CN109625732A - 一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构，包括立体仓库，立体仓库上安装有两个伸出梁，同时地面上也安装有两个伸出梁，四根伸出梁对称分布在立体仓库上的四角；每个伸出梁上安装有两套三级减速装置；八套减速装置通过滚筒与八根柔索连接，柔索通过导向轮来保证出索点的不变；八根柔索的另一端与活动件相连，通过控制柔索的长度变化来实现活动件在立体仓库上的定位；活动件上安装有一个推杆机构来实现物料的存放。这种新型机构的机械效率比传统的连杆机构高，有效载荷可以分布在多个驱动器之间，在提升非常重的载荷上有着显著的效果，并且这种机构结构简单，运动的惯量较小，重量比传统的机构轻，响应速度更快，高速运行的性能更好，工作空间十分大，并且精度特别高。
Description
技术领域
本发明涉及用柔索替代传统的连杆机构来更容易地实现多自由度运动的技术领域，具体涉及一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构。
背景技术
随着工业发展的要求越来越严格，一些有着发展眼光的专家学者和科学家提出了将传统并联机构中的杆替换为索，如果选取材质较轻的索，能更容易地实现多自由度的运动，使得柔索驱动并联机械装置的转换工作地点更加方便快捷，能够在不同的工作场合进行使用。索驱动并联机构结构很简单，主要需要索和驱动机构就行；这种机构响应速度较快，有很好的高速性能，精度也高，因此机械效率很高；而且能够承受相对传统机构的来说更重的载荷。这种索驱动并联机械装置应用在仓储***中，优势在于占用空间小、噪声低、无需润滑、易于维护、效率高、响应快等。
发明内容
本发明意在提供一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构，目的在于对现有仓储***的缺点进行改进。
本方案为一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构，包括立体仓库，立体仓库上安装有两个伸出梁，同时地面上也安装有两个伸出梁，其特征在于：四根伸出梁对称分布在立体仓库上的四角；每个伸出梁上安装有两套三级减速装置，三级减速装置包括一个电动机，电动机带动一对直齿轮，继而带动一对锥齿轮，再继而带动一对蜗轮蜗杆实现减速，并且实现减速方向与电动机轴向方向一致；八套减速装置通过滚筒与八根柔索连接，柔索通过导向轮来保证出索点的不变；八根柔索的另一端与活动件相连，通过控制柔索的长度变化来实现活动件在立体仓库上的定位；活动件上安装有一个推杆机构来实现物料的存放，推杆机构由一个电动机带动一对直齿轮，继而带动丝杠的旋转，从而实现轴向的进给。
本方案的工作原理为：采用八根柔索进行驱动，柔索绕于滚筒上，滚筒与电机通过三级减速器连接，柔索的另一端通过连接构件连接在活动件上上，对八个柔索的长度和拉力同时进行控制就能控制活动件进行指定的运动。
进一步优化，所述减速装置为三级减速，能更好地控制柔索的长度变化。
进一步优化，所述滚筒上设计的螺旋槽是为了当柔索绕在滚筒上时，由于摩擦的作用，会使柔索沿着滚筒的轴向紧密排列。
进一步优化，所述柔索在通过导向轮这一装置能够使得出索的方向始终保持一定，这对活动件的控制是有利的。
进一步优化，所述推杆机构是参考气动装置中的变电机的转动为推杆移动的原理来设计的，用简单的装置实现了物料的进给。
本发明所带来的有益效果是：
相比传统的堆垛机而言，机械效率更高，有效载荷可以分布在多个驱动器之间，在提升非常重的载荷上有着显著的效果，并且这种机构结构简单，运动的惯量较小，重量比传统的机构轻，响应速度更快，高速运行的性能更好，工作空间十分大，并且精度特别高。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的整体机构图。
图2为本发明的减速装置图。
附图中的标记包括：减速装置1、伸出梁2、支撑板3、柔索4、立体仓库5、推杆机构6、活动件7、电动机8、联轴器9、轴承10、直齿轮11、联轴器12、锥齿轮13、蜗杆14、框架15、滚筒16、蜗轮17。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详述：
作为本发明所述用于仓储***的大空间索驱动并联机构的实施例，如图1和图2所示，包括立体仓库5，立体仓库5上安装有两个伸出梁2，同时地面上也安装有两个伸出梁2，其特征在于：四根伸出梁2对称分布在立体仓库5上的四角；每个伸出梁2上安装有两套三级减速装置1，三级减速装置1包括一个电动机8，电动机8带动一对直齿轮11，继而带动一对锥齿轮13，再继而带动一对蜗轮17蜗杆14实现减速，并且实现减速方向与电动机8轴向方向一致；八套减速装置1通过滚筒16与八根柔索4连接，柔索4通过导向轮来保证出索点的不变；八根柔索4 的另一端与活动件7相连，通过控制柔索4的长度变化来实现活动件7在立体仓库 5上的定位；活动件7上安装有一个推杆机构6来实现物料的存放，推杆机构6实现轴向的进给,即物料的存取。
本发明的具体个本分实施情况如下：本机构的减速装置1主要是利用蜗轮17 蜗杆14来进行减速的，但是由于常规的蜗轮17蜗杆14机构在减速过程中会改变主轴的方向，因此在设计时为了使主轴的方向不变，在蜗轮17蜗杆14机构中加入了一对相同的直齿轮11和一对相同的锥齿轮13。减速的原理：电动机8驱动一个直齿轮11转动，该直齿轮11再带动另一个直齿轮11转动，由于一对互相配合的锥齿轮13的主轴是垂直的，因此我们的第二个直齿轮11与一个锥齿轮13在同一个轴上，从而又带动了锥齿轮13转动，另一个锥齿轮13安装于蜗杆14所在的轴上，再通过蜗杆4带动蜗轮17进行传动减速，此时蜗轮17所在的轴的方向与电动机8的轴的方向是一致的，蜗杆轴再带动滚筒16转动，从而实现减速。
当柔索4绕在带有螺旋槽路的滚筒16上时，由于摩擦的作用，会使柔索4 沿着滚筒16的轴向紧密排列。因为将柔索4缠绕在滚筒16上并进行一定顺序的排列时，这样才能实现柔索4之间正常排列，以防止柔索4之间的相互影响，比如摩擦和挤压。
本发明中设计的推杆机构6是参考气动装置中的变电机的转动为推杆移动的原理来设计的。电动机带动一对具有一定减速比的直齿轮实现减速，被带动的直齿轮连接在一个丝杠上，丝杠连接着一个有内螺纹的推杆，由于丝杠的位置是固定不动的，那么直齿轮的转动会带动丝杠进行轴向的转动，丝杠的外螺纹与推杆的内螺纹配合，因此丝杠转动的同时推杆会有沿着丝杠轴向的移动，从而实现整体机构中物料的进给，即物料的存放。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干变形和改进，但这些均仍属本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于仓储***的大空间索驱动并联机构，包括立体仓库，所述立体仓库上安装有两个伸出梁，同时地面上也安装有两个所述伸出梁，其特征在于：所述四根伸出梁对称分布在所述立体仓库上的四角，每个所述伸出梁上安装有两套三级减速装置，所述三级减速装置包括一个电动机，所述电动机带动一对直齿轮转动，继而带动一对锥齿轮转动，再继而带动一对蜗轮蜗杆实现减速，并且实现减速方向与电动机轴向方向一致；八套所述三级减速装置通过滚筒与八根柔索连接，所述柔索通过导向轮来保证出索点的不变；所述八根柔索的另一端与活动件相连，通过控制所述柔索的长度变化来实现所述活动件在所述立体仓库上的定位，所述活动件上安装有一个推杆机构来实现物料的存放，所述推杆机构由一个电动机带动一对直齿轮转动，继而带动丝杠的旋转，从而实现轴向的进给。
2.如权利要求1所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述伸出梁安装在所述立体仓库的四角，且每个伸出梁上安装有两套所述三级减速装置。
3.如权利要求1所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述三级减速装置通过对减速机构零部件分布的合理设计，实现了减速方向与电动机轴向方向一致。
4.如权利要求1所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述柔索一端连接在由电动机驱动的滚筒上，另一端通过导向轮固定出索方向。
5.如权利要求4所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述滚筒的外表面设计有螺旋槽。
6.如权利要求4所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述柔索材料为钢索。
7.如权利要求5所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述螺旋槽是为了使得柔索缠绕在滚筒上并进行一定顺序的排列。
8.如权利要求1所述的用于仓储***的大空间索驱动并联机构，其特征在于所述柔索与所述活动件之间通过球铰链连接。
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