CN219819776U - 一种用于转运管材的机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于转运管材的机械手装置，它包括承重轨道、前后两个左右移动组件、上下移动组件、管材压紧组件；承重轨道为工字型钢，其前后的下轨道内设有齿条槽，两个左右移动组件分别与承重轨道的前后齿条槽连接；上下移动组件固定在左右移动组件的下面，管材压紧组件固定在上下移动组件的下面。本实用新型解决了现有管材不便从存储架内抽出进行转运的问题，大大提高了转动效率。同时，本实用新型成本较低、不会发生安全事故。

Description

一种用于转运管材的机械手装置

技术领域

本实用新型涉及管材运输技术领域，特别是涉及一种用于转运管材的机械手装置。

背景技术

管材是建筑工程必需的材料，常用的有给水管、排水管、煤气管、暖气管、电线导管、雨水管等。随着科学技术的发展，家庭装修使用的管材也经历了普通铸铁管→水泥管→钢筋混凝土管、石棉水泥管→球墨铸铁管、镀锌钢管→塑料管及铝塑复合管的发展历程。

管材在进行运输时需要将所需数量的管材从存储架内转移运输至相关的设备上。而现有的管材存储时为了减少占地空间因此在高度上存放较多层，导致其不便被设备抽取转运，效率较低；但是如果使用人工搬运，成本较高且效率较低，会影响运输效率，而且容易发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种用于转运管材的机械手装置，它解决了现有管材不便从存储架内抽出进行转运的问题，大大提高了转动效率。同时，本实用新型成本较低、不会发生安全事故。

本实用新型一种用于转运管材的机械手装置，它包括承重轨道、前后两个左右移动组件、上下移动组件、管材压紧组件；承重轨道为工字型钢，其前后的下轨道内设有齿条槽，两个左右移动组件分别与承重轨道的前后齿条槽连接；上下移动组件固定在左右移动组件的下面，管材压紧组件固定在上下移动组件的下面。

进一步地，每个左右移动组件包括承重架、伺服电机、左右两个移动齿轮；承重架的中间板前面的两端各连接有一个固定板、后面的两端各连接有一个移动板，左右移动齿轮的轴端与固定板、中间板连接，其齿端与齿条槽啮合；伺服电机与其中的一个移动齿轮的轴端连接；移动板的上端与承重轨道的上轨道连接，固定板的下面与上下移动组件连接。

进一步地，上下移动组件包括连接架、移动架、多个驱动单元，每个驱动单元包括驱动电机、滚珠丝杠、螺母；连接架由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板的上下面分别与承重架的固定板、驱动电机固定连接；移动架由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板位于连接架的上下面板之间、其下面板位于连接架下面板的下方；滚珠丝杠的一端与驱动电机连接、另一端穿过移动架上面板中的孔后与螺母连接，移动架竖向连接板的上端穿过连接架下面板中的导向孔后与螺母连接，移动架下面板的下面固定连接管材压紧组件。

进一步地，移动架上面板的孔内设置有连接轴承，滚珠丝杠与连接轴承配合。

进一步地，上下移动组件还包括多个石墨铜套，连接架下面板中的每个导向孔中设置有一个石墨铜套。

进一步地，管材压紧组件包括前后多个管材压紧单元，每个管材压紧单元包括封堵电动液压缸、封堵板、L形插入架、挤压板、沿左右方向均布的多个压紧电动液压缸；封堵电动液压缸的缸部、多个压紧电动液压缸的缸部、L形插入架的竖板均固定在移动架下面板的下面，且封堵电动液压缸、L形插入架分别位于压紧电动液压缸的左右两侧，压紧电动液压缸的伸缩杆连接挤压板，L形插入架的横板位于挤压板的下方；封堵板与电动液压缸的伸缩杆连接，L形插入架的横板与封堵板对应的位置上设置有U形凹槽，凹槽与封堵板的形状、大小一致。

进一步地，挤压板的底面上有多个内凹的弧形，与管材的形状相适应。

进一步地，管材压紧组件还包括辅助滚轮，L形插入架横板自由端的边缘处设置有斜角，且靠近自由端内侧的上平面上设置有辅助滚轮。

进一步地，机械手装置还包括滑动板，滑动板固定在连接架上面板的上面，且通过多个滚轮与承重轨道的下面接触。

本实用新型机械手装置的具体工作原理为：伺服电机工作，移动齿轮带动承重架及其底部的上下移动组件、管材压紧组件沿着承重轨道内部的齿条槽移动；驱动电机工作，通过滚珠丝杠、螺母带动移动架连同其下部的管材压紧组件上下移动；当通过左右移动组件、上下移动组件的移动，L型插入架位于管材的最上面一层与第二层的中间，这时伺服电机继续工作带动L型插入架从管材存储架的右侧往左侧插入直到伸出其左侧，启动封堵电动液压缸和压紧电动液压缸，使得封堵板与L形插入架的U形凹槽接触、挤压板压紧管材的最上面一层，然后再通过左右移动组件、上下移动组件的动作轻松地将管材转运到相关的设备上。

本实用新型机械手装置可以轻松地将位于存储架内部的管材转移运输至相关的设备上，解决了现有管材不便从放置架内抽出进行运输的问题，大大提高了转动效率，且成本较低、不会发生安全事故。

附图说明

图1为本实用新型机械手装置的立体图一(夹持状态)；

图2为本实用新型机械手装置的主视图(夹持状态)；

图3为图2的左视图；

图4为本实用新型机械手装置的立体图二；

图5为本实用新型机械手装置的主视图(提升状态)；

图6为图5的左视图.

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

实施例1

从图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，本实用新型一种用于转运管材的机械手装置，它包括承重轨道1、前后两个左右移动组件2、上下移动组件3、管材压紧组件4；承重轨道1为工字型钢，其前后的下轨道内设有齿条槽，两个左右移动组件2分别与承重轨道1的前后齿条槽连接；上下移动组件3固定在左右移动组件2的下面，管材压紧组件4固定在上下移动组件3的下面。

左右移动组件2在承重轨道1上沿着齿条槽左右移动，从而带动上下移动组件3、管材压紧组件4左右移动；上下移动组件3带动管材压紧组件4上下移动，管材压紧组件4压紧管材。因此，机械手装置先通过左右移动组件2、上下移动组件3移到管材附近，再通过压紧组件4压紧管材后，然后通过上下移动组件3、左右移动组件4将管材转运到相关的设备上。

实施例2

从图1、图2、图3可知，本实用新型机械手装置：每个左右移动组件2包括承重架21、伺服电机22、左右两个移动齿轮23；承重架21的中间板前面的两端各连接有一个固定板、后面的两端各连接有一个移动板，左右移动齿轮23的轴端与固定板、中间板连接，其齿端与齿条槽啮合；伺服电机22与其中的一个移动齿轮23的轴端连接；移动板的上端与承重轨道1的上轨道连接，固定板的下面与上下移动组件连接。

当伺服电机22工作时，带动移动齿轮23转动，使其沿着承重轨道1中的齿条槽左右移动，从而带动承重架21及连接在其下部的上下移动组件、管材压紧组件一起左右移动。同时，移动板的上端也沿着承重轨道1的上轨道移动，起到了导向作用。

实施例3

从图1、图2、图3可知，本实用新型机械手装置：上下移动组件3包括连接架32、移动架33、多个驱动单元，每个驱动单元包括驱动电机31、滚珠丝杠34、螺母35；连接架32由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板的上下面分别与承重架21的固定板、驱动电机31固定连接；移动架33由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板位于连接架32的上下面板之间、其下面板位于连接架32下面板的下方；滚珠丝杠34的一端与驱动电机31连接、另一端穿过移动架33上面板中的孔后与螺母35连接，移动架33竖向连接板的上端穿过连接架32下面板中的导向孔后与螺母35连接，移动架33下面板的下面固定连接管材压紧组件。

其中，移动架33上面板的孔内设置有连接轴承，滚珠丝杠34与连接轴承配合。

驱动单元的具体数量设置有四个，在正常运行过程中只使用对角的两个驱动单元，在特殊重载工况下可同时启动四个电机以增加提升力。

驱动电机31工作，带动滚珠丝杠34转动，螺母35带动移动架33沿着连接架32下面板的导向孔上下移动，带动管材压紧组件4上下移动。

实施例4

从图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，本实用新型机械手装置：上下移动组件3还包括多个石墨铜套，连接架32下面板中的每个导向孔中设置有一个石墨铜套。

石墨铜套既保证了移动架33竖向连接板的上下移动的顺畅又限制了竖向连接板的横向位移。

实施例5

从图1、图2、图3可知，本实用新型机械手装置：管材压紧组件4包括前后多个管材压紧单元，每个管材压紧单元包括封堵电动液压缸41、封堵板45、L形插入架42、挤压板43、沿左右方向均布的多个压紧电动液压缸44；封堵电动液压缸41的缸部、多个压紧电动液压缸44的缸部、L形插入架42的竖板均固定在移动架33下面板的下面，且封堵电动液压缸41、L形插入架42分别位于压紧电动液压缸44的左右两侧，压紧电动液压缸44的伸缩杆连接挤压板43，L形插入架42的横板位于挤压板43的下方；封堵板45与电动液压缸41的伸缩杆连接，L形插入架42的横板与封堵板45对应的位置上设置有U形凹槽，凹槽与封堵板45的形状、大小一致。

当通过左右移动组件2、上下移动组件3的动作，L形插入架42来到管材储存架6的左侧(或者右侧)时，L形插入架42从管材储存架4的一侧插入到管材7的最上面一层的与第二层之间并从管材储存架6的另一侧出来，封堵电动液压缸41、压紧电动液压缸44同时动作，封堵板45与L形插入架42的U形凹槽接触、挤压板43压紧管材7的最上面一层，然后再通过左右移动组件2、上下移动组件3的动作轻松地将管材7转运到相关的设备上。封堵板45、挤压板43防止管材7在转运过程中发生晃动而发生安全事故。

管材压紧单元的具体数量可以按照实际使用工况的管材7长度进行适配。

实施例6

从图1、图2、图3可知，本实用新型机械手装置：挤压板43的底面上有多个内凹的弧形，与管材7的形状相适应。

挤压板43底面上的弧形可以更好地压紧管材7，从而保证转运的可靠性。

实施例7

从图1、图2、图3可知，本实用新型机械手装置：管材压紧组件4还包括辅助滚轮46，L形插入架42横板自由端的边缘处设置有斜角，且靠近自由端内侧的上平面上设置有辅助滚轮46。

斜角使得L形插入架42能够方便地插入到管材存储架6内的管材7相邻上下两层的中间位置，辅助滚轮46与管材7的接触使得L形插入架42在上下层管材之间移动地更加快捷方便。

实施例8

本实用新型机械手装置还包括滑动板5，滑动板5固定在连接架32上面板的上面，且通过多个滚轮与承重轨道1的下面接触。

由于管材的重量不均匀，加持后可能会出现重心偏移的问题，通过滑动板5可以防止机架重心偏移导致碰撞或卡阻。

从图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，本实用新型机械手装置的具体工作原理及使用方法为：伺服电机22工作，移动齿轮23带动承重架21及其底部的上下移动组件3、管材压紧组件4沿着承重轨道1内部的齿条槽移动；驱动电机31工作，通过滚珠丝杠34、螺母35带动移动架33连同其下部的管材压紧组件4上下移动；当通过左右移动组件2、上下移动组件3的移动，L型插入架42位于管材7的最上面一层与第二层的中间，这时伺服电机22继续工作带动L型插入架42从管材存储架6的右侧往左侧插入直到伸出其左侧，启动封堵电动液压缸41和压紧电动液压缸44，使得封堵板45与L形插入架42的U形凹槽接触、挤压板43压紧管材7的最上面一层，然后再通过左右移动组件2、上下移动组件3的动作轻松地将管材7转运到相关的设备上。

本实用新型机械手装置可以轻松地将位于存储架内部的管材转移运输至相关的设备上，解决了现有管材不便从放置架内抽出进行运输的问题，大大提高了转动效率，且成本较低、不会发生安全事故。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于转运管材的机械手装置，其特征是：它包括承重轨道(1)、前后两个左右移动组件(2)、上下移动组件(3)、管材压紧组件(4)；承重轨道(1)为工字型钢，其前后的下轨道内设有齿条槽，两个左右移动组件(2)分别与承重轨道(1)的前后齿条槽连接；上下移动组件(3)固定在左右移动组件(2)的下面，管材压紧组件(4)固定在上下移动组件(3)的下面。

2.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征是：每个左右移动组件(2)包括承重架(21)、伺服电机(22)、左右两个移动齿轮(23)；承重架(21)的中间板前面的两端各连接有一个固定板、后面的两端各连接有一个移动板，左右移动齿轮(23)的轴端与固定板、中间板连接，其齿端与齿条槽啮合；伺服电机(22)与其中的一个移动齿轮(23)的轴端连接；移动板的上端与承重轨道(1)的上轨道连接，固定板的下面与上下移动组件连接。

3.根据权利要求2所述的机械手装置，其特征是：上下移动组件(3)包括连接架(32)、移动架(33)、多个驱动单元，每个驱动单元包括驱动电机(31)、滚珠丝杠(34)、螺母(35)；连接架(32)由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板的上下面分别与承重架(21)的固定板、驱动电机(31)固定连接；移动架(33)由上面板、下面板、竖向连接板组成，其上面板位于连接架(32)的上下面板之间、其下面板位于连接架(32)下面板的下方；滚珠丝杠(34)的一端与驱动电机(31)连接、另一端穿过移动架(33)上面板中的孔后与螺母(35)连接，移动架(33)竖向连接板的上端穿过连接架(32)下面板中的导向孔后与螺母(35)连接，移动架(33)下面板的下面固定连接管材压紧组件。

4.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征是：移动架(33)上面板的孔内设置有连接轴承，滚珠丝杠(34)与连接轴承配合。

5.根据权利要求1所述的机械手装置，其特征是：上下移动组件(3)还包括多个石墨铜套，连接架(32)下面板中的每个导向孔中设置有一个石墨铜套。

6.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征是：管材压紧组件(4)包括前后多个管材压紧单元，每个管材压紧单元包括封堵电动液压缸(41)、封堵板(45)、L形插入架(42)、挤压板(43)、沿左右方向均布的多个压紧电动液压缸(44)；封堵电动液压缸(41)的缸部、多个压紧电动液压缸(44)的缸部、L形插入架(42)的竖板均固定在移动架(33)下面板的下面，且封堵电动液压缸(41)、L形插入架(42)分别位于压紧电动液压缸(44)的左右两侧，压紧电动液压缸(44)的伸缩杆连接挤压板(43)，L形插入架(42)的横板位于挤压板(43)的下方；封堵板(45)与电动液压缸(41)的伸缩杆连接，L形插入架(42)的横板与封堵板(45)对应的位置上设置有U形凹槽，凹槽与封堵板(45)的形状、大小一致。

7.根据权利要求6所述的机械手装置，其特征是：挤压板(43)的底面上有多个内凹的弧形，与管材(7)的形状相适应。

8.根据权利要求6所述的机械手装置，其特征是：管材压紧组件(4)还包括辅助滚轮(46)，L形插入架(42)横板自由端的边缘处设置有斜角，且靠近自由端内侧的上平面上设置有辅助滚轮(46)。

9.根据权利要求3所述的机械手装置，其特征是：机械手装置还包括滑动板(5)，滑动板(5)固定在连接架(32)上面板的上面，且通过多个滚轮与承重轨道(1)的下面接触。