CN210757786U - 机械手运输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械手运输装置，包括机械手；第一输送装置，机械手可移动地安装在第一输送装置上，第一输送装置用于驱动机械手在第一方向上移动；第二输送装置，第一输送装置可移动地安装在第二输送装置上，第二输送装置用于驱动第一输送装置以及机械手在第二方向上移动，第二方向垂直于第一方向；第三输送装置，第二输送装置可移动地安装在第三输送装置上，第三输送装置用于驱动第二输送装置、第一输送装置以及机械手在第三方向上移动，第三方向与第一方向及第二方向垂直。本申请提供的技术方案，结构简单，移动快捷，能够实现机械手沿三个维度方向上的移动，并且三个方向的移动相互之间彼此独立，便于后续进行维护。

Description

机械手运输装置

技术领域

本实用新型涉及机械工程领域，特别是涉及一种机械手运输装置。

背景技术

工业自动化的发展促进了人们对于工业机器人的需求，由于其具有固定抓取、搬运物件的功能，目前已经通过大规模应用逐渐替代人类完成重复性高、负荷重的工作。而随着各行各业的发展，工业机器人的需求和应用场景也呈现出多样性的发展趋势，特别是在机械手的结构设计上，根据作业需求的不同，采用不同结构的机械手能够更好的完成作业。

搬运机器人是机械手应用较多的一个领域，通过机械手将物品夹持住并移送到下一个工位，能够减少工人的重复劳动，同时提供工作效率。但目前常见的搬运机器人，大多是将生产流水线上的物品从一个工位移动到另一个工位上，该种运输大多在一个平面上完成。

目前，针对一个立体框架结构，尚缺乏在一个立体框架结构内实现机械手三个维度方向上移动的运输装置。

实用新型内容

基于此，针对立体框架结构内机械手实现三个维度方向上移动的问题，有必要提供一种机械手运输装置。

一种机械手运输装置，包括机械手；第一输送装置，所述机械手可移动地安装在所述第一输送装置上，所述第一输送装置用于驱动所述机械手在第一方向上移动；第二输送装置，所述第一输送装置可移动地安装在所述第二输送装置上，所述第二输送装置用于驱动所述第一输送装置以及所述机械手在第二方向上移动，所述第二方向垂直于所述第一方向；第三输送装置，所述第二输送装置可移动地安装在所述第三输送装置上，所述第三输送装置用于驱动所述第二输送装置、所述第一输送装置以及所述机械手在第三方向上移动，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向垂直。

进一步地，所述机械手包括调节机构和两个相对设置的夹持部，通过所述调节机构调整两个所述夹持部之间的距离。

进一步地，所述调节结构包括动力装置、主齿轮、副齿轮、支架、螺旋杆以及连接架，所述动力装置与所述主齿轮连接，所述副齿轮与所述主齿轮啮合，所述副齿轮套设于所述螺旋杆并通过所述螺旋杆与所述连接架连接。

进一步地，所述第一输送装置包括第一底板以及设置在所述第一底板上的第一驱动单元，所述机械手设置在所述第一底板上并在所述第一驱动单元作用下完成所述第一方向上的移动。

进一步地，所述第一输送装置还包括第一导轨和第一传动部，所述第一导轨设置于所述第一底板，所述第一传动部与所述第一驱动单元连接，所述第一传动部设置在所述第一底板上并平行于所述第一导轨，所述第一导轨上设置滑块，所述滑块通过连接架与所述机械手连接。

进一步地，所述机械手与所述第一驱动单元通过所述连接架连接，所述第一驱动单元沿所述第一传动部移动，从而带动所述机械手沿所述第一导轨完成所述第一方向上的移动。

进一步地，所述第一底板设置在所述第二输送装置上，所述第二输送装置包括第二底板以及设置在所述第二底板上的第二驱动单元，所述第二底板平行于所述第一底板。

进一步地，所述第二输送装置还包括第二导轨和第二传动部，所述第二导轨设置于所述第二底板，所述第二传动部与所述第二驱动单元连接，所述第二传动部设置在所述第二底板上并平行于所述第二导轨，所述第二驱动单元连接所述第一输送装置，所述第二驱动单元沿所述第二传动部移动，从而带动所述第一输送装置沿所述第二导轨完成所述第二方向上的移动。

进一步地，所述第三输送装置包括链轮结构和第三驱动单元，所述第三驱动单元驱动所述链轮结构转动以带动所述第二输送装置完成所述第三方向上的移动。

进一步地，所述第三输送装置还包括框架，所述框架垂直于所述第二底板，所述链轮结构设置在所述框架上。

本申请所提供的机械手运输装置，机械手能够实现自动夹持物品的功能，同时，机械手在输送装置的作用下完成第一方向、第二方向、第三方向的三个维度方向移动，满足在一个立体框架结构内的三维移动，通过预设的程序，使得物品能够在机械手的作用下移动到框架内的任一预定位置，从而方便后续的工作。本申请提供的技术方案，结构简单，移动快捷，并且三个方向的移动相互之间能够独立进行，便于后续进行维护。

对于本申请的各种具体结构及其作用与效果，将在下面结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本申请一个实施例的机械手运输装置的机械手结构图；

图2为本申请一个实施例的机械手运输装置的第一输送装置结构图；

图3为本申请一个实施例的机械手运输装置的第二输送装置结构图；

图4为本申请一个实施例的机械手运输装置立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，但需要说明的是，以下实施例仅是本申请中的部分优选实施例，并不涉及本申请技术方案所涵盖的全部实施例。

需要说明的是，在本申请的描述中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1所示的是本申请一个实施例的机械手运输装置的机械手结构图，机械手1包括夹持部11和调节机构12。其中，两个夹持部11相对设置，调节机构12与夹持部11连接，用于调节两个夹持部11之间的距离。夹持部11的工作部分111呈L型，从而使两个相对设置的夹持部11中间形成U型腔体，通过调节U型腔体的宽度，将需要夹持的物品固定于U型腔体之间，从而实现对不同物品的夹持。需要说明的是，夹持部11的端部111设置成L型，与需要夹持的物品结构相匹配，如被夹持物呈规则的立方体结构，L型夹持部11能够将物品卡接在其腔体之中，但是设计人员可以根据被夹持物的实际结构，选择与之配套的机械手1的夹持部11的结构。在本实施例中，夹持部11是用于夹持电池，可以通过调整U型腔体的宽度进而使得本案的机械手运输装置适用于不同尺寸的电池。

调节机构12包括动力装置121、主齿轮122、副齿轮123、支架124、螺旋杆125以及连接架126。在本实施例中，动力装置121用于输出动力，如动力装置121为电机，驱动与其输出端连接的主齿轮122转动，主齿轮122与副齿轮123啮合，副齿轮123套设于螺旋杆125并通过螺旋杆125与连接架126连接。主齿轮122的转动轴线垂直于水平面，螺旋杆125的轴向方向与水平方向平行，副齿轮123设置在螺旋杆125上，其转动轴线位于水平面内，通过主齿轮122的转动带动副齿轮123的转动，从而将垂直方向的转动转化为水平方向的转动。

支架124套接在螺旋杆125上并连接夹持部11，副齿轮123转动带动螺旋杆125转动，支架124与螺旋杆125结合处具有配套的螺旋结构，当螺旋杆125转动时能够带动支架124沿螺旋杆125往复运动，从而改变两个夹持部11之间的距离。更进一步地，在本实施例中，还设有滑道127和移动块112，滑道127与连接架126连接，并与螺旋杆125平行；移动块112与支架124连接，并可以在支架124的带动下沿滑道127移动。滑道127和移动块112起到导向的作用，可以使得支架124的移动更加平稳。在其他实施例中，也可以不设置移动块112和支架124，支架124在螺旋杆125的带动下沿螺旋杆125移动，实现夹持部11的夹紧或松开。最终，通过主齿轮122带动副齿轮123转动，进而使支架124沿螺旋杆125移动从而带动两个夹持部11相向运动或者背向运动。本申请所提供的调节机构12，利用互相啮合的齿轮结构，将垂直方向的转动转化成水平方向的移动，最终实现对机械手1的夹持部11之间腔体大小的自动调节。

图2所示的是本申请一个实施例的机械手运输装置的第一输送装置结构图，第一输送装置2和机械手1连接，包括第一驱动单元21、由第一齿轮(未图示)和与第一齿轮啮合的第一齿条23组成的第一传动部、第一导轨24、第一底板25以及第一滑块26，其中，第一齿轮连接在第一驱动单元21的输出端，第一驱动单元21为电机，第一齿轮的转动轴向方向垂直于地面，第一齿条23与第一导轨24平行地固定在第一底板25上，且垂直于第一齿轮的转动轴向。第一驱动单元21通过连接架126与机械手1连接，机械手1通过连接架126与第一滑块26连接，第一滑块26设置在第一导轨24上并能够沿第一导轨24滑动。具体而言，第一导轨24的方向水平设置，并与两个夹持部11相对移动的方向垂直，第一驱动单元21驱动第一齿轮转动，由于第一齿条23固定在第一底板25上，第一齿轮沿着第一齿条23的方向移动，由于第一驱动单元21和滑块26通过连接架126与机械手1连接，进而带动滑块26沿着第一导轨24移动，从而使第一滑块26带着机械手1沿第一导轨24实现第一方向上的移动。

图3所示的是本申请一个实施例的机械手运输装置的第二输送装置结构图，第二输送装置3包括第二驱动单元31、由第二齿轮(未图示)和与第二齿轮啮合的第二齿条33组成的第二传动部、第二导轨34、第二底板35以及沿第二导轨34滑动的第二滑块36。第二齿轮设置在第二驱动单元31的输出端，第二驱动单元31为电机，第二齿轮的转动轴向方向垂直于水平面，第二齿条33和第二导轨34水平地固定在第二底板35上，且第二齿条33和第二导轨34平行设置。

第二驱动单元31与第一输送装置2连接，第二滑块36与第一底板25连接，通过第二输送装置3使第一底板25发生第二方向上的移动，进而实现机械手1的第二方向上的移动。具体而言，第二驱动单元31连接在第一底板25上，第一底板25与第二滑块36连接，当第二驱动单元31驱动第二齿轮转动时，第二齿轮沿第二齿条33移动，由于第二齿条33固定在第二底板35上，使得第二驱动单元31带动第一底板25一起沿第二导轨34移动，第二导轨34与第一导轨24均水平设置且相互垂直，故最终能够带动机械手1完成第二方向上的移动。

图4所示的是本申请一个实施例的机械手运输装置立体图，包括机械手1、第一输送装置2、第二输送装置3以及第三输送装置4，其中第三输送装置4包括第三驱动单元41、第三主齿轮42、第三副齿轮43、链轮结构44、框架45以及支持轴46。框架45呈门字型，包括两个垂直于第二底板35的立柱451，连接两个立柱451的水平横梁452，通过第三输送装置4使第二底板35沿框架45实现第三方向上的移动，从而带动机械手1实现第三方向上的移动。

第三输送装置4包括链轮结构44，链轮结构44沿立柱451设置，通过链轮结构44带动第二底板35完成第三方向上的移动。第三输送装置4的第三驱动单元41设置在框架45的顶部，第三驱动单元41为电机，其输出端安装有第三主齿轮42，通过与第三主齿轮42啮合的第三副齿轮43带动链轮结构44的转动。其中，第三主齿轮42和第三副齿轮43的转动轴轴向一致，且平行于第三副齿轮43的支撑轴46轴向方向，支撑轴46与横梁452方向一致。当第三驱动单元41转动时带动第三主齿轮42转动，第三主齿轮42带动第三副齿轮43转动，第三副齿轮43带动链轮结构44沿立柱451转动，从而提升或者降低第二底板35，而机械手1设置在第二底板35上，能够与第二底板35一起做垂直方向的第三方向上的移动。

最终，机械手1在第一输送装置2的作用下沿第一导轨24在水平方向上做第一方向上的移动，第一导轨24设置在第一底板25上，从而使机械手1在第一底板25上实现第一方向上的移动；第一底板25设置在第二导轨34上，第二导轨34设置在第二底板35上，通过第二输送装置3使第一底板25沿第二导轨34完成水平方向的第二方向上的移动，从而使机械手1沿第二底板35实现第二方向上的移动；第三输送装置4垂直于第二底板35设置，通过链轮结构44将第二底板35沿垂直方向提升或者降低，从而使机械手1沿垂直方向实现第三方向上的移动。最终，在三个输送装置共同作用下使机械手1完成第一方向、第二方向、第三方向的三个维度的移动，且三个输送单元彼此结构独立，不互相发生干涉，故而在后期维护方向，成本较低。

此外，本申请包括控制系统，控制系统与动力装置121、第一驱动单元21、第二驱动单元31以及第三驱动单元41连接。具体而言，控制系统用于控制动力装置121、第一驱动单元21、第二驱动单元31以及第三驱动单元41的开启或者关闭，进而实现对机械手1夹持部11的控制以及机械手1沿三个相互垂直方向的移动。需要说明的是，本申请所提供的三个独立的输送单元，其工作原理是通过链轮结构或齿轮齿条结构，将动力进行转换，因此，在实际应用中，三个输送单元的动力输送方式并不限于以上实施例所提供的组合，本领域技术人员可以结合实际工作需求和技术经验，对两种动力输送方式进行最优化组合，在满足自身需求的同时能够较好的控制加工成本。

本申请所提供的机械手运输装置，机械手能够实现自动夹持物品的功能，同时，机械手在输送装置的作用下完成第一方向、第二方向、第三方向的三个维度方向移动，满足在一个立体框架结构内的三维移动，通过预设的程序，使得物品能够在机械手的作用下移动到框架内的任一预定位置，从而方便后续的工作。本申请提供的技术方案，结构简单，移动快捷，并且三个方向的移动相互之间能够独立进行，便于后续进行维护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械手运输装置，其特征在于，包括：

机械手；

第一输送装置，所述机械手可移动地安装在所述第一输送装置上，所述第一输送装置用于驱动所述机械手在第一方向上移动；

第二输送装置，所述第一输送装置可移动地安装在所述第二输送装置上，所述第二输送装置用于驱动所述第一输送装置以及所述机械手在第二方向上移动，所述第二方向垂直于所述第一方向；

第三输送装置，所述第二输送装置可移动地安装在所述第三输送装置上，所述第三输送装置用于驱动所述第二输送装置、所述第一输送装置以及所述机械手在第三方向上移动，所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的机械手运输装置，其特征在于，所述机械手包括调节机构和两个相对设置的夹持部，通过所述调节机构调整两个所述夹持部之间的距离。

3.根据权利要求2所述的机械手运输装置，其特征在于，所述调节结构包括动力装置、主齿轮、副齿轮、支架、螺旋杆以及连接架，所述动力装置与所述主齿轮连接，所述副齿轮与所述主齿轮啮合，所述副齿轮套设于所述螺旋杆并通过所述螺旋杆与所述连接架连接。

4.根据权利要求1所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第一输送装置包括第一底板以及设置在所述第一底板上的第一驱动单元，所述机械手设置在所述第一底板上并在所述第一驱动单元作用下完成所述第一方向上的移动。

5.根据权利要求4所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第一输送装置还包括第一导轨和第一传动部，所述第一导轨设置于所述第一底板，所述第一传动部与所述第一驱动单元连接，所述第一传动部设置在所述第一底板上并平行于所述第一导轨，所述第一导轨上设置滑块，所述滑块通过连接架与所述机械手连接。

6.根据权利要求5所述的机械手运输装置，其特征在于，所述机械手与所述第一驱动单元通过所述连接架连接，所述第一驱动单元沿所述第一传动部移动，从而带动所述机械手沿所述第一导轨完成所述第一方向上的移动。

7.根据权利要求5所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第一底板设置在所述第二输送装置上，所述第二输送装置包括第二底板以及设置在所述第二底板上的第二驱动单元，所述第二底板平行于所述第一底板。

8.根据权利要求7所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第二输送装置还包括第二导轨和第二传动部，所述第二导轨设置于所述第二底板，所述第二传动部与所述第二驱动单元连接，所述第二传动部设置在所述第二底板上并平行于所述第二导轨，所述第二驱动单元连接所述第一输送装置，所述第二驱动单元沿所述第二传动部移动，从而带动所述第一输送装置沿所述第二导轨完成所述第二方向上的移动。

9.根据权利要求8所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第三输送装置包括链轮结构和第三驱动单元，所述第三驱动单元驱动所述链轮结构转动以带动所述第二输送装置完成所述第三方向上的移动。

10.根据权利要求9所述的机械手运输装置，其特征在于，所述第三输送装置还包括框架，所述框架垂直于所述第二底板，所述链轮结构设置在所述框架上。

Images