首先手臂根据初始位置坐标以第一轴为中心旋转至指定角度，使带有夹具的第三轴位于所要搬运物体的正上方，驱动装置控制第三轴运行下降至物体上方10-15cm处，夹具通过第二轴按照控制系统的指令进行旋转以调整角度，同时其下端的牙叉张开至物品周围，最后控制系统控制牙叉收缩将物品抓取同时控制第三轴上升将物体抓起；实现释放功能时，控制系统根据存放坐标指示进行定位，首先手臂根据目标位置坐标以第一轴为中心旋转至指定角度，使夹具所夹物体定位在存放目标位置的正上方，驱动装置控制第三轴下降至存放物品位置的正上方5-10cm处，夹具按照控制系统的指令以第二轴为中心进行旋转以调整角度，最后夹具的牙叉张开释放物体；如此进行抓取、释放过程的重复。

本实用新型与现有技术相比，通过控制系统和驱动装置的控制，利用第一轴、第二轴和第三轴的旋转与升降，完成物体的抓起与释放功能，从而实现物体的搬运和码垛；其结构简单，原理可靠，操作简便，制备技术成熟，制备成本低，搬运效率高，搬运效果好，环境友好，安全可靠。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

本实施例的主体结构包括底座1、立柱2、第一轴3、手臂4、第二轴5、第三轴6、夹具7、牙叉8、驱动装置9、控制系统10和电源电池11；长方形或圆柱形的底座1与柱状结构的立柱2的下端固定连接，立柱2的上部顶端可拆卸式安装有第一轴3，第一轴3的另一端转动式连接手臂4的内侧始端，手臂4能以第一轴3为中心在0～360°范围内旋转；手臂4的外侧末端可拆卸式安装有第二轴5，第二轴5与第三轴6转动式套接，第三轴6的外侧末端与夹具7固定连接，以控制夹具7完成上升和下降动作；夹具7穿过第三轴6并转动式连接在第二轴5上，夹具7能够以第二轴5为中心分别在上下、左右360°范围内自由旋转，以实现其定位旋转功能；夹具7整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉8用以抓起或释放物品，牙叉8能够受驱动装置9控制进行张开和收缩；底座1中装有电源电池11、驱动装置9和控制系统10，电源电池11与控制系统10和驱动装置9分别电信息连通，控制系统10与驱动装置9电信息连接，驱动装置9与第一轴3、第二轴5和第三轴6机械连接，控制系统10通过控制驱动装置9来实现整体机械装置的装卸搬运功能。

本实施例在实现抓取功能时，控制系统10根据给定的物体的初始位置坐标控制驱动装置9实现手臂4的摆动，首先手臂4根据初始位置坐标以第一轴3为中心旋转至指定角度，使带有夹具7的第三轴6位于所要搬运物体的正上方，驱动装置9控制第三轴6运行下降至物体上方10-15cm处，夹具7通过第二轴5按照控制系统11的指令进行旋转以调整角度，同时其下端的牙叉8张开至物品周围，最后控制系统10控制牙叉8收缩将物品抓取同时控制第三轴6上升将物体抓起；实现释放功能时，控制系统10根据存放坐标指示进行定位，首先手臂4根据目标位置坐标以第一轴3为中心旋转至指定角度，使夹具7所夹物体定位在存放目标位置的正上方，驱动装置9控制第三轴6下降至存放物品位置的正上方5-10cm处，夹具7按照控制系统10的指令以第二轴5为中心进行旋转以调整角度，最后夹具7的牙叉8张开释放物体；如此进行抓取、释放过程的重复。

Claims (1)

1.一种用于搬运和码垛的三轴机械装置，其特征在于主体结构包括底座、立柱、第一轴、手臂、第二轴、第三轴、夹具、牙叉、驱动装置、控制系统和电源电池；长方形或圆柱形底座与柱状结构的立柱的下端固定连接，立柱的上部顶端可拆卸式安装第一轴，第一轴的另一端转动式连接手臂的内侧始端，手臂以第一轴为中心在0～360°范围内旋转；手臂的外侧末端可拆卸式安装第二轴，第二轴与第三轴转动式套接，第三轴的外侧末端与夹具固定连接；夹具穿过第三轴并转动式连接在第二轴上，夹具以第二轴为中心分别在上下、左右360°范围内自由旋转；夹具整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉，牙叉受驱动装置控制进行张开和收缩；底座中装有电源电池、驱动装置和控制系统，电源电池与控制系统和驱动装置分别电信息连通，控制系统与驱动装置电信息连接，驱动装置与第一轴、第二轴和第三轴机械连接。

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