CN111284983B - 一种应用于智能仓储的物料夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于智能仓储的物料夹持装置,包括上下摆动组件、左右物料夹持臂、物料上下支撑滚动部、旋转组件及升降支撑管;所述旋转组件使得夹持装置能360°变速旋转并对夹持装置起稳定支撑,所述上下摆动组件能使得夹持装置能上下摆动到240°幅度并对左右物料夹持臂和物料上下支撑滚动部起支撑作用,所述左右物料夹持臂对物料起环抱式稳固夹持并对物料左右方滚动夹持,所述物料上下支撑滚动部对物料起上下支撑滚动作用。本发明所述一种应用于智能仓储的物料夹持装置能有效快速地对物料进行取放动作,提高劳动效率,降低人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及仓储物料夹持领域,具体为一种应用于智能仓储的物料夹持装置。
背景技术
随着我国经济的不断发展,生产越来越集中化智能化,这就使得生产效率不断提高,工厂生产的物品、物流中转站的货物、像宜家、世纪联华大型超市的仓库货物,不断的爆发式激增,这就显得人力越来越无能为力,需要机械化设备替代人取放货物,这样才能提高效率,满足社会的需求,物料夹持装置就是智能仓储的其中一部分,为快速的在仓储中取放货物带来了极大的便利。
然而目前现有的物料夹持装置,在装置水平旋转方面、竖直方向上的上下摆动方面、不规则物料夹持方面及物料取放过程中滚动方面,在上述四个方面效果都不好,这样会在智能仓储过程中取放物料这一环节产生一些问题:比如说夹持装置的灵活性、物料夹持牢不牢靠、能不能更好的放对位置、快速的取出物料等等,从而影响仓储的工作效率,进而影响效益。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决在智能仓储过程中取放物料这一环节上,夹持装置的不灵活、物料夹持不牢靠、不能更好的放对位置、不能快速的取出物料等问题,同时现有技术中对大小不同的物料夹持装置的旋转技术方案比较单一,对大小规则不同物料、夹持过程中空间比较小、夹持装置运动过程中遇到障碍物需夹持臂具有一定灵活性才能绕过等夹持臂技术方案比较单一,针对上述问题本发明提供了一种应用于智能仓储的物料夹持装置。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种应用于智能仓储的物料夹持装置,包括上下摆动组件(1)、左右物料夹持臂(2)、物料上下支撑滚动部(3)、旋转组件(4)及升降支撑管(5);
所述上下摆动组件(1)包括摆动驱动马达(11)、摆动主动轮(12)、摆动从动轮(13)、摆动转轴(14)、摆动监测编码器(15)、摆动组件左右支撑固定板(16)及主支撑管(17);
所述左右物料夹持臂(2)包括左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22),所述左物料夹持臂(21)包括左动力马达(211)、左动力小齿轮(212)、左主同步带(213)、左动力大齿轮(214)、左臂下夹板(215)、左臂下夹板驱动齿轮(216)、左头部驱动滑轮(217)、左臂上夹板(218)、左臂上夹板驱动齿轮(219)、左上同步带 (2101)、左中部中转大滑轮(2102)、左中部中转小滑轮(2103)、左下同步带(2104)、左尾部皮带滑轮(2105)、左上夹持滚轮(2106)、左下夹持滚轮(2107)、左头轴 (2108)、左中轴(2109)及左尾轴(2110);
所述右物料夹持臂(22)包括右动力马达(220)、多行星变速箱(221)、枢轴传感器小齿轮(222)、枢轴传感器大齿轮(223)、夹臂运动信息收集编码器(224)、右臂主动轮(225)、右臂从动轮(226)、右头轴(227)、右臂上夹板驱动齿轮(228)、右臂上夹板(229)、右头部驱动滑轮(2210)、右臂下夹板驱动齿轮(2211)、右臂下夹板(2212)、右中部中转大滑轮(2213)、右中轴(2214)、右中部中转小滑轮(2215)、右尾部皮带滑轮(2216)、右尾轴(2217)、右上夹持滚轮(2218)、右上钳口逆止器(2219)、右下钳口逆止器(2220)、右下夹持滚轮(2221)、右上逆止垫片(2222)、右中逆止垫片(2223)及右下逆止垫片(2224);
所述物料上下支撑滚动部(3)包括左物料上下支撑滚动部(31)、右物料上下支撑滚动部(32)、上滚筒(33)及下滚筒(34),所述左物料上下支撑滚动部(31) 包括左侧支撑板(311)、上下支撑滚动驱动马达(312)、驱动马达支撑固定板(313)、马达动力齿轮(314)、上部中转大滚轮(315)、上部中转小滚轮(316)、上部端部滚轮(317)、下部中转部侧滚轮(318)、下部中转传动主动轮(319)、下部中转传动从动轮(3101)、下部中转主动滚轮(3102)、下部端部从动滚轮(3103)、左上中轴(3104) 及上部中转部侧滚轮(3105),所述右物料上下支撑滚动部(32)包括右侧支撑板(321)、上滚筒预留接口(322)及下滚筒预留接口(323);
所述旋转组件(4)包括左马达、右马达、下承重支撑板(41)、中承重支撑板 (42)、上承重支撑板(43)及转轴(44),所述左右马达与下承重支撑板(41) 下板面连接,所述下承重支撑板(41)设有左马达皮带轮(411)、右马达皮带轮 (412)、前皮带大轮(413)及后皮带大轮(414),左马达皮带轮(411)与右马达皮带轮(412)分别通过同步带与前皮带大轮(413)和后皮带大轮(414)实现传动配合,所述中承重支撑板(42)包括前大齿轮(421)、中小齿轮(422)、中大齿轮(423)、后小齿轮(424)及旋转编码器组件(425),前大齿轮(421) 与前皮带大轮(413)在同一轴上且设置于中承重支撑板(42)上方一定距离形状扁大,后小齿轮(424)与后皮带大轮(414)在同一轴上且设置于中承重支撑板(42)上方形状长圆柱形,所述中小齿轮(422)和中大齿轮(423)设置于后前大齿轮(421)与后小齿轮(424)中间,中小齿轮(422)与前大齿轮(421) 啮合,中大齿轮(423)与后小齿轮(424)啮合,中小齿轮(422)与中大齿轮 (423)同轴且在上方,此轴通过法兰轴承连接于中承重支撑板(42)与上承重支撑板(43)上,所述旋转编码器组件(425)包括旋转编码器(4251)、轴(4252)、轴环(4253)及扁齿轮b(4254),所述旋转编码器(4251)固定于中承重支撑板(42)上,所述轴(4252)上从上到下依次设有扁齿轮b(4254)、轴环(4253) 及旋转编码器(4251),所述上承重支撑板(43)包括支撑转盘(431)、上衬套 (432)、扁齿轮a(433)及下衬套(434);
所述上下摆动组件(1)通过其上所述摆动组件左右支撑固定板(16)固定连接于所述支撑转盘(431)上,所述主支撑管(17)通过其上的耳环及轴承连接于所述摆动转轴(14)上,所述左右物料夹持臂(2)上的所述左物料夹持臂(21) 和右物料夹持臂(22)的尾部分别连接于所述主支撑管(17),所述物料上下支撑滚动部(3)上的所述左物料上下支撑滚动部(31)和右物料上下支撑滚动部(32)通过各自上的所述左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)固定连接于所述主支撑管 (17)的左右两端,所述上滚筒(33)和下滚筒(34)分别用于左侧支撑板(311) 和右侧支撑板(321)之间的上下端部连接。
优选的,所述支撑转盘(431)、上衬套(432)、扁齿轮a(433)、下衬套(434) 及前大齿轮(421)依次从上往下排列通过三根螺栓连接成一体,所述转轴(44) 上从上往下依次连接有支撑转盘(431)、上衬套(432)、扁齿轮a(433)、下衬套(434)、前大齿轮(421)、中承重支撑板(42)、中承重支撑板(42)、前皮带大轮(413)及下承重支撑板(41),与转轴(44)的连接都通过法兰轴承实现连接,所述支撑转盘(431)在上衬套(432)的支撑下略高于上承重支撑板(43) 便于其自身转动,所述旋转编码器(4251)通过扁齿轮b(4254)与扁齿轮a(433) 的啮合运动来监测支撑转盘(431)运动情况,所述支撑转盘(431)动力来自两方面:1、左马达—左马达皮带轮(411)—同步带—前皮带大轮(413)—转轴 (44)—支撑转盘(431),这是支撑转盘(431)主要动力,2、右马达—右马达皮带轮(412)—同步带—后皮带大轮(414)—轴—后小齿轮(424)—中大齿轮(423)—中小齿轮(422)—前大齿轮(421)—转轴(44)—支撑转盘(431),此部分的功能是实现了支撑转盘的变速,也可当做备用动力;
所述上承重支撑板(43)固定连接于升降支撑管(5)上管口上,下承重支撑板(41)固定连接升降支撑管(5)的内壁上,承重支撑板大小:上承重支撑板(43)>下承重支撑板(41)>中承重支撑板(42),所述上承重支撑板(43) 中部的左右端通过支撑柱与中承重支撑板(42)连接,所述上承重支撑板(43) 尾部通过两根长支撑柱与下承重支撑板(41)连接,中承重支撑板(42)前端通过两根支撑柱与下承重支撑板(41)连接,下承重支撑板(41)中部通过左右马达皮带轮上的轴连接支撑中承重支撑板(42),转轴连接于上中下支撑板的前部,轴与各支撑板的连接都通过法兰轴承实现,分三层支撑板的作用是对整个夹持装置给予的压力进行分压;
所述上承重支撑板(43)和下承重支撑板(41)是成五边形状,便于夹持装置在旋转过程中能顺滑不会与支撑板产生干涉,上承重支撑板(43)把支撑柱设置于中部和后部,中承重支撑板(42)把支撑柱设置于前部与中部,也就说两者前后错开式设置支撑柱,这样设置的目的:1、整个夹持装置主体是固定于上承重支撑板(43)前部的支撑转盘(431)上,也就说夹持装置施力于上承重支撑板(43)前部,上承重支撑板(43)类似于悬臂梁自身会产生一个回弹力再加上夹持装置整体的重心位于后部,这样能保持比较好的动态平衡,2、夹持装置施加的力能在上承重支撑板(43)、中承重支撑板(42)和下承重支撑板(41)内部自我消化,上承重支撑板(43)前部受力对中承重支撑板(42)中部产生压力,对下承重支撑板(41)后部就产生拉力,中承重支撑板(42)中部两根轴产生的拉力能抵消上承重支撑板(43)通过中部两根支撑柱施加的压力,上承重支撑板 (43)通过后部两根支撑柱对下承重支撑板(41)后部产生拉力由两者之间连接的轴进行抵消,这样通过支撑柱和轴的设置保证了夹持装置在运动过程中施加给上中下承重支撑板上的力能在三者内部间抵消掉,保证了夹持装置物料夹持运动中的稳定性。
优选的,所述摆动组件左右支撑固定板(16)开有通口,从左往右依次是摆动主动轮(12)、多行星变速箱及摆动驱动马达(11),三者通过轴连接成一体从右往左横着装入所述摆动组件左右支撑固定板(16)的口上,此轴的左端部用轴承和编码器安装板进行封装,并用两根螺栓左右将编码器安装板固定于摆动组件左右支撑固定板(16)的左支撑板上,多行星变速箱刚好套置于所述摆动组件左右支撑固定板(16)口上,摆动主动轮(312)位于所述摆动组件左右支撑固定板(16) 的左侧,摆动驱动马达(311)位于所述摆动组件左右支撑固定板(16)的右侧,所述摆动从动轮(13)位于摆动主动轮(12)上方且两者之间通过啮合运动实现旋转运动的传递,所述摆动转轴(14)上依次从左往右设置有摆动监测编码器(15)、编码器安装板的上端、轴环、主支撑管(17)左耳环、摆动从动轮(13)、摆动组件左右支撑固定板(16)及主支撑管(17)右耳环,摆动主动轮(12)带动摆动从动轮(13)转动,从而使得摆动转轴(14)跟着摆动从动轮(13)一起转动,最终带动主支撑管(17)上的左右耳环转动实现主支撑管(17)的摆动,摆动监测编码器(15)监测并反馈摆动转轴(314)的运动信息,主支撑管(17)在摆动转轴(14) 的带动下能旋转240°不产生干涉,所述主支撑管(17)前部开有成左右对称的开口形如和状,此形状便于安装、对左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)尾部固定支撑从而对左右夹持臂整体起到支撑、左物料夹持臂(21) 和右物料夹持臂(22)左右张开时不会产生干涉,多行星变速箱(221)固定于主支撑管(17)上,多行星变速箱(221)下方固定连接右动力马达,右动力马达是位于接近主支撑管(17)右端末尾的下方其输出的动力是向上的。
优选的,所述多行星变速箱(221)上方连有枢轴传感器小齿轮(222),枢轴传感器小齿轮(222)上设有右臂主动轮两者之间设有垫圈,从右动力马达处连出一根轴,轴上依次连有多行星变速箱(221)、枢轴传感器小齿轮(222)、垫圈、右臂主动轮(225)及轴环,枢轴传感器大齿轮(223)与枢轴传感器小齿轮(222)啮合配合位于其左侧,夹臂运动信息收集编码器(224)通过固定座设置于主支撑管(17) 上,夹臂运动信息收集编码器(224)位于枢轴传感器大齿轮(223)下方,两者之间通过轴连接并设有垫片,枢轴传感器大齿轮(223)上方设有轴环,夹臂运动信息收集编码器(224)的作用就是通过监测右动力马达传递到枢轴传感器小齿轮(222) 进而传到枢轴传感器大齿轮(223)上的旋转信息来实现控制右物料夹持臂(22)的动作,右臂主动轮(225)通过同步带将旋转运动传递给右臂从动轮(226),右臂从动轮(226)下方设有右臂上夹板驱动齿轮(228),两者之间用三根螺栓连接同时也在同一根轴上这样更便于两者之间同步转动,右头轴(227)上依次从上到下设有右臂从动轮(226)、右臂上夹板驱动齿轮(228)、右臂上夹板(229)、主支撑管(17)上板、右头部驱动滑轮(2210)、右臂下夹板驱动齿轮(2211)、主支撑管(17)下板及右臂下夹板(2212),右头轴(227)与其上的部件都通过滚动轴承进行连接,右臂从动轮(226)除了将动力传递给右尾轴(2217)外,还将通过右臂上夹板驱动齿轮(228)传递给与其啮合的左臂上夹板驱动齿轮 (219),这样就使得右臂上夹板(229)与左臂上夹板(218)能同步张开和回摆运动,同理右臂下夹板驱动齿轮(2211)与左臂下夹板驱动齿轮(216)之间的啮合运动使得右臂下夹板(2212)与左臂下夹板(215)能同步张开和回摆运动,最终使得左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)产生同步运动便于对物料的同时夹紧和放开,所以左右上下夹臂板的位置确定了左右臂上下夹板驱动齿轮的位置,也就是说左右臂上下夹板驱动齿轮应刚好设置于左右上下夹臂板的上方,这样能确保不会被其他运动部件进行驱动力的分离;
右头部驱动滑轮(2210)通过同步带使得右中部中转大滑轮(2213)旋转,所述右中轴(2214)从上端部依次到下端部设有右臂上夹板(229)、右中部中转大滑轮(2213)、右中部中转小滑轮(2215)及右臂下夹板(2212),右中部中转大滑轮(2213)驱动右中轴(2214)产生自转同时带动了右中部中转小滑轮(2215) 旋转,右中部中转小滑轮(2215)通过同步带使得右尾部皮带滑轮旋转,所述右尾轴(2217)从上到下依次设有右上夹持滚轮(2218)、右上钳口逆止器(2219)、右尾部皮带滑轮(2216)、右下钳口逆止器(2220)及右下夹持滚轮(2221),所述右臂上夹板(229)与右臂下夹板(2212)之间的尾部之间连接从上往下依次设有右上逆止垫片(2223)、右上钳口逆止器(2219)、右中逆止垫片(2223)、右下钳口逆止器(2220)及右下逆止垫片(2224),所述右上钳口逆止器(2219) 和右下钳口逆止器(2220)伸出的圆盘支撑部对右尾轴起上下支撑作用,所述右尾部皮带滑轮(2220)带动右尾轴(2217)转动,从而驱动右上夹持滚轮(2218) 和右下夹持滚轮(2221)自转,所述右上钳口逆止器(2219)和右下钳口逆止器 (2220)除了对右尾轴(2217)提供支撑外,阻止右上夹持滚轮(2218)和右下夹持滚轮(2221)在运动过程中由于风阻、外物给它的摩擦力及其他方式的不助于其对物料夹持和应给与物料运动方向滚动的力产生逆转的情况发生,所述左物料夹持臂(21)的尾部同样设有此结构,这样能便于左右物料夹持臂协同作战,更好地取放物料;
所述左动力马达(211)通过马达固定座固定于主支撑管(17)左末端处的下板上,左动力马达(211)正好位于主支撑管(17)正后方,所述左动力马达(211) 下端相连的是左动力小齿轮(212),左动力小齿轮(212)通过左主同步带(213)将动力传递给与之平行的左动力大齿轮(214),左动力小齿轮(212)正下方设置编码器,编码器通过连接于左动力小齿轮(212)下端同时通过固定左动力马达的固定座上的编码器安装板对其进行支撑;
左动力大齿轮(214)设置于左臂下夹板(215)头部的正下方,右头轴上依次从上到下设有左臂上夹板驱动齿轮、左臂上夹板、左头部驱动滑轮、左臂下夹板驱动齿轮、左臂下夹板及左动力大齿轮(214),左动力马达(211)、左动力小齿轮(212)、编码器、左主同步带(213)及左动力大齿轮(214)的作用有四:1、配合右动力马达使得左右物料夹持臂能快速的张开和回收,2、通过去掉左右上下夹板驱动齿轮能使得左右物料夹持臂进行单独作业,比如对不规整物体进行夹持、有障碍物时便于通过、仓库货架巷道转弯处通行、进行取物料和放物料装置没能正对着物料停好位置等情况,3、作为备用动力以防右动力马达出现故障无法工作,4、与右动力马达之间产生平衡,两者都位于主支撑管(17)左右末端处,与主支撑管(17) 的中心之间的距离相等,这样使得左动力马达的重力对主支撑管(17)中心的力矩与右动力马达的重力对主支撑管(17)中心的力矩能相互抵消,同时左动力马达输出向下的驱动力与右动力马达输出向上驱动力在力的方向上又相互抵消,这样保证了主支撑管(17)的平衡;所述左物料夹持臂(21)其他部件与右物料夹持臂(22)上的部件结构、位置及实现方式一样成对称布置;
左右上下夹持滚轮的作用是在抓放物料的时候使得物料左右侧能在夹持滚轮的带动下快速的滑入摆放位置或者带入夹持装置内;
所述左右物料夹持臂(2)的左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)成<> 状,这样能更好把物料或货物环抱住不易脱落且夹持牢靠。
所述驱动马达支撑固定板(313)设置于主支撑管(17)左端处上方且与左侧支撑板(311)平行,驱动马达支撑固定板(313)的下端通过两个螺栓与左侧支撑板(311)固定连接,驱动马达支撑固定板(313)的上端通过一个螺栓与左侧支撑板(311) 固定连接,所述上下支撑滚动驱动马达(312)固定安装于驱动马达支撑固定板(313) 的下端,驱动马达支撑固定板(313)的左侧连接着马达动力齿轮(314),马达动力齿轮(314)的左侧连接设有编码器,马达动力齿轮(314)通过同步带与上部中转大滚轮(315)实现同步转动,上部中转大滚轮(315)驱动左上中轴(3104)自转,左上中轴(3104)上从右往左依次设置有驱动马达支撑固定板(313)的上端、上部中转大滚轮(315)、上部中转小滚轮(316)、左侧支撑板(311)及上部中转部侧滚轮 (318),左上中轴(3104)靠驱动马达支撑固定板(313)和左侧支撑板(311)进行支撑,右上中轴带动上部中转小滚轮(316)和上部中转部侧滚轮(3105)转动,上部中转小滚轮(316)通过同步带使得上部端部滚轮(317)转动,上部端部滚轮(317) 带动嵌在上滚筒(33)内的传动塞转动从而使得上滚筒(33)转动,下部中转传动主动轮(319)与下部中转传动从动轮(3101)设置于左侧支撑板(311)下部转折处且位于右侧,下部中转传动主动轮(319)在上,下部中转传动从动轮(3101)位于下部中转传动主动轮(319)斜下方,下部中转部侧滚轮(318)与下部中转传动主动轮 (319)通过轴相连位于左侧支撑板(311)的左侧,下部中转主动滚轮(3102)设置于左侧支撑板(311)的左侧与下部中转传动主动轮(319)轴相连且位于下部中转部侧滚轮(318)斜下方,上部中转部侧滚轮(3105)通过同步带使得下部中转部侧滚轮(318) 转动,下部中转部侧滚轮(318)转动带动同轴的下部中转传动主动轮(319)转动,下部中转传动主动轮(319)啮合驱动下部中转传动从动轮(3101)转动,下部中转传动从动轮(3101)带动同轴下部中转主动滚轮(3102)转动,下部中转主动滚轮(3102)通过同步带使得下部端部从动滚轮(3103)转动,最终下部端部从动滚轮(3103)带动嵌在下滚筒(34)内的传动塞转动使得下滚筒(34)转动,上滚筒(33)和下滚筒(34)转动的目的是使得整个物料装置在抓放物料时,在上下支撑滚动驱动马达(312)正反转动下使得物料的上下方能更好通过上下滚筒的滚动使得物料在上下方向上快速的将物料推到摆放位置上和抓取时将摆放位置上的物料在上下方向上带到物料夹持装置内,为了更好的推动物料上下方向上的滚动和支撑,在右侧支撑板(321)上下转折处分别设置了上滚筒预留接口(322)和下滚筒预留接口(323),加设的滚筒安装位于:下滚筒预留接口(323)的两个接口连接上的滚筒分别连接于下部中转主动滚轮(3102)和下部端部从动滚轮(3103)上,下部中转主动滚轮(3102)和下部端部从动滚轮(3103)侧设置的支撑架可以对滚筒也起到支撑,上滚筒预留接口(322)连出的滚筒与左上中轴(3104)的右侧相连接,同时驱动马达支撑固定板(313)可对其进行支撑,
所述左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)的上装有若干个实时摄像监控探头用于监控整个装置取放物料动作,便于使用者更好的操作,同时能提高工作质量和效率。
优选的,对所述左右物料夹持臂(2)更进一步张开夹持物料的改进方法:对右物料夹持臂而言,将右臂上夹板设置成前后两块,同理右臂下夹板也设置成前后两块,也就说在右中轴上从上到下依次设置右臂上头半板、右臂上尾半板、右臂下尾半板及右臂下头半板,这样右中轴在转动的过程中右臂上尾半板和右臂下尾半板会一起转动,进一步也可在右臂上头半板上设置马达与右中轴上端连接,在右臂下头半板下方设置旋转编码器与右中轴连接监测右中轴运动情况,通过马达的供力能使得右臂上尾半板和右臂下尾半板一起更快速的来回摆动,同理左物料夹持臂21也进行上述设置实现相同功能,这样左右物料夹持臂能更进一步展开回收动作,更便于对不同外观尺寸的物料进行夹持。
优选的,对于大小物料及安装方便性的考虑,旋转组件(4)的补充改进方案:
方案一:由左马达、右马达、上支撑板、下支撑板、左马达小齿轮、右马达小齿轮、左传动大齿轮、左传动小齿轮、左支撑轴、右传动大齿轮、小皮带轮、右支撑轴、同步带、大皮带轮、中间传动大齿轮、转轴、支撑转盘、大轴承、若干支撑柱、若干螺栓组成,上支撑板与下支撑板之间根据板面形状每个角处用支撑柱进行连接,左马达输出动力传给同轴左马达小齿轮,左马达小齿轮跟左传动大齿轮啮合传动,左传动大齿轮与左传动小齿轮都在左支撑轴上,左传动大齿轮位于左传动小齿轮下方,左传动小齿轮与中间传动大齿轮进行啮合运动,中间传动大齿轮通过转轴使得支撑转盘转动,支撑转盘与大轴承内圈固定成一体,若干螺栓头部一侧凸出刚好置于大轴承外圈上使得轴承能固定于上支撑板上,右马达将动力输送给同轴右马达小齿轮,右马达小齿轮与右传动大齿轮啮合,右传动大齿轮与小皮带轮同轴,小皮带轮通过同步带使得大皮带轮转动,大皮带轮通过转轴使得支撑转盘转动,左右马达供力能使得支撑转盘变速转动,便于大物料的转动,上支撑板固定连接于升降管的上端口上,上支撑板板面大于下支撑板,便于整体安装于升降管上;
方案二:由旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机、大带轮、同步带、小带轮、60伺服电机组成,60伺服电机输出动力传递给小带轮,小带轮通过同步带传递给大带轮、大带轮与旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机在同一轴上,从上往下分别为旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机及大带轮,大带轮传递给旋转支撑盘,支撑连接座固定连接于升降管的上端口上,便于小物料转动,便于安装;
方案三:由减速机、旋转轴承、支撑固定基座板、专用回转轴承、上减速机连接体、130旋转电机组成,从上往下依次是减速机、旋转轴承、支撑固定基座板、专用回转轴承、上减速机连接体、130旋转电机,支撑固定基座板开有内口直径大于旋转轴承的外径且其固定连接于专用回转轴承的上方,支撑固定基座板板面大于专用回转轴承的外径,摆动组件左右支撑固定板(16)设置于支撑固定基座板上,支撑固定基座板高于升降管的上端口上,支撑固定基座板固定连接于升降管的上端口上,便于安装且整体成一体式,适合小物料转动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过摆动驱动马达将动力传输给摆动主动轮,摆动主动轮与摆动从动轮啮合传动,摆动从动轮与主支撑管上的双耳环在同一轴上,这样使得主支撑管随着摆动从动轮转动,进而带动主支撑管上的左右物料夹持臂和物料上下支撑滚动部摆动,同时轴上还连有旋转编码器用于实时监测物料夹持装置摆动情况,可使夹持装置摆动角度达到240°,这样就增加了装置的灵活性,例如没停在正确位置进行取放物料存在偏差、巷道比较狭窄、货物比较大使得夹持装置的行走空间变小、转弯处夹持装置需要侧身等等情况,都需要摆动夹持装置来实现;
2、本发明通过旋转组件上的支撑转盘带动夹持装置旋转,支撑转盘动力来自两方面;1、左马达—左马达皮带轮—同步带—前皮带大轮—转轴—支撑转盘,这是支撑转盘主要动力,2、右马达—右马达皮带轮—同步带—后皮带大轮—轴—后小齿轮—中大齿轮—中小齿轮—前大齿轮—转轴—支撑转盘,此部分的功能是实现了支撑转盘的变速,也可当做备用动力,实现夹持装置的360°旋转,同时夹持装置在旋转过程可以变速,增加了夹持装置的灵活性,提高了取放物料的效率;
3、上承重支撑板和下承重支撑板是成五边形状,承重支撑板大小:上承重支撑板>下承重支撑板>中承重支撑板,便于夹持装置在旋转过程中能顺滑不会与支撑板产生干涉,上承重支撑板把支撑柱设置于中部和后部,中承重支撑板把支撑柱设置于前部与中部,也就是说两者前后错开式设置支撑柱,这样设置的目的:1、整个夹持装置主体是固定于上承重支撑板前部的支撑转盘上,也就说夹持装置施力于上承重支撑板前部,上承重支撑板类似于悬臂梁自身会产生一个回弹力再加上夹持装置整体的重心位于后部,这样能保持比较好的动态平衡,2、夹持装置施加的力能在上承重支撑板、中承重支撑板和下承重支撑板内部自我消化,上承重支撑板前部受力对中承重支撑板中部产生压力,对下承重支撑板后部就产生拉力,中承重支撑板中部两根轴产生的拉力能抵消上承重支撑板通过中部两根支撑柱施加的压力,上承重支撑板通过后部两根支撑柱对下承重支撑板后部产生拉力由两者之间连接的轴进行抵消,这样通过支撑柱和轴的设置保证了夹持装置在运动过程中施加给上中下承重支撑板上的力能在三者内部间抵消掉,保证了夹持装置物料夹持运动中的稳定性;
4、本发明通过左右物料夹持臂对物料进行夹持,左物料夹持臂和右物料夹持臂(22)成<>状,这样能更好把物料或货物环抱住不易脱落且夹持牢靠,同时左右上下夹持滚轮能在取放物料的时候使得物料左右侧能在夹持滚轮的带动下快速的滑入摆放位置或者带入夹持装置内,提高了工作效率;
5、本发明通过上下支撑滚动驱动马达输出动力传递马达动力齿轮,接着通过同步带上部中转大滚轮同步转动,上部中转大滚轮、上部中转小滚轮及上部中转部侧滚轮在同一轴上,上部中转小滚轮与上部端部滚轮通过同步带实现同步转动,从而带动上滚筒内的传动塞转动实现上滚筒转动,上部中转部侧滚轮—下部中转部侧滚轮—下部中转传动主动轮—下部中转传动从动轮—下部中转主动滚轮,下部中转主动滚轮与下部端部从动滚轮通过同步带实现同步转动,从而带动下滚筒内的传动塞转动实现下滚筒转动,在上下支撑滚动驱动马达正反转动下使得物料的上下方能更好通过上下滚筒的滚动使得物料在上下方向上快速的将物料推到摆放位置上和抓取时将摆放位置上的物料在上下方向上带到物料夹持装置内,为了更好的推动物料上下方向上的滚动和支撑,在右侧支撑板上下转折处分别设置了上滚筒预留接口和下滚筒预留接口,这样便于不规则物料和大物料上下支撑滚动使用,提高了取放物料的效率;
6、本发明对左右物料夹持臂更进一步张开夹持物料的改进方法:对右物料夹持臂而言,将右臂上夹板设置成前后两块,同理右臂下夹板也设置成前后两块,也就说在右中轴上从上到下依次设置右臂上头半板、右臂上尾半板、右臂下尾半板及右臂下头半板,这样右中轴在转动的过程中右臂上尾半板和右臂下尾半板会一起转动,进一步也可在右臂上头半板上设置马达与右中轴上端连接,在右臂下头半板下方设置旋转编码器与右中轴连接监测右中轴运动情况,通过马达的供力能使得右臂上尾半板和右臂下尾半板一起更快速的来回摆动,同理左物料夹持臂也进行上述设置实现相同功能,这样左右物料夹持臂能更进一步展开回收动作,更便于对不同外观尺寸的物料进行夹持;
7、本发明出于对大小物料及安装方便性的考虑,补充改进了旋转组件增加了多个实施方式。
附图说明
图1为本发明夹持装置整体结构示意图;
图2为本发明夹持装置和旋转组件后视图;
图3为本发明旋转组件结构示意图;
图4为本发明旋转组件右视图;
图5为本发明旋转组件左视图;
图6为本发明上下摆动组件结构示意图;
图7为本发明夹持装置后视结构示意图;
图8为本发明左右物料夹持臂结构示意图;
图9为本发明左物料夹持臂结构示意图;
图10为本发明右物料夹持臂结构示意图;
图11为本发明左物料上下支撑滚动部结构示意图;
图12为本发明物料上下支撑滚动部左视图;
图13为本发明右物料上下支撑滚动部俯视图;
图14为本发明旋转组件实施方式二后视图;
图15为本发明旋转组件实施方式二整体结构示意图;
图16为本发明旋转组件实施方式二传动结构示意图;
图17为本发明旋转组件实施方式三整体结构示意图;
图18为本发明旋转组件实施方式四整体结构示意图。
图中:上下摆动组件1,摆动驱动马达11、摆动主动轮12、摆动从动轮13、摆动转轴14、摆动监测编码器15、摆动组件左右支撑固定板16、主支撑管17,左右物料夹持臂2、左物料夹持臂21、左动力马达211、左动力小齿轮212、左主同步带213、左动力大齿轮214、左下夹板215、左臂下夹板驱动齿轮216、左头部驱动滑轮217、左上夹板218、左臂上夹板驱动齿轮219、左上同步带2101、左中部中转大滑轮2102、左中部中转小滑轮2103、左下同步带2104、左尾部皮带滑轮2105、左上夹持滚轮2106、左下夹持滚轮2107、左头轴2108、左中轴 2109、及左尾轴2110,右物料夹持臂22、右动力马达220、多行星变速箱221、枢轴传感器小齿轮222、枢轴传感器大齿轮223、夹臂运动信息收集编码器224、右臂主动轮225、右臂从动轮226、右头轴227、右臂上夹板驱动齿轮228、右臂上夹板229、右头部驱动滑轮2210、右臂下夹板驱动齿轮2211、右臂下夹板2212、右中部中转大滑轮2213、右中轴2214、右中部中转小滑轮2215、右尾部皮带滑轮2216、右尾轴2217、右上夹持滚轮2218、右上钳口逆止器2219、右下钳口逆止器2220、右下夹持滚轮2221、右上逆止垫片2222、右中逆止垫片2223、右下逆止垫片2224,物料上下支撑滚动部3,左物料上下支撑滚动部31、左侧支撑板311、上下支撑滚动驱动马达312、驱动马达支撑固定板313、马达动力齿轮 314、上部中转大滚轮315、上部中转小滚轮316、上部端部滚轮317、下部中转部侧滚轮318、下部中转传动主动轮319、下部中转传动从动轮3101、下部中转主动滚轮3102、下部端部从动滚轮3103、左上中轴3104、上部中转部侧滚轮3105,右物料上下支撑滚动部32、右侧支撑板321、上滚筒预留接口322、下滚筒预留接口323,上滚筒33,下滚筒34,旋转组件4、左马达、右马达、下承重支撑板 41、左马达皮带轮411、右马达皮带轮412、前皮带大轮413、后皮带大轮414,中承重支撑板42、前大齿轮421、中小齿轮422、中大齿轮423、后小齿轮424、旋转编码器组件425、旋转编码器4251、轴4252、轴环4253、扁齿轮b4254,上承重支撑板43、支撑转盘431、上衬套432、扁齿轮a433、下衬套434、转轴 44。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,一种应用于智能仓储的物料夹持装置,包括上下摆动组件1、左右物料夹持臂2、物料上下支撑滚动部3、旋转组件4及升降支撑管5;
上下摆动组件1包括摆动驱动马达11、摆动主动轮12、摆动从动轮13、摆动转轴14、摆动监测编码器15、摆动组件左右支撑固定板16及主支撑管17;
左右物料夹持臂2包括左物料夹持臂21和右物料夹持臂22,左物料夹持臂 21包括左动力马达211、左动力小齿轮212、左主同步带213、左动力大齿轮214、左臂下夹板215、左臂下夹板驱动齿轮216、左头部驱动滑轮217、左臂上夹板 218、左臂上夹板驱动齿轮219、左上同步带2101、左中部中转大滑轮2102、左中部中转小滑轮2103、左下同步带2104、左尾部皮带滑轮2105、左上夹持滚轮 2106、左下夹持滚轮2107、左头轴2108、左中轴2109及左尾轴2110;
右物料夹持臂22包括右动力马达220、多行星变速箱221、枢轴传感器小齿轮222、枢轴传感器大齿轮223、夹臂运动信息收集编码器224、右臂主动轮225、右臂从动轮226、右头轴227、右臂上夹板驱动齿轮228、右臂上夹板229、右头部驱动滑轮2210、右臂下夹板驱动齿轮2211、右臂下夹板2212、右中部中转大滑轮2213、右中轴2214、右中部中转小滑轮2215、右尾部皮带滑轮2216、右尾轴2217、右上夹持滚轮2218、右上钳口逆止器2219、右下钳口逆止器2220、右下夹持滚轮2221、右上逆止垫片2222、右中逆止垫片2223及右下逆止垫片2224;
物料上下支撑滚动部3包括左物料上下支撑滚动部31、右物料上下支撑滚动部32、上滚筒33及下滚筒34,左物料上下支撑滚动部31包括左侧支撑板311、上下支撑滚动驱动马达312、驱动马达支撑固定板313、马达动力齿轮314、上部中转大滚轮315、上部中转小滚轮316、上部端部滚轮317、下部中转部侧滚轮318、下部中转传动主动轮319、下部中转传动从动轮3101、下部中转主动滚轮3102、下部端部从动滚轮3103、左上中轴3104及上部中转部侧滚轮3105,右物料上下支撑滚动部32包括右侧支撑板321、上滚筒预留接口322及下滚筒预留接口323;
旋转组件4包括左马达、右马达、下承重支撑板41、中承重支撑板42、上承重支撑板43及转轴44,左右马达与下承重支撑板41下板面连接,下承重支撑板41设有左马达皮带轮411、右马达皮带轮412、前皮带大轮413及后皮带大轮414,左马达皮带轮411与右马达皮带轮412分别通过同步带与前皮带大轮413 和后皮带大轮414实现传动配合,中承重支撑板42包括前大齿轮421、中小齿轮422、中大齿轮423、后小齿轮424及旋转编码器组件425,前大齿轮421与前皮带大轮413在同一轴上且设置于中承重支撑板42上方一定距离形状扁大,后小齿轮424与后皮带大轮414在同一轴上且设置于中承重支撑板42上方形状长圆柱形,中小齿轮422和中大齿轮423设置于后前大齿轮421与后小齿轮424 中间,中小齿轮422与前大齿轮421啮合,中大齿轮423与后小齿轮424啮合,中小齿轮422与中大齿轮423同轴且在上方,此轴通过法兰轴承连接于中承重支撑板42与上承重支撑板43上,旋转编码器组件425包括旋转编码器4251、轴 4252、轴环4253及扁齿轮b4254,旋转编码器4251固定于中承重支撑板42上,轴4252上从上到下依次连有扁齿轮b4254、轴环4253及旋转编码器4251,上承重支撑板43包括支撑转盘431、上衬套432、扁齿轮a433及下衬套434;
旋转组件上的上承重支撑板(43)连接于升降支撑管(5)上管口上,旋转组件上的下承重支撑板(41)连接于升降支撑管(5)的内壁上,上下摆动组件 1通过其上摆动组件左右支撑固定板16固定连接于支撑转盘431上,主支撑管 17通过其上的耳环及轴承连接于摆动转轴14上,左右物料夹持臂2上的左物料夹持臂21和右物料夹持臂22的尾部分别连接于主支撑管17,物料上下支撑滚动部3上的左物料上下支撑滚动部31和右物料上下支撑滚动部32通过各自上的左侧支撑板311和右侧支撑板321固定连接于主支撑管17的左右两端,上滚筒 33和下滚筒34分别用于左侧支撑板311和右侧支撑板321之间的上下端部连接。
请着重参阅图2-5,支撑转盘431、上衬套432、扁齿轮a433、下衬套434 及前大齿轮421依次从上往下排列通过三根螺栓连接成一体,转轴44上从上往下依次连接有支撑转盘431、上衬套432、扁齿轮a433、下衬套434、前大齿轮 421、中承重支撑板42、中承重支撑板42、前皮带大轮413及下承重支撑板41,与转轴44的连接都通过法兰轴承实现连接,支撑转盘431在上衬套432的支撑下略高于上承重支撑板43便于其自身转动,旋转编码器4251通过扁齿轮b4254 与扁齿轮a433的啮合运动来监测支撑转盘431运动情况,支撑转盘431动力来自两方面,1、左马达—左马达皮带轮411—同步带—前皮带大轮413—转轴44—支撑转盘431,这是支撑转盘431主要动力,2、右马达—右马达皮带轮412—同步带—后皮带大轮414—轴—后小齿轮424—中大齿轮423—中小齿轮422—前大齿轮421—转轴44—支撑转盘431,此部分的功能是实现了支撑转盘的变速,也可当做备用动力;
上承重支撑板43固定连接于升降支撑管5上管口上,下承重支撑板41固定连接升降支撑管5的内壁上,承重支撑板大小:上承重支撑板43>下承重支撑板41>中承重支撑板42,上承重支撑板43中部的左右端通过支撑柱与中承重支撑板42连接,上承重支撑板43尾部通过两根长支撑柱与下承重支撑板41连接,中承重支撑板42前端通过两根支撑柱与下承重支撑板41连接,下承重支撑板 41中部通过左右马达皮带轮上的轴连接支撑中承重支撑板42,转轴连接与上中下支撑板的前部,轴与各支撑板的连接都通过法兰轴承实现,分三层支撑板的作用是对整个夹持装置给予的压力进行分压;
上承重支撑板43和下承重支撑板41是成五边形状,便于夹持装置在旋转过程中能顺滑不会与支撑板产生干涉,上承重支撑板43把支撑柱设置于中部和后部,中承重支撑板42把支撑柱设置于前部与中部,也就是说两者前后错开式设置支撑柱,这样设置的目的:1、整个夹持装置主体是固定于上承重支撑板43 前部的支撑转盘431上,也就说夹持装置施力于上承重支撑板43前部,上承重支撑板43类似于悬臂梁自身会产生一个回弹力再加上夹持装置整体的重心位于后部,这样能保持比较好的动态平衡,2、夹持装置施加的力能在上承重支撑板 43、中承重支撑板42和下承重支撑板41内部自我消化,上承重支撑板43前部受力对中承重支撑板42中部产生压力,对下承重支撑板41后部就产生拉力,中承重支撑板42中部两根轴支撑柱产生的拉力能抵消上承重支撑板43通过中部两根支撑柱施加的压力,上承重支撑板43通过后部两根支撑柱对下承重支撑板41 后部产生拉力由两者之间连接的轴进行抵消,这样通过支撑柱和轴的设置保证了夹持装置在运动过程中施加给上中下承重支撑板上的力能在三者内部间抵消掉,保证了夹持装置物料夹持运动中的稳定性。
请着重参阅图6-7,摆动组件左右支撑固定板16开有通口,从左往右依次是摆动主动轮12、多行星变速箱及摆动驱动马达11,三者通过轴连接成一体从右往左横着装入摆动组件左右支撑固定板16的口上,此轴的左端部用轴承和编码器安装板进行封装,并用两根螺栓左右将编码器安装板固定于摆动组件左右支撑固定板16的左支撑板上,多行星变速箱刚好套置于摆动组件左右支撑固定板 16口上,摆动主动轮312位于摆动组件左右支撑固定板16的左侧,摆动驱动马达311位于摆动组件左右支撑固定板16的右侧,摆动从动轮13位于摆动主动轮12上方且两者之间通过啮合运动实现旋转运动的传递,摆动转轴14上依次从左往右设置有摆动监测编码器15、编码器安装板的上端、轴环、主支撑管17左耳环、摆动从动轮13、摆动组件左右支撑固定板16及主支撑管17右耳环,摆动主动轮12带动摆动从动轮13转动,从而使得摆动转轴14跟着摆动从动轮13 一起转动,最终带动主支撑管17上的左右耳环转动实现主支撑管17的摆动,摆动监测编码器15监测并反馈摆动转轴314的运动信息,主支撑管17在摆动转轴 14的带动下能旋转240°不产生干涉,主支撑管17前部开有成左右对称的开口形如和状,此形状便于安装、对左物料夹持臂21和右物料夹持臂22尾部固定支撑从而对左右夹持臂整体起到支撑、左物料夹持臂21和右物料夹持臂22左右张开时不会产生干涉,多行星变速箱221固定于主支撑管17上,多行星变速箱221下方固定连接右动力马达,右动力马达是位于接近主支撑管17右端末尾的下方其输出的动力是向上的。
请着重参阅图8-10,多行星变速箱221上方连有枢轴传感器小齿轮222,枢轴传感器小齿轮222上设有右臂主动轮两者之间设有垫圈,从右动力马达处连出一根轴,轴上依次连有多行星变速箱221、枢轴传感器小齿轮222、垫圈、右臂主动轮225及轴环,枢轴传感器大齿轮223与枢轴传感器小齿轮222啮合配合位于其左侧,夹臂运动信息收集编码器224通过固定座设置于主支撑管17上,夹臂运动信息收集编码器224位于枢轴传感器大齿轮223下方,两者之间通过轴连接并设有垫片,枢轴传感器大齿轮223上方设有轴环,夹臂运动信息收集编码器 224的左右就是通过监测右动力马达传递到枢轴传感器小齿轮222进而传到枢轴传感器大齿轮223上旋转信息来实现控制右物料夹持臂22的动作,右臂主动轮 225通过同步带将旋转运动传递给右臂从动轮226,右臂从动轮226下方设有右臂上夹板驱动齿轮228,两者之间用三根螺栓连接同时也在同一根轴上这样更便于两者之间同步转动,右头轴227上依次从上到下设有右臂从动轮226、右臂上夹板驱动齿轮228、右臂上夹板229、主支撑管17上板、右头部驱动滑轮2210、右臂下夹板驱动齿轮2211、主支撑管17下板及右臂下夹板2212,右头轴227与其上的部件都通过滚动轴承进行连接,右臂从动轮226除了将动力传递给右尾轴 2217外,还将通过右臂上夹板驱动齿轮228传递给与其啮合的左臂上夹板驱动齿轮219,这样就使得右臂上夹板229与左臂上夹板218能同步张开和回摆运动,同理右臂下夹板驱动齿轮2211与左臂下夹板驱动齿轮216之间的啮合运动使得右臂下夹板2212与左臂下夹板215能同步张开和回摆运动,最终使得左物料夹持臂21和右物料夹持臂22产生同步运动便于对物料的同时夹紧和放开,所以左右上下夹臂板的位置确定了左右臂上下夹板驱动齿轮的位置,也就是说左右臂上下夹板驱动齿轮应刚好设置于左右上下夹臂板的上方,这样能确保不会被其他运动部件进行驱动力的分离;
右头部驱动滑轮2210通过同步带使得右中部中转大滑轮2213旋转,右中轴2214从上端部依次到下端部设有右臂上夹板229、右中部中转大滑轮2213、右中部中转小滑轮2215及右臂下夹板2212,右中部中转大滑轮2213驱动右中轴 2214产生自转同时带动了右中部中转小滑轮2215旋转,右中部中转小滑轮2215 通过同步带使得右尾部皮带滑轮旋转,右尾轴2217从上到下依次设有右上夹持滚轮2218、右上钳口逆止器2219、右尾部皮带滑轮2216、右下钳口逆止器2220 及右下夹持滚轮2221,右臂上夹板229与右臂下夹板2212之间的尾部之间连接从上往下依次设有右上逆止垫片2223、右上钳口逆止器2219、右中逆止垫片2223、右下钳口逆止器2220及右下逆止垫片2224,右上钳口逆止器2219和右下钳口逆止器2220伸出的圆盘支撑部对右尾轴起上下支撑作用,右尾部皮带滑轮2220带动右尾轴2217转动,从而驱动右上夹持滚轮2218和右下夹持滚轮2221 自转,右上钳口逆止器2219和右下钳口逆止器2220除了对右尾轴2217提供支撑外,阻止右上夹持滚轮2218和右下夹持滚轮2221在运动过程中由于风阻、外物给它的摩擦力产生及其他方式的不助于其对物料夹持和应给与物料运动方向滚动的力产生逆转的情况发生,左物料夹持臂21的尾部同样设有此结构,这样能便于左右物料夹持臂协同作战,更好地取放物料;
左动力马达211通过马达固定座固定于主支撑管17左末端处的下板上,左动力马达211正好位于主支撑管17正后方,左动力马达211下端相连的是左动力小齿轮212,左动力小齿轮212通过左主同步带213将动力传递给与之平行的左动力大齿轮214,左动力小齿轮212正下方设置编码器,编码器通过连接于左动力小齿轮212下端同时通过固定左动力马达的固定座上的编码器安装板对其进行支撑;
左动力大齿轮214设置于左臂下夹板215头部的正下方,右头轴上依次从上到下设有左臂上夹板驱动齿轮、左臂上夹板、左头部驱动滑轮、左臂下夹板驱动齿轮、左臂下夹板及左动力大齿轮214,左动力马达211、左动力小齿轮212、编码器、左主同步带213及左动力大齿轮214的作用有四:1、配合右动力马达使得左右物料夹持臂能快速的张开和回收,2、通过去掉左右上下夹板驱动齿轮能使得左右物料夹持臂进行单独作业,比如对不规整物体进行夹持、有障碍物时便于通过、仓库货架巷道转弯处通行、进行取物料和放物料装置没能正对着物料停好位置等情况,3、作为备用动力以防右动力马达出现故障无法工作,4、与右动力马达之间产生平衡,两者都位于主支撑管17左右末端处,与主支撑管17 的中心之间的距离相等,这样使得左动力马达的重力对主支撑管17中心的力矩与右动力马达的重力对主支撑管17中心的力矩能相互抵消,同时左动力马达输出向下的驱动力与右动力马达输出向上驱动力在力的方向上又相互抵消,这样保证了主支撑管17的平衡;左物料夹持臂21其他部件与右物料夹持臂22上的部件结构、位置及实现方式一样成对称布置;
左右上下夹持滚轮的作用是在抓放物料的时候使得物料左右侧能在夹持滚轮的带动下快速的滑入摆放位置或者带入夹持装置内;
左右物料夹持臂2的左物料夹持臂21和右物料夹持臂22成<>状,这样能更好物料或货物环抱住不易脱落且夹持牢靠。
驱动马达支撑固定板313设置于主支撑管17左端处上方且与左侧支撑板 311平行,驱动马达支撑固定板313的下端通过两个螺栓与左侧支撑板311固定连接,驱动马达支撑固定板313的上端通过一个螺栓与左侧支撑板311固定连接,上下支撑滚动驱动马达312固定安装于驱动马达支撑固定板313的下端,驱动马达支撑固定板313的左侧连接着马达动力齿轮314,马达动力齿轮314的左侧连接设有编码器,马达动力齿轮314通过同步带与上部中转大滚轮315实现同步转动,上部中转大滚轮315驱动左上中轴3104自转,左上中轴3104上从右往左依次设置有驱动马达支撑固定板313的上端、上部中转大滚轮315、上部中转小滚轮316、左侧支撑板311及上部中转部侧滚轮318,左上中轴3104靠驱动马达支撑固定板313和左侧支撑板311进行支撑,右上中轴带动上部中转小滚轮316 和上部中转部侧滚轮3105转动,上部中转小滚轮316通过同步带使得上部端部滚轮317转动,上部端部滚轮317带动嵌在上滚筒33内的传动塞转动从而使得上滚筒33转动,下部中转传动主动轮319与下部中转传动从动轮3101设置于左侧支撑板311下部转折处且位于右侧,下部中转传动主动轮319在上,下部中转传动从动轮3101位于下部中转传动主动轮319斜下方,下部中转部侧滚轮318 与下部中转传动主动轮319通过轴相连位于左侧支撑板311的左侧,下部中转主动滚轮3102设置于左侧支撑板311的左侧与下部中转传动主动轮319轴相连且位于下部中转部侧滚轮318斜下方,上部中转部侧滚轮3105通过同步带使得下部中转部侧滚轮318转动,下部中转部侧滚轮318转动带动同轴的下部中转传动主动轮319转动,下部中转传动主动轮319啮合驱动下部中转传动从动轮3101 转动,下部中转传动从动轮3101带动同轴下部中转主动滚轮3102转动,下部中转主动滚轮3102转动通过同步带使得下部端部从动滚轮3103转动,最终下部端部从动滚轮3103带动嵌在下滚筒34内的传动塞转动使得下滚筒34转动,上滚筒33和下滚筒34转动的目的是使得整个物料装置在抓放物料时,在上下支撑滚动驱动马达312正反转动下使得物料的上下方能更好通过上下滚筒的滚动使得物料在上下方向上快速的将物料推到摆放位置上和抓取时将摆放位置上的物料在上下方向上带到物料夹持装置内,为了更好的推动物料上下方向上的滚动和支撑在右侧支撑板321上下转折处分别设置了上滚筒预留接口322和下滚筒预留接口323,加设的滚筒安装位于:下滚筒预留接口323的两个接口连接上的滚筒分别连接于下部中转主动滚轮3102和下部端部从动滚轮3103上,下部中转主动滚轮3102和下部端部从动滚轮3103侧设置的支撑架可以对滚筒也起到支撑,上滚筒预留接口322连出的滚筒与左上中轴3104的右侧相连接,同时驱动马达支撑固定板313可对其进行支撑;
左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)的上装有若干个实时摄像监控探头用于监控整个装置取放物料动作,便于使用者更好的操作,同时能提高工作质量和效率;
对左右物料夹持臂2更进一步张开夹持物料的改进方法:对右物料夹持臂而言,将右臂上夹板设置成前后两块,同理右臂下夹板也设置成前后两块,也就说在右中轴上从上到下依次设置右臂上头半板、右臂上尾半板、右臂下尾半板及右臂下头半板,这样右中轴在转动的过程中右臂上尾半板和右臂下尾半板会一起转动,进一步也可在右臂上头半板上设置马达与右中轴上端连接,在右臂下头半板下方设置旋转编码器与右中轴连接监测右中轴运动情况,通过马达的供力能使得右臂上尾半板和右臂下尾半板一起更快速的来回摆动,同理左物料夹持臂21也进行上述设置实现相同功能,这样左右物料夹持臂能更进一步展开回收动作,更便于对不同外观尺寸的物料进行夹持;
从图12中看出左物料夹持臂21和右物料夹持臂22的长度要长于左侧支撑板311和右侧支撑板321的宽度,这样才能便于左物料夹持臂21和右物料夹持臂22对物料进行取放。
请着重参阅图14-18,对于大小物料及安装方便性的考虑,旋转组件4的补充改进实施方式:
方案一:由左马达、右马达、上支撑板、下支撑板、左马达小齿轮、右马达小齿轮、左传动大齿轮、左传动小齿轮、左支撑轴、右传动大齿轮、小皮带轮、右支撑轴、同步带、大皮带轮、中间传动大齿轮、转轴、支撑转盘、大轴承、若干支撑柱、若干螺栓组成,上支撑板与下支撑板之间根据板面形状每个角处用支撑柱进行连接,左马达输出动力传给同轴左马达小齿轮,左马达小齿轮跟左传动大齿轮啮合传动,左传动大齿轮与左传动小齿轮都在左支撑轴上,左传动大齿轮位于左传动小齿轮下方,左传动小齿轮与中间传动大齿轮进行啮合运动,中间传动大齿轮通过转轴使得支撑转盘转动,支撑转盘与大轴承内圈固定成一体,若干螺栓头部一侧凸出刚好置于大轴承外圈上使得轴承能固定于上支撑板上,右马达将动力输送给同轴右马达小齿轮,右马达小齿轮与右传动大齿轮啮合,右传动大齿轮与小皮带轮同轴,小皮带轮通过同步带使得大皮带轮转动,大皮带轮通过转轴使得支撑转盘转动,左右马达供力能使得支撑转盘变速转动,便于大物料的转动,上支撑板固定连接于升降管的上端口上,上支撑板板面大于下支撑板,便于整体安装于升降管上;
方案二:由旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机、大带轮、同步带、小带轮、60伺服电机组成,60伺服电机输出动力传递给小带轮,小带轮通过同步带传递给大带轮、大带轮与旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机在同一轴上,从上往下分别为旋转支撑盘、支撑连接座、轴承座、90减速机及大带轮,大带轮传递给旋转支撑盘,支撑连接座固定连接于升降管的上端口上,便于小物料转动,便于安装;
方案三:由减速机、旋转轴承、支撑固定基座板、专用回转轴承、上减速机连接体、130旋转电机组成,从上往下依次是减速机、旋转轴承、支撑固定基座板、专用回转轴承、上减速机连接体、130旋转电机,支撑固定基座板开有内口直径大于旋转轴承的外径且其固定连接于专用回转轴承的上方,支撑固定基座板板面大于专用回转轴承的外径,摆动组件左右支撑固定板16设置于支撑固定基座板上,支撑固定基座板高于升降管的上端口上,支撑固定基座板固定连接于升降管的上端口上,便于安装且整体成一体式,适合小物料转动。
补充说明装置的旋转、摆动、左臂运动、右臂运动、上下滚动等动作驱动马达上都连有旋转编码,以不同形式连接,例如同一轴上或者驱动马达同轴上的齿轮与旋转编码器同轴上的齿轮啮合等形式,连接旋转编码器的作用是监测各个动作的情况以达到完成取放物料目的。
工作原理:工作人员按下控制器上的开始按钮,控制器上主要有开始、停止、旋转、摆动、左臂、右臂、上下滚动等操控按钮,同时设置有单片机等控制处理器用于控制上述动作,可以根据功能需求添加处理模块用于更好的实现装置物料取放动作;操控旋转按钮来达到物料夹持装置取放物的合适位置,左马达输出动力一路通过左马达皮带轮、同步带、前皮带大轮、转轴,最后输送到支撑转盘,使得整个夹持装置实现旋转,这是支撑转盘主要动力,右马达—右马达皮带轮—同步带—后皮带大轮—轴—后小齿轮—中大齿轮—中小齿轮—前大齿轮—转轴—支撑转盘,右边马达输出的动力主要有两个目的:一、支撑转盘的变速,二、当做备用动力,左右马达的配合通过控制器里的单片机或相应处理模块实现,对于大小物料及安装方便性的考虑,旋转组件的补充改进实施方案的工作原理已在前述中说明;通过操控摆动按钮来实现装置上下摆动到最佳位置,摆动驱动马达输出动力一路通过摆动主动轮、摆动从动轮、摆动转轴,传递到主支撑管上的左右耳环,使得主支撑管旋转,这样就实现物料左右夹持臂及物料上下支撑滚动部实现了上下摆动,摆动监测编码器用于监测并反馈摆动动作信息,摆动组件左右支撑固定板起支撑夹持装置的作用;通过操控左臂、右臂按钮来实现物料的夹取、夹持及物料左右方向上的滚动动作,右动力马达输出动力到右臂主动轮,右臂主动轮通过同步带使得右臂从动轮实现转动,这样与右臂从动轮一起在右头轴上的右臂上夹板驱动齿轮、右臂上夹板、右头部驱动滑轮、右臂下夹板驱动齿轮、右臂下夹板跟着一起转动,这就是实现了右物料夹持臂的转动,右臂上夹板和右臂下夹板转动实现了物料右面的夹持及夹取动作,多行星变速箱实现转动动作的调速,枢轴传感器小齿轮、枢轴传感器大齿轮和夹臂运动信息收集编码器用于监测物料夹持臂的动作情况,从而监控整个夹持动作,右头部驱动滑轮通过同步带使得右中部中转大滑轮转动,带动与其在右中轴的右中部中转小滑轮转动,右中部中转小滑轮通过同步带使得右尾部皮带滑轮转动,右尾部皮带滑轮带动与其同在右尾轴上的右上夹持滚轮和右下夹持滚轮转动,右上夹持滚轮和右下夹持滚轮的转动实现了物料右面的滚动及夹取动作,右上钳口逆止器和右下钳口逆止器作用是阻止运动过程中右上夹持滚轮和右下夹持滚轮逆向转动,左物料夹持臂的动作实现方式与右物料夹持臂一样,不同的地方在于左动力马达位于下方,同时配有旋转编码器监测其动作情况,左动力马达、左动力小齿轮、旋转编码器、左主同步带及左动力大齿轮(214)的作用有四:1、配合右动力马达使得左右物料夹持臂能快速的张开和回收,2、通过去掉左右上下夹板驱动齿轮能使得左右物料夹持臂进行单独作业,3、作为备用动力以防右动力马达出现故障无法工作,4、与右动力马达之间产生平衡,两者都位于主支撑管左右末端处,与主支撑管的中心之间的距离相等,这样使得左动力马达的重力对主支撑管中心的力矩与右动力马达的重力对主支撑管中心的力矩能相互抵消,同时左动力马达输出向下的驱动力与右动力马达输出向上驱动力在力的方向上又相互抵消,这样保证了主支撑管的平衡;左臂上夹板和左臂下夹板的转动实现了物料左面的夹持及夹取动作,左上夹持滚轮和左下夹持滚轮的转动实现了物料左面的滚动及夹取动作,左上钳口逆止器和左下钳口逆止器作用是阻止运动过程中左上夹持滚轮和左下夹持滚轮逆向转动,左右臂上夹板驱动齿轮的啮合运动实现左右臂上夹板的开合运动,左右臂下夹板驱动齿轮实现左右臂下夹板的开合运动,这样就实现物料左右方向上夹持及夹取动作,左物料夹持臂和右物料夹持臂成<>状,这样能更好把物料或货物环抱住不易脱落且夹持牢靠,像人之间的拥抱;通过操控上下滚动按钮来控制物料上下支撑滚动部工作,上下支撑滚动驱动马达输出动力传递马达动力齿轮,接着通过同步带上部中转大滚轮同步转动,上部中转大滚轮、上部中转小滚轮及上部中转部侧滚轮在同一轴上,上部中转小滚轮与上部端部滚轮通过同步带实现同步转动,从而带动上滚筒内的传动塞转动实现上滚筒转动,上部中转部侧滚轮—下部中转部侧滚轮—下部中转传动主动轮—下部中转传动从动轮—下部中转主动滚轮,下部中转主动滚轮与下部端部从动滚轮通过同步带实现同步转动,从而带动下滚筒内的传动塞转动实现下滚筒转动,在上下支撑滚动驱动马达正反转动下使得物料的上下方能更好通过上下滚筒的滚动使得物料在上下方向上快速的将物料推到摆放位置上和抓取时将摆放位置上的物料在上下方向上带到物料夹持装置内,为了更好的推动物料上下方向上的滚动和支撑在右侧支撑板上下转折处分别设置了上滚筒预留接口和下滚筒预留接口,这样便于不规则物料和大物料上下支撑滚动使用,提高了取放物料的效率;这里要说明的是操作人员能通过按钮可以使得装置进行旋转、摆动、左臂运动、右臂运动、上下滚动等动作中的单独一个、两个、多个或全部同时进行,目的为了能提高工作效率,更好更快的取放物料,通过各自的旋转编码器和左右支撑板上的实时摄像探头监测各个动作的情况以达到完成取放物料目的。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (2)
1.一种应用于智能仓储的物料夹持装置,包括上下摆动组件(1)、左右物料夹持臂(2)、物料上下支撑滚动部(3)、旋转组件(4)及升降支撑管(5);
所述上下摆动组件(1)包括摆动驱动马达(11)、摆动主动轮(12)、摆动从动轮(13)、摆动转轴(14)、摆动监测编码器(15)、摆动组件左右支撑固定板(16)及主支撑管(17);
所述左右物料夹持臂(2)包括左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22),所述左物料夹持臂(21)包括左动力马达(211)、左动力小齿轮(212)、左主同步带(213)、左动力大齿轮(214)、左臂下夹板(215)、左臂下夹板驱动齿轮(216)、左头部驱动滑轮(217)、左臂上夹板(218)、左臂上夹板驱动齿轮(219)、左上同步带(2101)、左中部中转大滑轮(2102)、左中部中转小滑轮(2103)、左下同步带(2104)、左尾部皮带滑轮(2105)、左上夹持滚轮(2106)、左下夹持滚轮(2107)、左头轴(2108)、左中轴(2109)及左尾轴(2110);
所述右物料夹持臂(22)包括右动力马达(220)、多行星变速箱(221)、枢轴传感器小齿轮(222)、枢轴传感器大齿轮(223)、夹臂运动信息收集编码器(224)、右臂主动轮(225)、右臂从动轮(226)、右头轴(227)、右臂上夹板驱动齿轮(228)、右臂上夹板(229)、右头部驱动滑轮(2210)、右臂下夹板驱动齿轮(2211)、右臂下夹板(2212)、右中部中转大滑轮(2213)、右中轴(2214)、右中部中转小滑轮(2215)、右尾部皮带滑轮(2216)、右尾轴(2217)、右上夹持滚轮(2218)、右上钳口逆止器(2219)、右下钳口逆止器(2220)、右下夹持滚轮(2221)、右上逆止垫片(2222)、右中逆止垫片(2223)及右下逆止垫片(2224);
所述物料上下支撑滚动部(3)包括左物料上下支撑滚动部(31)、右物料上下支撑滚动部(32)、上滚筒(33)及下滚筒(34),所述左物料上下支撑滚动部(31)包括左侧支撑板(311)、上下支撑滚动驱动马达(312)、驱动马达支撑固定板(313)、马达动力齿轮(314)、上部中转大滚轮(315)、上部中转小滚轮(316)、上部端部滚轮(317)、下部中转部侧滚轮(318)、下部中转传动主动轮(319)、下部中转传动从动轮(3101)、下部中转主动滚轮(3102)、下部端部从动滚轮(3103)、左上中轴(3104)及上部中转部侧滚轮(3105),所述右物料上下支撑滚动部(32)包括右侧支撑板(321)、上滚筒预留接口(322)及下滚筒预留接口(323);
所述旋转组件(4)包括左马达、右马达、下承重支撑板(41)、中承重支撑板(42)、上承重支撑板(43)及转轴(44),所述左右马达与下承重支撑板(41)下板面连接,所述下承重支撑板(41)设有左马达皮带轮(411)、右马达皮带轮(412)、前皮带大轮(413)及后皮带大轮(414),左马达皮带轮(411)与右马达皮带轮(412)分别通过同步带与前皮带大轮(413)和后皮带大轮(414)实现传动配合,所述中承重支撑板(42)包括前大齿轮(421)、中小齿轮(422)、中大齿轮(423)、后小齿轮(424)及旋转编码器组件(425),前大齿轮(421)与前皮带大轮(413)在同一轴上且设置于中承重支撑板(42)上方一定距离形状扁大,后小齿轮(424)与后皮带大轮(414)在同一轴上且设置于中承重支撑板(42)上方形状长圆柱形,所述中小齿轮(422)和中大齿轮(423)设置于后前大齿轮(421)与后小齿轮(424)中间,中小齿轮(422)与前大齿轮(421)啮合,中大齿轮(423)与后小齿轮(424)啮合,中小齿轮(422)与中大齿轮(423)同轴且在上方,此轴通过法兰轴承连接于中承重支撑板(42)与上承重支撑板(43)上,所述旋转编码器组件(425)包括旋转编码器(4251)、轴(4252)、轴环(4253)及扁齿轮b(4254),所述旋转编码器(4251)固定于中承重支撑板(42)上,所述轴(4252)上从上到下依次设有扁齿轮b(4254)、轴环(4253)及旋转编码器(4251),所述上承重支撑板(43)包括支撑转盘(431)、上衬套(432)、扁齿轮a(433)及下衬套(434);
所述旋转组件上的所述上承重支撑板(43)连接于升降支撑管(5)上管口上,所述旋转组件上的所述下承重支撑板(41)连接于升降支撑管(5)的内壁上,所述上下摆动组件(1)通过其上所述摆动组件左右支撑固定板(16)固定连接于所述支撑转盘(431)上,所述主支撑管(17)通过其上的耳环及轴承连接于所述摆动转轴(14)上,所述左右物料夹持臂(2)上的所述左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)的尾部分别连接于所述主支撑管(17),所述物料上下支撑滚动部(3)上的所述左物料上下支撑滚动部(31)和右物料上下支撑滚动部(32)通过各自上的所述左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)固定连接于所述主支撑管(17)的左右两端,所述上滚筒(33)和下滚筒(34)分别用于左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)之间的上下端部连接;
所述支撑转盘(431)、上衬套(432)、扁齿轮a(433)、下衬套(434)及前大齿轮(421)依次从上往下排列通过三根螺栓连接成一体,所述转轴(44)上从上往下依次连接有支撑转盘(431)、上衬套(432)、扁齿轮a(433)、下衬套(434)、前大齿轮(421)、中承重支撑板(42)、中承重支撑板(42)、前皮带大轮(413)及下承重支撑板(41),与转轴(44)的连接都通过法兰轴承实现连接,所述支撑转盘(431)在上衬套(432)的支撑下略高于上承重支撑板(43)便于其自身转动,所述旋转编码器(4251)通过扁齿轮b(4254)与扁齿轮a(433)的啮合运动来监测支撑转盘(431)运动情况,所述支撑转盘(431)动力来自两方面;1、左马达—左马达皮带轮(411)—同步带—前皮带大轮(413)—转轴(44)—支撑转盘(431),这是支撑转盘(431)主要动力,2、右马达—右马达皮带轮(412)—同步带—后皮带大轮(414)—轴—后小齿轮(424)—中大齿轮(423)—中小齿轮(422)—前大齿轮(421)—转轴(44)—支撑转盘(431),此部分的功能是实现了支撑转盘的变速,也可当做备用动力;
所述上承重支撑板(43)固定连接于升降支撑管(5)上管口上,下承重支撑板(41)固定连接于升降支撑管(5)的内壁上,承重支撑板大小:上承重支撑板(43)>下承重支撑板(41)>中承重支撑板(42),所述上承重支撑板(43)中部的左右端通过支撑柱与中承重支撑板(42)连接,所述上承重支撑板(43)尾部通过两根长支撑柱与下承重支撑板(41)连接,中承重支撑板(42)前端通过两根支撑柱与下承重支撑板(41)连接,下承重支撑板(41)中部通过左右马达皮带轮上的轴连接支撑中承重支撑板(42),转轴连接于上中下支撑板的前部,轴与各支撑板的连接都通过法兰轴承实现,分三层支撑板的作用是对整个夹持装置给予的压力进行分压;
所述上承重支撑板(43)和下承重支撑板(41)是成五边形状,便于夹持装置在旋转过程中能顺滑不会与支撑板产生干涉,上承重支撑板(43)把支撑柱设置于中部和后部,中承重支撑板(42)把支撑柱设置于前部与中部,也就是说两者前后错开式设置支撑柱,这样设置的目的:1、整个夹持装置主体是固定于上承重支撑板(43)前部的支撑转盘(431)上,也就说夹持装置施力于上承重支撑板(43)前部,上承重支撑板(43)类似于悬臂梁自身会产生一个回弹力再加上夹持装置整体的重心位于后部,这样能保持比较好的动态平衡,2、夹持装置施加的力能在上承重支撑板(43)、中承重支撑板(42)和下承重支撑板(41)内部自我消化,上承重支撑板(43)前部受力对中承重支撑板(42)中部产生压力,对下承重支撑板(41)后部就产生拉力,中承重支撑板(42)中部两根轴产生的拉力能抵消上承重支撑板(43)通过中部两根支撑柱施加的压力,上承重支撑板(43)通过后部两根支撑柱对下承重支撑板(41)后部产生拉力由两者之间连接的轴进行抵消,这样通过支撑柱和轴的设置保证了夹持装置在运动过程中施加给上中下承重支撑板上的力能在三者内部间抵消掉,保证了夹持装置物料夹持运动中的稳定性;
所述摆动组件左右支撑固定板(16)开有通口,从左往右依次是摆动主动轮(12)、多行星变速箱及摆动驱动马达(11),三者通过轴连接成一体从右往左横着装入所述摆动组件左右支撑固定板(16)的口上,此轴的左端部用轴承和编码器安装板进行封装,并用两根螺栓左右将编码器安装板固定于摆动组件左右支撑固定板(16)的左支撑板上,多行星变速箱刚好套置于所述摆动组件左右支撑固定板(16)口上,摆动主动轮(312)位于所述摆动组件左右支撑固定板(16)的左侧,摆动驱动马达(311)位于所述摆动组件左右支撑固定板(16)的右侧,所述摆动从动轮(13)位于摆动主动轮(12)上方且两者之间通过啮合运动实现旋转运动的传递,所述摆动转轴(14)上依次从左往右设置有摆动监测编码器(15)、编码器安装板的上端、轴环、主支撑管(17)左耳环、摆动从动轮(13)、摆动组件左右支撑固定板(16)及主支撑管(17)右耳环,摆动主动轮(12)带动摆动从动轮(13)转动,从而使得摆动转轴(14)跟着摆动从动轮(13)一起转动,最终带动主支撑管(17)上的左右耳环转动实现主支撑管(17)的摆动,摆动监测编码器(15)监测并反馈摆动转轴(314)的运动信息,主支撑管(17)在摆动转轴(14)的带动下能旋转240°不产生干涉,所述主支撑管(17)前部开有成左右对称的开口形如和状,此形状便于安装、对左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)尾部固定支撑从而对左右夹持臂整体起到支撑、左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)左右张开时不会产生干涉,多行星变速箱(221)固定于主支撑管(17)上,多行星变速箱(221)下方固定连接右动力马达,右动力马达是位于接近主支撑管(17)右端末尾的下方其输出的动力是向上的;
所述多行星变速箱(221)上方连有枢轴传感器小齿轮(222),枢轴传感器小齿轮(222)上设有右臂主动轮两者之间设有垫圈,从右动力马达(220)处连出一根轴,轴上依次连有多行星变速箱(221)、枢轴传感器小齿轮(222)、垫圈、右臂主动轮(225)及轴环,枢轴传感器大齿轮(223)与枢轴传感器小齿轮(222)啮合配合位于其左侧,夹臂运动信息收集编码器(224)通过固定座设置于主支撑管(17)上,夹臂运动信息收集编码器(224)位于枢轴传感器大齿轮(223)下方,两者之间通过轴连接并设有垫片,枢轴传感器大齿轮(223)上方设有轴环,夹臂运动信息收集编码器(224)的作用就是通过监测右动力马达传递到枢轴传感器小齿轮(222)进而传到枢轴传感器大齿轮(223)上的旋转信息来实现控制右物料夹持臂(22)的动作,右臂主动轮(225)通过同步带将旋转运动传递给右臂从动轮(226),右臂从动轮(226)下方设有右臂上夹板驱动齿轮(228),两者之间用三根螺栓连接同时也在同一根轴上这样更便于两者之间同步转动,右头轴(227)上依次从上到下设有右臂从动轮(226)、右臂上夹板驱动齿轮(228)、右臂上夹板(229)、主支撑管(17)上板、右头部驱动滑轮(2210)、右臂下夹板驱动齿轮(2211)、主支撑管(17)下板及右臂下夹板(2212),右头轴(227)与其上的部件都通过滚动轴承进行连接,右臂从动轮(226)除了将动力传递给右尾轴(2217)外,还将通过右臂上夹板驱动齿轮(228)传递给与其啮合的左臂上夹板驱动齿轮(219),这样就使得右臂上夹板(229)与左臂上夹板(218)能同步张开和回摆运动,同理右臂下夹板驱动齿轮(2211)与左臂下夹板驱动齿轮(216)之间的啮合运动使得右臂下夹板(2212)与左臂下夹板(215)能同步张开和回摆运动,最终使得左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)产生同步运动便于对物料的同时夹紧和放开,所以左右上下夹臂板的位置确定了左右臂上下夹板驱动齿轮的位置,也就是说左右臂上下夹板驱动齿轮应刚好设置于左右上下夹臂板的上方,这样能确保不会被其他运动部件进行驱动力的分离;
右头部驱动滑轮(2210)通过同步带使得右中部中转大滑轮(2213)旋转,所述右中轴(2214)从上端部依次到下端部设有右臂上夹板(229)、右中部中转大滑轮(2213)、右中部中转小滑轮(2215)及右臂下夹板(2212),右中部中转大滑轮(2213)驱动右中轴(2214)产生自转同时带动了右中部中转小滑轮(2215)旋转,右中部中转小滑轮(2215)通过同步带使得右尾部皮带滑轮旋转,所述右尾轴(2217)从上到下依次设有右上夹持滚轮(2218)、右上钳口逆止器(2219)、右尾部皮带滑轮(2216)、右下钳口逆止器(2220)及右下夹持滚轮(2221),所述右臂上夹板(229)与右臂下夹板(2212)之间的尾部之间连接从上往下依次设有右上逆止垫片(2223)、右上钳口逆止器(2219)、右中逆止垫片(2223)、右下钳口逆止器(2220)及右下逆止垫片(2224),所述右上钳口逆止器(2219)和右下钳口逆止器(2220)伸出的圆盘支撑部对右尾轴起上下支撑作用,所述右尾部皮带滑轮(2220)带动右尾轴(2217)转动,从而驱动右上夹持滚轮(2218)和右下夹持滚轮(2221)自转,所述右上钳口逆止器(2219)和右下钳口逆止器(2220)除了对右尾轴(2217)提供支撑外,阻止右上夹持滚轮(2218)和右下夹持滚轮(2221)在运动过程中由于风阻、外物给它的摩擦力及其他方式的不助于其对物料夹持和应给与物料运动方向滚动的力产生逆转的情况发生,所述左物料夹持臂(21)的尾部同样设有此结构,这样能便于左右物料夹持臂协同作战,更好地取放物料;
所述左动力马达(211)通过马达固定座固定于主支撑管(17)左末端处的下板上,左动力马达(211)正好位于主支撑管(17)正后方,所述左动力马达(211)下端相连的是左动力小齿轮(212),左动力小齿轮(212)通过左主同步带(213)将动力传递给与之平行的左动力大齿轮(214),左动力小齿轮(212)正下方设置编码器,编码器通过连接于左动力小齿轮(212)下端同时通过固定左动力马达的固定座上的编码器安装板对其进行支撑;
左动力大齿轮(214)设置于左臂下夹板(215)头部的正下方,右头轴上依次从上到下设有左臂上夹板驱动齿轮、左臂上夹板、左头部驱动滑轮、左臂下夹板驱动齿轮、左臂下夹板及左动力大齿轮(214),左动力马达(211)、左动力小齿轮(212)、编码器、左主同步带(213)及左动力大齿轮(214)的作用有四:1、配合右动力马达使得左右物料夹持臂能快速的张开和回收,2、通过去掉左右上下夹板驱动齿轮能使得左右物料夹持臂进行单独作业,比如对不规整物体进行夹持、有障碍物时便于通过、仓库货架巷道转弯处通行、进行取物料和放物料装置没能正对着物料停好位置等情况,3、作为备用动力以防右动力马达出现故障无法工作,4、与右动力马达之间产生平衡,两者都位于主支撑管(17)左右末端处,与主支撑管(17)的中心之间的距离相等,这样使得左动力马达的重力对主支撑管(17)中心的力矩与右动力马达的重力对主支撑管(17)中心的力矩能相互抵消,同时左动力马达输出向下的驱动力与右动力马达输出向上驱动力在力的方向上又相互抵消,这样保证了主支撑管(17)的平衡;所述左物料夹持臂(21)其他部件与右物料夹持臂(22)上的部件结构、位置及实现方式一样成对称布置;
左右上下夹持滚轮的作用是在抓放物料的时候使得物料左右侧能在夹持滚轮的带动下快速的滑入摆放位置或者带入夹持装置内;
所述左右物料夹持臂(2)的左物料夹持臂(21)和右物料夹持臂(22)成<>状,这样能更好把物料或货物环抱住不易脱落且夹持牢靠;
所述驱动马达支撑固定板(313)设置于主支撑管(17)左端处上方且与左侧支撑板(311)平行,驱动马达支撑固定板(313)的下端通过两个螺栓与左侧支撑板(311)固定连接,驱动马达支撑固定板(313)的上端通过一个螺栓与左侧支撑板(311)固定连接,所述上下支撑滚动驱动马达(312)固定安装于驱动马达支撑固定板(313)的下端,驱动马达支撑固定板(313)的左侧连接着马达动力齿轮(314),马达动力齿轮(314)的左侧连接设有编码器,马达动力齿轮(314)通过同步带与上部中转大滚轮(315)实现同步转动,上部中转大滚轮(315)驱动左上中轴(3104)上自转,左上中轴(3104)上从右往左依次设置有驱动马达支撑固定板(313)的上端、上部中转大滚轮(315)、上部中转小滚轮(316)、左侧支撑板(311)及上部中转部侧滚轮(318),左上中轴(3104)靠驱动马达支撑固定板(313)和左侧支撑板(311)进行支撑,右上中轴带动上部中转小滚轮(316)和上部中转部侧滚轮(3105)转动,上部中转小滚轮(316)通过同步带使得上部端部滚轮(317)转动,上部端部滚轮(317)带动嵌在上滚筒(33)内的传动塞转动从而使得上滚筒(33)转动,下部中转传动主动轮(319)与下部中转传动从动轮(3101)设置于左侧支撑板(311)下部转折处且位于右侧,下部中转传动主动轮(319)在上,下部中转传动从动轮(3101)位于下部中转传动主动轮(319)斜下方,下部中转部侧滚轮(318)与下部中转传动主动轮(319)通过轴相连位于左侧支撑板(311)的左侧,下部中转主动滚轮(3102)设置于左侧支撑板(311)的左侧与下部中转传动主动轮(319)轴相连且位于下部中转部侧滚轮(318)斜下方,上部中转部侧滚轮(3105)通过同步带使得下部中转部侧滚轮(318)转动,下部中转部侧滚轮(318)转动带动同轴的下部中转传动主动轮(319)转动,下部中转传动主动轮(319)啮合驱动下部中转传动从动轮(3101)转动,下部中转传动从动轮(3101)带动同轴下部中转主动滚轮(3102)转动,下部中转主动滚轮(3102)通过同步带使得下部端部从动滚轮(3103)转动,最终下部端部从动滚轮(3103)带动嵌在下滚筒(34)内的传动塞转动使得下滚筒(34)转动,上滚筒(33)和下滚筒(34)转动的目的是使得整个物料装置在抓放物料时,在上下支撑滚动驱动马达(312)正反转动下使得物料的上下方能更好通过上下滚筒的滚动使得物料在上下方向上快速的将物料推到摆放位置上和抓取时将摆放位置上的物料在上下方向上带到物料夹持装置内,为了更好的推动物料上下方向上的滚动和支撑,在右侧支撑板(321)上下转折处分别设置了上滚筒预留接口(322)和下滚筒预留接口(323),加设的滚筒安装位于:下滚筒预留接口(323)的两个接口连接上的滚筒分别连接于下部中转主动滚轮(3102)和下部端部从动滚轮(3103)上,下部中转主动滚轮(3102)和下部端部从动滚轮(3103)侧设置的支撑架可以对滚筒也起到支撑,上滚筒预留接口(322)连出的滚筒与左上中轴(3104)的右侧相连接,同时驱动马达支撑固定板(313)可对其进行支撑;
所述左侧支撑板(311)和右侧支撑板(321)的上装有若干个实时摄像监控探头用于监控整个装置取放物料动作,便于使用者更好的操作,同时能提高工作质量和效率。
2.根据权利要求1所述的一种应用于智能仓储的物料夹持装置,其特征在于:对所述左右物料夹持臂(2)更进一步张开夹持物料的改进方法:对右物料夹持臂而言,将右臂上夹板设置成前后两块,同理右臂下夹板也设置成前后两块,也就说在右中轴上从上到下依次设置右臂上头半板、右臂上尾半板、右臂下尾半板及右臂下头半板,这样右中轴在转动的过程中右臂上尾半板和右臂下尾半板会一起转动,进一步也可在右臂上头半板上设置马达与右中轴上端连接,在右臂下头半板下方设置旋转编码器与右中轴连接监测右中轴运动情况,通过马达的供力能使得右臂上尾半板和右臂下尾半板一起更快速的来回摆动,同理左物料夹持臂(21)也进行上述设置实现相同功能,这样左右物料夹持臂能更进一步展开回收动作,更便于对不同外观尺寸的物料进行夹持。
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