CN220408771U - 一种五轴重载搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五轴重载搬运机械手，包括行走滑轨、底座平台、立箱、横向臂和工装夹具；行走滑轨上设有滑道，底座平台滑动设置在滑道上并能够自转，立箱的下端固定在底座平台上，立箱的上端竖直向上延伸；立箱具有两个相对的外表面，其中一者构造为搬运面，搬运面上设有第一导轨，另一者构造为控制面，控制面上设有控制箱；横向臂通过第一导轨滑动设置在立箱上，且横向臂的底面上设有第二导轨，工装夹具滑动设置在第二导轨上；相应地，控制箱分别电连接行走滑轨、底座平台、立箱、横向臂和工装夹具。所述五轴重载搬运机械手通过控制箱实现自动控制，实现工件的自动取放和转运，提高物流效率，并且提升了工厂的整体自动化水平。

Description

一种五轴重载搬运机械手

技术领域

本实用新型属于搬运设备技术领域，具体涉及一种五轴重载搬运机械手。

背景技术

装备制造行业中经常需要将一些重型工件进行厂内转运，或者从一个生产工序流转到下一生产工序。传统的转运方式如天车、叉车等效率较低，且需要拥有相应资质的操作人员手动操作，实际生产情况中，经常出现转运人员缺失或者转运设备忙碌于其他工位，当前生产只能暂时等待的情况，严重影响了生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种五轴重载搬运机械手，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种五轴重载搬运机械手，包括行走滑轨、底座平台、立箱、横向臂和工装夹具；

行走滑轨上设有滑道，底座平台滑动设置在滑道上并能够自转，立箱的下端固定在底座平台上，立箱的上端竖直向上延伸；

立箱具有两个相对的外表面，其中一者构造为搬运面，搬运面上设有第一导轨，另一者构造为控制面，控制面上设有控制箱；

横向臂通过第一导轨滑动设置在立箱上，且横向臂的底面上设有第二导轨，工装夹具滑动设置在第二导轨上；

相应地，控制箱分别电连接行走滑轨、底座平台、立箱、横向臂和工装夹具。

在一种可能的设计中，转动结构包括第二驱动电机和传动齿圈；第二驱动电机固定在底座本体的顶面上，传动齿圈转动设置在底座本体的顶面上，第二驱动电机的输出端连接有副传动齿轮，副传动齿轮与传动齿圈啮合；传动齿圈的顶面连接立箱；

相应地，底座本体的顶面上固定有环状的保护壳，保护壳在副传动齿轮与传动齿圈啮合处设有间隙。

在一种可能的设计中，转动结构包括第二驱动电机和传动齿圈；

第二驱动电机固定在底座本体的顶面上，传动齿圈转动设置在底座本体的顶面上，第二驱动电机的输出端连接有副传动齿轮，副传动齿轮与传动齿圈啮合；

传动齿圈的顶面上设有隔板，立箱通过隔板连接传动齿圈。

在一种可能的设计中，第一导轨包括第一导轨本体、第一导板、第三驱动电机、第一传动链、第一链轮和第一配重块，其中，第一导轨本体设有两个并相对固定在立箱的搬运面上，两个第一导轨本体之间设有与其平行的第一导向齿条，第一导板滑动设置在第一导轨本体上，第三驱动电机和横向臂均固定在第一导板上，第三驱动电机的输出端穿过第一导板并与第一导向齿条啮合，第一导板通过第一传动链连接第一配重块，第一链轮固定在立箱的顶面上，第一配重块悬置在立箱中，相应地，立箱构造为中空结构。

在一种可能的设计中，第二导轨包括第二导轨本体、第二导板、第四驱动电机和第二导向齿条，其中，第二导轨本体设有两个并相对固定在横向臂的底面上，第二导板滑动设置在第二导轨本体上，第四驱动电机和工装夹具均固定在第二导板上，第二导向齿条位于两个第二导轨本体之间并与第二导轨本体平行，第四驱动电机的输出端穿过第二导板并与第二导向齿条啮合。

在一种可能的设计中，工装夹具包括两组相对设置的勾型指，其中一者为固定在第二导轨上的固定指，另一者为滑动设置在第二导轨上的活动指，活动指连接有第五驱动电机，第五驱动电机用于驱动活动指往复滑动，以调节固定指与活动指之间的间距。

有益效果：

所述五轴重载搬运机械手通过控制箱实现自动控制，实现工件的自动取放和转运，提高物流效率，并且提升了工厂的整体自动化水平。通过所述五轴重载搬运机械手取代人工操作，既可以规避由于操作人员经验、注意力等不同导致的物流效率波动，解放操作人员至其他工作，提高了生产效益，又可以实现长时间稳定运行，减少停机时间，保证了物料效率。

附图说明

图1为一种五轴重载搬运机械手的结构示意图。

图2为底座平台的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大结构示意图。

图4为图1的剖面结构示意图。

图中：

100、行走滑轨；200、底座平台；201、底座本体；202、第一驱动电机；203、转动结构；204、第二驱动电机；205、传动齿圈；206、副传动齿轮；207、保护壳；300、立箱；301、保护罩；400、横向臂；500、工装夹具；501、固定指；502、活动指；503、第五驱动电机；600、第一导轨；601、第一导轨本体；602、第一导板；603、第三驱动电机；604、第一传动链；605、第一链轮；606、第一配重块；607、第一导向齿条；700、控制箱；800、第二导轨；801、第二导轨本体；802、第二导板；803、第四驱动电机；804、第二导向齿条。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例：

如图1-图4所示，一种五轴重载搬运机械手，包括行走滑轨100、底座平台200、立箱300、横向臂400和工装夹具500；

行走滑轨100上设有滑道，底座平台200滑动设置在滑道上并能够自转，立箱300的下端固定在底座平台200上，立箱300的上端竖直向上延伸；

立箱300具有两个相对的外表面，其中一者构造为搬运面，搬运面上设有第一导轨600，另一者构造为控制面，控制面上设有控制箱700；

横向臂400通过第一导轨600滑动设置在立箱300上，且横向臂400的底面上设有第二导轨800，工装夹具500滑动设置在第二导轨800上；

相应地，控制箱700分别电连接行走滑轨100、底座平台200、立箱300、横向臂400和工装夹具500。

所述五轴重载搬运机械手通过控制箱700实现自动控制，实现工件的自动取放和转运，提高物流效率，并且提升了工厂的整体自动化水平。通过所述五轴重载搬运机械手取代人工操作，既可以规避由于操作人员经验、注意力等不同导致的物流效率波动，解放操作人员至其他工作，提高了生产效益，又可以实现长时间稳定运行，减少停机时间，保证了物料效率。

具体来书，行走滑轨100落地安装，且其长度可以根据所述五轴重载搬运机械手的运行范围来设计，增大转运工作范围，使用灵活方便，满足不同场地条件，实用性好。底座平台200能够沿行走滑轨100往复滑动，进而带动其余部件沿行走滑轨100滑动，且通过底座平台200的自转来调整横向臂400的朝向，既可以避免在滑动过程中与其他设备发生干涉，减少磕碰，又可以调整横向臂400的角度，实现多角度作业，扩大了作业范围。

立箱300连接横向臂400并通过第一导轨600驱动横向臂400上下升降，以实现物料的取放。横向臂400连接工装夹具500并通过第二导轨800驱动工装夹具500往复滑动，以配合底座平台200的转动，调节工装夹具500所在位置，以便提放物料。工装夹具500直接接触物料，且根据物料的种类不同，工装夹具500可以构造为任意合适的结构，以实现不同物料的搬运。

工作时，操作人员启动所述五轴重载搬运机械手即可。底座平台200沿行走滑轨100滑动至提取物料位置，第一导轨600驱动横向臂400下降至工装夹具500能够夹取物料，夹取物料后，第一导轨600驱动横向臂400上升，底座平台200再沿行走滑轨100滑动至放置物料位置，第一导轨600驱动横向臂400下降，工装夹具500松开物料即可。重复以上过程中，即可批量搬运物料。

容易理解的，在夹取和放置物料过程中，底座平台200的自转和第二导轨800选择性启动，以满足不同位置的物料的取放。

对于控制箱700，控制箱700可以选用任意合适的现有型号，本实用新型对此并不作任何限制。

在本实施例中，底座平台200包括底座本体201、第一驱动电机202和转动结构203，其中，底座本体201滑动设置在行走滑轨100上，相应地，行走滑轨100上设有连接于底座本体201的拖链；第一驱动电机202和转动结构203分别固定在底座本体201的顶面上，第一驱动电机202的输出端穿设至底座本体201的底面并连接有传动轮，传动轮连接行走滑轨100，转动结构203连接立箱300。

基于上述设计方案，底座本体201上设有第一驱动电机202，第一驱动电机202通过传动轮连接行走滑轨100，启动第一驱动电机202并带动传动轮转动，进而带动底座平台200沿行走滑轨100滑动，进一步，改变第一驱动电机202的转动方向，即可实现底座平台200的往复滑动。转动结构203用于连接立箱300，进而带动立箱300、横向臂400和工装夹具500转动，进而实现作业角度的调节。

如图2所示，转动结构203包括第二驱动电机204和传动齿圈205；第二驱动电机204固定在底座本体201的顶面上，传动齿圈205转动设置在底座本体201的顶面上，第二驱动电机204的输出端连接有副传动齿轮206，副传动齿轮206与传动齿圈205啮合；传动齿圈205的顶面连接立箱300；

相应地，底座本体201的顶面上固定有环状的保护壳207，保护壳207在副传动齿轮206与传动齿圈205啮合处设有间隙。

基于上述设计方案，第二驱动电机204提供驱动力，驱动力经副传动齿轮206传递至传动齿圈205，传动齿圈205转动并带动立箱300等部件转动。通过保护壳207实现隔断，以保护传动齿圈205，且保护壳207上设有间隙，以确保副传动齿轮206与传动齿圈205能够啮合。

在本实施例中，第一导轨600包括第一导轨本体601、第一导板602、第三驱动电机603、第一传动链604、第一链轮605和第一配重块606，其中，第一导轨本体601设有两个并相对固定在立箱300的搬运面上，两个第一导轨本体601之间设有与其平行的第一导向齿条607，第一导板602滑动设置在第一导轨本体601上，第三驱动电机603和横向臂400均固定在第一导板602上，第三驱动电机603的输出端穿过第一导板602并与第一导向齿条607啮合，第一导板602通过第一传动链604连接第一配重块606，第一链轮605固定在立箱300的顶面上，第一配重块606悬置在立箱300中，相应地，立箱300构造为中空结构。

基于上述设计方案，第三驱动电机603提供驱动力并沿第一导向齿条607向下滑动，进而带动第一导板602沿第一导轨本体601向下滑动，第一传动链604的一端随第一导板602滑动并向下移动，第一传动链604的另一端经第一链轮605转向下，进而拉动第一配重块606向上移动。反之，第三驱动电机603停转，第一配重块606将在重力作用下向下移动，第一配重块606的移动经第一传动链604传递至第一导板602，进而拉动第一导板602向上滑动。

可选地，第一导轨本体601外可拆卸设有保护罩301，通过保护罩301将第一导轨本体601与外界隔开，减少杂质的侵蚀。同时，保护罩301也限制了第一导板602的运动范围，故所述五轴重载搬运机械手工作时，优选卸下保护罩301。

在本实施例中，第二导轨800包括第二导轨本体801、第二导板802、第四驱动电机803和第二导向齿条804，其中，第二导轨本体801设有两个并相对固定在横向臂400的底面上，第二导板802滑动设置在第二导轨本体801上，第四驱动电机803和工装夹具500均固定在第二导板802上，第二导向齿条804位于两个第二导轨本体801之间并与第二导轨本体801平行，第四驱动电机803的输出端穿过第二导板802并与第二导向齿条804啮合。

基于上述设计方案，第二导轨800的工作原理与第一导轨600类似，在此不再赘述，二者的区别在于：第一导轨600用于实现升降，故第一导轨600包括第三驱动电机603和第一配重块606，通过第三驱动电机603实现下降，通过第一配重块606的重力实现上升。第二导轨800的运动位于同一水平面上，故通过改变第四驱动电机803的转动方向来实现往复滑动。

在一种可能的实现方式中，工装夹具500包括两组相对设置的勾型指，其中一者为固定在第二导轨800上的固定指501，另一者为滑动设置在第二导轨800上的活动指502，活动指502连接有第五驱动电机503，第五驱动电机503用于驱动活动指502往复滑动，以调节固定指501与活动指502之间的间距。

基于上述设计方案，工件构造为方形结构件时，工装夹具500采用两组勾型指，固定指501固定连接第二导轨800，具体来说是第二导板802，活动指502能够沿第二导板802滑动，以调节固定指501与活动指502之间的间距。那么，提取工件时，活动指502向接近固定指501方向移动，直至固定指501和活动指502夹住工件，且固定指501和活动指502的下端勾住工件。反之，放料时，活动指502向远离固定指501方向移动，直至固定指501和活动指502松开工件即可。

容易理解的，当工件构造为其他形状时，工装夹具500选用任意合适的现有型号，并以适配的型号来取代勾型指。

此外，第一驱动电机202、第驱动电机、第三驱动电机603、第四驱动电机803和第五驱动电机503可以选用任意合适的现有型号，本实用新型对此并不作任何限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种五轴重载搬运机械手，其特征在于，包括行走滑轨(100)、底座平台(200)、立箱(300)、横向臂(400)和工装夹具(500)；

行走滑轨(100)上设有滑道，底座平台(200)滑动设置在滑道上并能够自转，立箱(300)的下端固定在底座平台(200)上，立箱(300)的上端竖直向上延伸；

立箱(300)具有两个相对的外表面，其中一者构造为搬运面，搬运面上设有第一导轨(600)，另一者构造为控制面，控制面上设有控制箱(700)；

横向臂(400)通过第一导轨(600)滑动设置在立箱(300)上，且横向臂(400)的底面上设有第二导轨(800)，工装夹具(500)滑动设置在第二导轨(800)上；

相应地，控制箱(700)分别电连接行走滑轨(100)、底座平台(200)、立箱(300)、横向臂(400)和工装夹具(500)。

2.根据权利要求1所述的五轴重载搬运机械手，其特征在于，底座平台(200)包括底座本体(201)、第一驱动电机(202)和转动结构(203)，其中，底座本体(201)滑动设置在行走滑轨(100)上，相应地，行走滑轨(100)上设有连接于底座本体(201)的拖链；第一驱动电机(202)和转动结构(203)分别固定在底座本体(201)的顶面上，第一驱动电机(202)的输出端穿设至底座本体(201)的底面并连接有传动轮，传动轮连接行走滑轨(100)，转动结构(203)连接立箱(300)。

3.根据权利要求2所述的五轴重载搬运机械手，其特征在于，转动结构(203)包括第二驱动电机(204)和传动齿圈(205)；第二驱动电机(204)固定在底座本体(201)的顶面上，传动齿圈(205)转动设置在底座本体(201)的顶面上，第二驱动电机(204)的输出端连接有副传动齿轮(206)，副传动齿轮(206)与传动齿圈(205)啮合；传动齿圈(205)的顶面连接立箱(300)；

相应地，底座本体(201)的顶面上固定有环状的保护壳(207)，保护壳(207)在副传动齿轮(206)与传动齿圈(205)啮合处设有间隙。

4.根据权利要求1所述的五轴重载搬运机械手，其特征在于，第一导轨(600)包括第一导轨本体(601)、第一导板(602)、第三驱动电机(603)、第一传动链(604)、第一链轮(605)和第一配重块(606)，其中，第一导轨本体(601)设有两个并相对固定在立箱(300)的搬运面上，两个第一导轨本体(601)之间设有与其平行的第一导向齿条(607)，第一导板(602)滑动设置在第一导轨本体(601)上，第三驱动电机(603)和横向臂(400)均固定在第一导板(602)上，第三驱动电机(603)的输出端穿过第一导板(602)并与第一导向齿条(607)啮合，第一导板(602)通过第一传动链(604)连接第一配重块(606)，第一链轮(605)固定在立箱(300)的顶面上，第一配重块(606)悬置在立箱(300)中，相应地，立箱(300)构造为中空结构。

5.根据权利要求1所述的五轴重载搬运机械手，其特征在于，第二导轨(800)包括第二导轨本体(801)、第二导板(802)、第四驱动电机(803)和第二导向齿条(804)，其中，第二导轨本体(801)设有两个并相对固定在横向臂(400)的底面上，第二导板(802)滑动设置在第二导轨本体(801)上，第四驱动电机(803)和工装夹具(500)均固定在第二导板(802)上，第二导向齿条(804)位于两个第二导轨本体(801)之间并与第二导轨本体(801)平行，第四驱动电机(803)的输出端穿过第二导板(802)并与第二导向齿条(804)啮合。

6.根据权利要求1所述的五轴重载搬运机械手，其特征在于，工装夹具(500)包括两组相对设置的勾型指，其中一者为固定在第二导轨(800)上的固定指(501)，另一者为滑动设置在第二导轨(800)上的活动指(502)，活动指(502)连接有第五驱动电机(503)，第五驱动电机(503)用于驱动活动指(502)往复滑动，以调节固定指(501)与活动指(502)之间的间距。