CN109607176A - 工件搬运装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种工件搬运装置，包括：抱臂机构(10)，包括可相向或相反运动的两组抱臂(11)；摆臂机构(20)，包括两组摆臂(21)，分别可摆动地设置在所述两组抱臂(11)上临近对侧抱臂(11)的一侧；抱臂驱动机构，与所述抱臂机构(10)连接，用于驱动所述两组抱臂(11)相向运动，以带动所述摆臂机构(20)对待搬运的工件(100)进行夹紧，或者驱动所述两组抱臂(11)相反运动，以带动所述摆臂机构(20)松开所述工件(100)。本公开实施例能够使工件在搬运时更加稳定。

Description

工件搬运装置

技术领域

本公开涉及作业领域，尤其涉及一种工件搬运装置。

背景技术

汽车起重机的转台结构是指用于连接汽车起重机伸臂和下车车架的过渡结构件。在工程机械行业中，加工过程中转台结构的搬运通常通过行车进行，由人工进行挂钩，并辅助行车进行翻转。这样，一方面会使得行车的使用比较频繁，不容易满足工厂各个工序正常的物流需求，还容易造成经常性的等待，行车之间还可能出现相互堵车现象，并且还比较浪费人工劳动。另一方面，转台结构本身为异形结构，不容易稳定夹持，且各种机型的转台结构难以找到相同特征的定位基准。转台结构的正反方向需要在镗加工中心和龙门钻铣加工中心实施不同加工工序，采用行车进行翻转，容易产生磕碰变形，从而影响工件制造精度。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种工件搬运装置，能够使工件在搬运时更加稳定。

在本公开的一个方面，提供一种工件搬运装置，包括：

抱臂机构，包括可相向或相反运动的两组抱臂；

摆臂机构，包括两组摆臂，分别可摆动地设置在所述两组抱臂上临近对侧抱臂的一侧；

抱臂驱动机构，与所述抱臂机构连接，用于驱动所述两组抱臂相向运动，以带动所述摆臂机构对待搬运的工件进行夹紧，或者驱动所述两组抱臂相反运动，以带动所述摆臂机构松开所述工件。

进一步地，每组摆臂包括至少一个摆臂，所述摆臂包括夹持部和铰接部，所述铰接部与所述抱臂铰接，所述夹持部能够绕所述铰接部的铰接轴摆动。

进一步地，所述摆臂的截面包括弓形或三角形，所述弓形的内接三角形或所述三角形为钝角三角形，所述夹持部和所述铰接部分别对应于所述钝角三角形的钝角对边和钝角位置。

进一步地，所述摆臂还包括柔性垫，位于所述夹持部上用于与所述工件接触的部位。

进一步地，所述两组摆臂的摆动平面与所述两组抱臂的运动平面平行。

进一步地，所述抱臂机构还包括第一梁，每组抱臂包括至少一个抱臂，所述抱臂的一端为自由端，另一端与所述抱臂驱动机构连接，所述抱臂驱动机构能够同步驱动各个抱臂的另一端在所述第一梁上移动。

进一步地，所述抱臂驱动机构包括：中心齿轮、两组齿条和两组活塞缸，所述两组齿条分别与所述两组抱臂连接，所述两组活塞缸分别与所述两组齿条连接，用于通过驱动所述两组齿条运动来带动各个抱臂在所述第一梁上移动，所述中心齿轮分别与所述两组齿条啮合，用于实现所述两组抱臂的同步对中。

进一步地，所述两组齿条相互平行，且分别位于所述中心齿轮的两侧。

进一步地，所述工件搬运装置还包括：

旋转驱动机构，与所述抱臂机构连接，用于驱动所述抱臂机构沿水平方向的轴线转动。

进一步地，所述旋转驱动机构包括：第一动力源、转盘和驱动齿轮，所述转盘的周向上设有齿形，与所述驱动齿轮啮合，所述抱臂机构固定设置在所述转盘上，所述驱动齿轮与所述第一动力源连接，能够在所述第一动力源的作用下，通过驱动所述转盘转动来带动所述抱臂机构转动。

进一步地，所述工件搬运装置还包括：支架、托板和升降驱动机构，所述旋转驱动机构固定设置在所述托板上，所述托板可运动地设置在所述支架上，所述升降驱动机构与所述托板和所述支架连接，用于驱动所述托板沿竖直方向在所述支架上运动。

进一步地，所述支架包括沿竖直方向延伸的导向槽，所述托板临近所述支架的一侧设有导向轮或导向块，所述导向轮或导向块嵌在所述导向槽内，且相对于所述导向槽可运动。

进一步地，所述升降驱动机构包括：第二动力源、链轮和链条，所述链条悬吊在所述托板上方，并与所述链轮啮合，所述链轮与所述第二动力源连接，能够在所述第二动力源的作用下，通过驱动所述链条运动来带动所述托板升降。

进一步地，在所述支架的底部设有滑轨或行走轮。

进一步地，所述工件搬运装置还包括：托举机构，设置在所述抱臂机构的下方，用于托举所述工件的底部。

进一步地，所述托举机构包括：支座和多个托举活塞缸，所述支座固定设置在所述抱臂的底部，所述多个托举活塞缸设置在所述支座上，其自由端设有垫板，所述多个托举活塞缸能够驱动自由端伸缩以使所述垫板抵紧所述工件的底部。

进一步地，所述工件包括转台结构。

因此，根据本公开实施例，通过设置抱臂机构和位于抱臂机构内侧的摆臂机构，并通过抱臂驱动机构来驱动抱臂机构中的两组抱臂相对运动来使摆臂机构夹紧或松开待搬运的工件，而摆臂机构能够通过摆动来适应工件的外部轮廓，从而实现对工件更稳定的夹持作用，从而在搬运时更加稳定。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开工件搬运装置的一些实施例的结构示意图；

图2是图1中AA截面的结构示意图；

图3和图4分别是本公开工件搬运装置的一些实施例在正面视角和斜上视角下的结构示意图；

图5和图6分别是本公开工件搬运装置的一些实施例夹持工件的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，是根据本公开工件搬运装置的一些实施例的结构示意图。参考图1，并结合图2-图6，在一些实施例中，工件搬运装置包括：抱臂机构10、摆臂机构20和抱臂驱动机构。抱臂机构10包括可相向或相反运动的两组抱臂11。每组抱臂11可包括至少一个抱臂11，在图1中，抱臂机构10包括两组抱臂11，每组各一个抱臂11。在另一些实施例中，每组抱臂11可以包括两个以上的抱臂11。两组抱臂11的数量可以相同或不相同，形状和尺寸可以相同也可以不同。例如左右两侧的抱臂组数量相同且形状尺寸也相同，又或者左侧的抱臂组为两个较细的抱臂，而右侧的抱臂组为一个较粗的抱臂。

摆臂机构20包括两组摆臂21，分别可摆动地设置在所述两组抱臂11上临近对侧抱臂11的一侧。摆臂21可相对于其所设置在的抱臂11上摆动，这样当摆臂21受到不均匀的挤压力时，可以形成使摆臂21摆动的力矩，从而使摆臂21调整到受力均衡的角度。对于各种具有规则或不规则外形的工件100，摆臂21在夹持工件100时能够通过摆动适应工件100的外部轮廓，更紧密地贴合工件100的外部轮廓，从而确保夹持的稳定性。这里的工件100可以为非规则形状的工件，例如包括用于作业设备的转台结构(参见图5和图6)或其他工件。这里的作业设备可以为起重机，也可以为泵车、救火车等作业机械。

抱臂驱动机构与所述抱臂机构10连接，用于驱动所述两组抱臂11相向运动，以带动所述摆臂机构20对待搬运的工件100进行夹紧。抱臂驱动机构还能够驱动所述两组抱臂11相反运动，以带动所述摆臂机构20松开所述工件100。相反运动是指沿相反方向运动。

这样，当需要进行工件100的搬运时，可利用抱臂驱动机构对抱臂机构10的驱动，使摆臂机构20稳定的夹持工件100，这样在实施搬运时就能够尽量避免工件100因夹持不稳而带来的搬运时的掉落风险。

参考图1，在一些实施例中，每组摆臂21包括至少一个摆臂21，所述摆臂21包括夹持部和铰接部，所述铰接部与所述抱臂11铰接，所述夹持部能够绕所述铰接部的铰接轴23摆动。夹持部可具有相对较大的夹持面积，而铰接部的尺寸则相对较小，以方便摆动。在图1中，摆臂21的截面可包括三角形，该三角形为钝角三角形，夹持部和所述铰接部分别对应于所述钝角三角形的钝角对边和钝角位置。钝角三角形中除去钝角对边的两个长边能够限定摆臂21的摆动范围。

在另一些实施例中，摆臂21的截面也可以包括弓形，该弓形的内接三角形为钝角三角形，所述夹持部和所述铰接部分别对应于所述钝角三角形的钝角对边和钝角位置。弓形中除去钝角对边的两个圆弧能够限定摆臂21的摆动范围。另外，摆臂21的截面不需要呈精确的三角形或弓形，其形状类似钝角三角形的两个锐角端可以设置加工成平面或圆弧，以减小占用空间。

在图1中，为了减小摆臂21的占用空间，还可以在钝角三角形的两个锐角端加工成平面或圆弧。

参考图1，在一些实施例中，摆臂21还可以包括柔性垫22，位于所述夹持部上用于与所述工件100接触的部位。柔性垫22可采用橡胶或硅胶等材料，一方面可提高夹持工件100时的摩擦力，另一方面也能够避免摆臂21在夹持工件时，摆臂21上较硬的部位与工件100的硬性碰撞和摩擦而造成摆臂21或工件100的磨损或碰伤。

参考图5所示的工件100的夹持状态，可以看到当抱臂11相互靠拢时，每个抱臂11上设置的摆臂21可随着工件100的外轮廓自动地摆动调整，最终形成对工件100的侧面的稳定夹持。另外，在不同实施例中，两组摆臂21的摆动平面与所述两组抱臂11的运动平面可以呈不同的角度，优选将两组摆臂21的摆动平面与所述两组抱臂11的运动平面平行，这样摆臂21和抱臂11在垂直于摆动平面的方向上的占用空间较小，可减少与其他部件的干涉。

在摆臂21夹持工件100时，可通过侧向的挤压力和与工件100之间的摩擦力来维持与工件100的相对位置。为了使夹持作用更加可靠，参考图1，在一些实施例中，工件搬运装置还包括：托举机构80，设置在所述抱臂机构10的下方，用于托举所述工件100的底部。通过托举机构80的托举作用，可有效地避免所述工件100相对于摆臂21滑落，从而使工件100的搬运过程更加稳定。

参考图4和图6，在一些实施例中，托举机构80包括：支座81和多个托举活塞缸82，所述支座81固定设置在所述抱臂11的底部，所述多个托举活塞缸82设置在所述支座81上，其自由端设有垫板，所述多个托举活塞缸82能够驱动自由端伸缩以使所述垫板抵紧所述工件100的底部。托举活塞缸82可采用气缸或液压缸。多个托举活塞缸82可以从多个位置抵紧工件100的底部，以避免工件100从摆臂21之间滑脱。

参考图1，在一些实施例中，抱臂机构10还包括第一梁12，每组抱臂11包括至少一个抱臂11。所述抱臂11的一端为自由端，另一端与所述抱臂驱动机构连接，所述抱臂驱动机构能够同步驱动各个抱臂11的另一端在所述第一梁12上移动。第一梁12提供了抱臂11的支撑和导向的基础，其形态不限于直线形式的横梁，也可以是曲线或波浪线，在数量上也不限于一个。例如有多个第一梁12，每个第一梁12上均设置抱臂11。

参考图1和图3，在一些实施例中，抱臂驱动机构包括：中心齿轮93、两组齿条92和两组活塞缸91。所述两组齿条92分别与所述两组抱臂11连接，所述两组活塞缸91分别与所述两组齿条92连接，用于通过驱动所述两组齿条92运动来带动各个抱臂11在所述第一梁12上移动。活塞缸91可采用气缸或液压缸，其能够通过伸缩运动而驱动齿条92相对运动。所述中心齿轮93分别与所述两组齿条92啮合，这样当齿条92运动，能够在保持着与中心齿轮93相啮合的状态下同步运动，从而实现所述两组抱臂11的同步对中。

在图3中，两组齿条92可被设置成相互平行，且分别位于所述中心齿轮93的两侧。两组活塞缸91之间的油路可相互连通，这样当活塞缸91驱动齿条92运动时，如果两侧的齿条92的运动速度不一致，则在中心齿轮93的约束作用下形成压力差，相应的，两组活塞缸91内的油压能够相互平衡，进而使两侧的齿条92同步相向或相反运动。

为了根据工序调整工件100的空间相对位置，参考图1，工件搬运装置还可以包括旋转驱动机构。该旋转驱动机构与所述抱臂机构10连接，用于驱动所述抱臂机构10沿水平方向的轴线转动。这里旋转驱动机构可在夹持前调整角度位置，以便选择合适的夹持角度和部位，也可以在夹持后调整角度位置，以便适应工序需要，将工件100调整到合适的角度位置。

参考图1-图3，在一些实施例中，旋转驱动机构包括：第一动力源32、转盘31和驱动齿轮33。所述转盘31的周向上设有齿形，与所述驱动齿轮33啮合。所述抱臂机构10固定设置在所述转盘31上，所述驱动齿轮33与所述第一动力源32连接，能够在所述第一动力源32的作用下，通过驱动所述转盘31转动来带动所述抱臂机构10转动。

在图1中，抱臂机构10的第一梁12固定在转盘31上，转盘31上可设置外周齿形，能够与驱动齿轮33啮合，驱动齿轮33可通过作为第一动力源32的电机及减速器等的驱动而转动，从而带动转盘31及第一梁12转动。通过转盘31的转动可实现抱臂机构10在预设角度范围(例如180度或360度等)的翻转。

另外，为了获得更好的工序适应性，参考图1，在一些实施例中，工件搬运装置还可以包括：支架40、托板50和升降驱动机构。所述旋转驱动机构可以固定设置在所述托板50上，所述托板50可运动地设置在所述支架40上，所述升降驱动机构与所述托板50和所述支架40连接，用于驱动所述托板50沿竖直方向在所述支架40上运动。

支架40可提供工件100的夹持搬运、转动及升降等多种操作的支撑基础。在支架40的底部还可设置滑轨70或行走轮，以实现支架40的移动，从而实现工件100在不同空间位置的搬运。

参考图2，在一些实施例中，支架40包括沿竖直方向延伸的导向槽41，所述托板50临近所述支架40的一侧设有导向轮51或导向块，所述导向轮51或导向块嵌在所述导向槽41内，且相对于所述导向槽41可运动。导向轮51可与导向槽41形成滚动摩擦，从而使托板50的升降运动更加顺畅。

参考图3，在一些实施例中，升降驱动机构包括：第二动力源61、链轮62和链条63，所述链条63悬吊在所述托板50上方，并与所述链轮62啮合，所述链轮62与所述第二动力源61连接，能够在所述第二动力源61的作用下，通过驱动所述链条63运动来带动所述托板50升降。第二动力源61可采用电机及减速器来输出动力。在另一些实施例中，升降驱动机构还可以为底部支撑升降的方式，例如在支架底部设置能够竖直向上伸缩的液压缸或气缸，以便将托板50向上顶起。

通过上述实施例中提供的结构，可在较少人工参与的基础上实现工件的抓取、搬运、翻转和调整高度等多方面的操作，从而节省人力消耗，提高工作效率。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种工件搬运装置，其特征在于，包括：

抱臂机构(10)，包括可相向或相反运动的两组抱臂(11)；

摆臂机构(20)，包括两组摆臂(21)，分别可摆动地设置在所述两组抱臂(11)上临近对侧抱臂(11)的一侧；

抱臂驱动机构，与所述抱臂机构(10)连接，用于驱动所述两组抱臂(11)相向运动，以带动所述摆臂机构(20)对待搬运的工件(100)进行夹紧，或者驱动所述两组抱臂(11)相反运动，以带动所述摆臂机构(20)松开所述工件(100)。

2.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，每组摆臂(21)包括至少一个摆臂(21)，所述摆臂(21)包括夹持部和铰接部，所述铰接部与所述抱臂(11)铰接，所述夹持部能够绕所述铰接部的铰接轴摆动。

3.根据权利要求2所述的工件搬运装置，其特征在于，所述摆臂(21)的截面包括弓形或三角形，所述弓形的内接三角形或所述三角形为钝角三角形，所述夹持部和所述铰接部分别对应于所述钝角三角形的钝角对边和钝角位置。

4.根据权利要求2所述的工件搬运装置，其特征在于，所述摆臂(21)还包括柔性垫(22)，位于所述夹持部上用于与所述工件(100)接触的部位。

5.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，所述两组摆臂(21)的摆动平面与所述两组抱臂(11)的运动平面平行。

6.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，所述抱臂机构(10)还包括第一梁(12)，每组抱臂(11)包括至少一个抱臂(11)，所述抱臂(11)的一端为自由端，另一端与所述抱臂驱动机构连接，所述抱臂驱动机构能够同步驱动各个抱臂(11)的另一端在所述第一梁(12)上移动。

7.根据权利要求6所述的工件搬运装置，其特征在于，所述抱臂驱动机构包括：中心齿轮(93)、两组齿条(92)和两组活塞缸(91)，所述两组齿条(92)分别与所述两组抱臂(11)连接，所述两组活塞缸(91)分别与所述两组齿条(92)连接，用于通过驱动所述两组齿条(92)运动来带动各个抱臂(11)在所述第一梁(12)上移动，所述中心齿轮(93)分别与所述两组齿条(92)啮合，用于实现所述两组抱臂(11)的同步对中。

8.根据权利要求7所述的工件搬运装置，其特征在于，所述两组齿条(92)相互平行，且分别位于所述中心齿轮(93)的两侧。

9.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，还包括：

旋转驱动机构，与所述抱臂机构(10)连接，用于驱动所述抱臂机构(10)沿水平方向的轴线转动。

10.根据权利要求9所述的工件搬运装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：第一动力源(32)、转盘(31)和驱动齿轮(33)，所述转盘(31)的周向上设有齿形，与所述驱动齿轮(33)啮合，所述抱臂机构(10)固定设置在所述转盘(31)上，所述驱动齿轮(33)与所述第一动力源(32)连接，能够在所述第一动力源(32)的作用下，通过驱动所述转盘(31)转动来带动所述抱臂机构(10)转动。

11.根据权利要求9所述的工件搬运装置，其特征在于，还包括：支架(40)、托板(50)和升降驱动机构，所述旋转驱动机构固定设置在所述托板(50)上，所述托板(50)可运动地设置在所述支架(40)上，所述升降驱动机构与所述托板(50)和所述支架(40)连接，用于驱动所述托板(50)沿竖直方向在所述支架(40)上运动。

12.根据权利要求11所述的工件搬运装置，其特征在于，所述支架(40)包括沿竖直方向延伸的导向槽(41)，所述托板(50)临近所述支架(40)的一侧设有导向轮(51)或导向块，所述导向轮(51)或导向块嵌在所述导向槽(41)内，且相对于所述导向槽(41)可运动。

13.根据权利要求11所述的工件搬运装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括：第二动力源(61)、链轮(62)和链条(63)，所述链条(63)悬吊在所述托板(50)上方，并与所述链轮(62)啮合，所述链轮(62)与所述第二动力源(61)连接，能够在所述第二动力源(61)的作用下，通过驱动所述链条(63)运动来带动所述托板(50)升降。

14.根据权利要求11所述的工件搬运装置，其特征在于，在所述支架(40)的底部设有滑轨(70)或行走轮。

15.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，还包括：托举机构(80)，设置在所述抱臂机构(10)的下方，用于托举所述工件(100)的底部。

16.根据权利要求15所述的工件搬运装置，其特征在于，所述托举机构(80)包括：支座(81)和多个托举活塞缸(82)，所述支座(81)固定设置在所述抱臂(11)的底部，所述多个托举活塞缸(82)设置在所述支座(81)上，其自由端设有垫板，所述多个托举活塞缸(82)能够驱动自由端伸缩以使所述垫板抵紧所述工件(100)的底部。

17.根据权利要求1所述的工件搬运装置，其特征在于，所述工件包括转台结构。