CN111891733A - 搬运装置及具有其的搬运设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种搬运装置及具有其的搬运设备。搬运装置包括：转动模组，转动模组包括安装座和第一驱动件，第一驱动件固定安装在外部基座上，第一驱动件能驱动安装座转动；以及，伸缩模组，伸缩模组包括第二驱动件、承载座和传动机构，第二驱动件固定安装在安装座上，承载座可滑动地安装在安装座上，第二驱动件能通过传动机构驱动承载座相对安装座做往复直线运动。本发明的搬运装置解决了现有技术中的搬运装置的结构较复杂的问题。

Description

搬运装置及具有其的搬运设备

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体而言，涉及一种搬运装置及具有其的搬运设备。

背景技术

在工程实践中，因空间场地限制，需要既能实现直线运动同时又能有规律的实现旋转运动的搬运装置。为实现能够快速传递直线往复运动和旋转运动的功能，一般常采用的机构有曲柄滑杆机构、电磁离合机构、滚珠丝杠机构、凸轮滑杆机构；同时，需要电源、压缩空气源的气动结构以及直线旋转型伺服电机结构等。

然而，上述机构的普遍缺点是用于同时传递直线往复运动和旋转运动的机构体积较大，机械结构设计复杂，并且，同时需要电、气双动力源。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种搬运装置及具有其的搬运设备，以解决现有技术中的搬运装置的结构较复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种搬运装置，包括：转动模组，转动模组包括安装座和第一驱动件，第一驱动件固定安装在外部基座上，第一驱动件能驱动安装座转动；以及，伸缩模组，伸缩模组包括第二驱动件、承载座和传动机构，第二驱动件固定安装在安装座上，承载座可滑动地安装在安装座上，第二驱动件能通过传动机构驱动承载座相对安装座做往复直线运动。

进一步地，传动机构包括齿条和齿轮，齿条与承载座连接；齿轮与齿条相啮合，第二驱动件与齿轮驱动连接以带动齿轮转动。

进一步地，安装座包括：第一安装板，第一驱动件的驱动端与第一安装板连接；第二安装板，与第一安装板连接，第二安装板与第一安装板呈预设夹角设置；第二驱动件安装在第二安装板上，第二驱动件的驱动端穿过第二安装板与齿轮连接。

进一步地，承载座包括连接组件和与连接组件连接的导向杆，齿条与连接组件连接；第一安装板上设有导向孔，导向杆插设在导向孔内且沿导向孔的延伸方向移动；其中，导向孔的延伸方向与齿条的延伸方向相平行。

进一步地，连接组件包括间隔设置的第一连接部和第二连接部，导向杆的一端与第一连接部连接，导向杆的另一端穿过导向孔后与第二连接部连接；齿条与第一连接部和第二连接部均相连接。

进一步地，搬运装置还包括设置在第一安装板上的导向部件，导向孔设置在导向部件上。

进一步地，搬运装置包括至少两个导向部件，至少两个导向部件沿垂直于导向孔的延伸方向的方向间隔设置；承载座包括至少两个导向杆，至少两个导向杆与至少两个导向部件一一对应地设置，各导向杆插设在相应的导向部件的导向孔内。

进一步地，第一驱动件和第二驱动件沿第一预设方向设置在第一安装板的相对两侧，导向部件和第二安装板沿第一预设方向设置在第一安装板的相对两侧；其中，导向部件和第一驱动件位于第一安装板的同一侧。

进一步地，齿条上设置有安装部，安装部用于与承载平台连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种搬运设备，包括机械臂和搬运装置，搬运装置安装在机械臂的末端，其中，搬运装置为上述的搬运装置，机械臂的末端为外部基座。

本发明的搬运装置包括转动模组和伸缩模组，转动模组包括安装座和与安装座驱动连接的第一驱动件，伸缩模组设置在安装座上，第一驱动件带动安装座和伸缩模组转动；伸缩模组的第二驱动件通过传动机构驱动承载座相对安装座做往复直线运动。该搬运装置由第一驱动件、第二驱动件和传动机构带动承载座做往复直线运动，可快速精确传递直线与旋转复合运动，产生同步或交替有规律的旋转和直线往复运动，中间不存在机械传动链，机械结构较为简单，避免了搬运装置体积大、机械结构设计复杂、制造难度大的问题；进而降低了加工成本低，节能降耗。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的搬运装置的实施例的一个角度的结构示意图；

图2示出了根据本发明的搬运装置的实施例的另一个角度的结构示意图；

图3示出了根据本发明的搬运装置的转动模组和承载座的一个角度的结构示意图；

图4示出了根据本发明的搬运装置的转动模组和承载座的另一个角度的结构示意图；

图5示出了根据本发明的搬运装置的第二驱动件、齿轮和齿条的一个角度的结构示意图；

图6示出了根据本发明的搬运装置的第二驱动件、齿轮和齿条的另一个角度的结构示意图；

图7示出了根据本发明的搬运设备的实施例的结构示意图；

图8示出了图7中的搬运设备的实施例的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、安装座；11、第一安装板；12、第二安装板；13、导向部件；131、导向块；20、第一驱动件；40、承载座；41、连接组件；411、第一连接部；412、第二连接部；42、导向杆；50、齿条；51、安装部；60、齿轮；70、第二驱动件；

1、搬运装置；2、机械臂；30、承载平台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种搬运装置，请参考图1至图6，包括：转动模组，转动模组包括安装座10和第一驱动件20，第一驱动件20固定安装在外部基座上，第一驱动件20能驱动安装座10转动；以及，伸缩模组，伸缩模组包括第二驱动件70、承载座40和传动机构，第二驱动件70固定安装在安装座10上，承载座40可滑动地安装在安装座10上，第二驱动件70能通过传动机构驱动承载座40相对安装座10做往复直线运动。

本发明的搬运装置包括转动模组和伸缩模组，转动模组包括安装座10和与安装座10驱动连接的第一驱动件20，伸缩模组设置在安装座10上，第一驱动件20带动安装座10和伸缩模组转动；伸缩模组的第二驱动件70通过传动机构驱动承载座40相对安装座10做往复直线运动。该搬运装置由第一驱动件20、第二驱动件70和传动机构带动承载座40做往复直线运动，可快速精确传递直线与旋转复合运动，产生同步或交替有规律的旋转和直线往复运动，中间不存在机械传动链，机械结构较为简单，避免了搬运装置体积大、机械结构设计复杂、制造难度大的问题；进而降低了加工成本低，节能降耗。

具体地，传动机构包括齿条50和齿轮60，齿条50与承载座40连接；齿轮60与齿条50相啮合，第二驱动件70与齿轮60驱动连接以带动齿轮60转动。其中，齿轮60带动齿条50与承载座40一起做往复直线运动，齿条50和齿轮60的传动方式简单可靠。

具体地，齿轮60通过紧定螺钉固定在第二驱动件70的驱动端上。

如图3和图4所示，安装座10包括第一安装板11和第二安装板12，第一驱动件20的驱动端与第一安装板11连接；第二安装板12与第一安装板11连接，第二安装板12与第一安装板11呈预设夹角设置；第二驱动件70安装在第二安装板12上，第二驱动件70的驱动端穿过第二安装板12与齿轮60连接。

具体地，预设夹角优选为90°，也可以为其它角度。

具体地，第二驱动件70通过螺钉、弹垫、螺母固定在第二安装板12上。

具体地，第一驱动件20的驱动端通过呈180°夹角布置的两个紧定螺钉与第一安装板11固定连接。

如图3和图4所示，承载座40包括连接组件41和与连接组件41连接的导向杆42，齿条50与连接组件41连接；第一安装板11上设有导向孔，导向杆42插设在导向孔内且沿导向孔的延伸方向移动；其中，导向孔的延伸方向与齿条50的延伸方向相平行。这样的设置，连接组件41起到支撑齿条和限位的作用，导向杆42起到导向和限位的作用。

具体地，齿条50通过螺钉、弹垫固定在连接组件41。

如图3和图4所示，连接组件41包括间隔设置的第一连接部411和第二连接部412，导向杆42的一端与第一连接部411连接，导向杆42的另一端穿过导向孔后与第二连接部412连接；齿条50与第一连接部411和第二连接部412均相连接。第一连接部411和第二连接部412起到了限定齿条50的移动行程的作用。

具体地，第一连接部411与导向杆42通过紧定螺钉连接或焊接连接；第二连接部412与导向杆42通过紧定螺钉连接或焊接连接。

可选地，搬运装置还包括设置在第一安装板11上的导向部件13，导向孔设置在导向部件13上。

具体地，搬运装置包括至少两个导向部件13，至少两个导向部件13沿垂直于导向孔的延伸方向的方向间隔设置；承载座40包括至少两个导向杆42，至少两个导向杆42与至少两个导向部件13一一对应地设置，各导向杆42插设在相应的导向部件13的导向孔内。这样的设置导向效果更好。

优选地，搬运装置包括两个导向部件13，两个导向部件13沿垂直于导向孔的延伸方向的方向间隔设置，两个导向部件13之间形成第一避让间隙，这样的设置便于其他零部件的安装。

具体地，导向部件13包括至少两个导向块131，至少两个导向块131沿导向杆42的延伸方向间隔设置，各个导向块131上均设置有导向孔，导向杆42依次穿设过各个导向块131的导向孔。

优选地，导向部件13包括两个导向块131，两个导向块131沿导向杆42的延伸方向间隔设置，两个导向块131之间形成第二避让间隙，这样的设置便于其他零部件的安装。

如图1和图2所示，第一驱动件20和第二驱动件70沿第一预设方向设置在第一安装板11的相对两侧，导向部件13和第二安装板12沿第一预设方向设置在第一安装板11的相对两侧；其中，导向部件13和第一驱动件20位于第一安装板11的同一侧。这样的设置使得搬运装置的布局更合理，进一步减小了搬运装置的体积。

具体地，第一预设方向为竖直方向。

如图8所示，齿条50上设置有安装部51，安装部51用于与承载平台30连接。具体地，承载平台30用于承载重物。

可选地，第一驱动件20为伺服电机；或者，第二驱动件70为伺服电机；或者，第一驱动件和第二驱动件均为伺服电机。

具体地，在第一驱动件和第二驱动件均为伺服电机时，动力源均为电，保证了单一动力源，使用方便。并且，两个伺服电机运行互不影响，通过控制两个伺服电机运行时的相应参数，使直线和旋转运动同步或交替有规律运行，以达到快速精确传递复合运动的目的。

本发明还提供了一种搬运设备，请参考图7和图8，包括机械臂2和搬运装置1，搬运装置1安装在机械臂2的末端，搬运装置为上述实施例中的搬运装置，机械臂2的末端为外部基座。

具体地，承载平台30与齿条50上设置的安装部51连接。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的搬运装置包括转动模组和伸缩模组，转动模组包括安装座10和与安装座10驱动连接的第一驱动件20，伸缩模组设置在安装座10上，第一驱动件20带动安装座10和伸缩模组转动；伸缩模组的第二驱动件70通过传动机构驱动承载座40相对安装座10做往复直线运动。该搬运装置由第一驱动件20、第二驱动件70和传动机构带动承载座40做往复直线运动，可快速精确传递直线与旋转复合运动，产生同步或交替有规律的旋转和直线往复运动，中间不存在机械传动链，机械结构较为简单，避免了搬运装置体积大、机械结构设计复杂、制造难度大的问题；进而降低了加工成本低，节能降耗。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搬运装置，其特征在于，包括：

转动模组，所述转动模组包括安装座和第一驱动件，所述第一驱动件固定安装在外部基座上，所述第一驱动件能驱动所述安装座转动；以及

伸缩模组，所述伸缩模组包括第二驱动件、承载座和传动机构，所述第二驱动件固定安装在所述安装座上，所述承载座可滑动地安装在所述安装座上，所述第二驱动件能通过所述传动机构驱动所述承载座相对所述安装座做往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述传动机构包括齿条和齿轮，所述齿条与所述承载座连接；所述齿轮与所述齿条相啮合，所述第二驱动件与所述齿轮驱动连接以带动所述齿轮转动。

3.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，所述安装座包括：

第一安装板，所述第一驱动件的驱动端与所述第一安装板连接；

第二安装板，与所述第一安装板连接，所述第二安装板与所述第一安装板呈预设夹角设置；所述第二驱动件安装在所述第二安装板上，所述第二驱动件的驱动端穿过所述第二安装板与所述齿轮连接。

4.根据权利要求3所述的搬运装置，其特征在于，所述承载座包括连接组件和与所述连接组件连接的导向杆，所述齿条与所述连接组件连接；

所述第一安装板上设有导向孔，所述导向杆插设在所述导向孔内且沿所述导向孔的延伸方向移动；

其中，所述导向孔的延伸方向与所述齿条的延伸方向相平行。

5.根据权利要求4所述的搬运装置，其特征在于，所述连接组件包括间隔设置的第一连接部和第二连接部，所述导向杆的一端与所述第一连接部连接，所述导向杆的另一端穿过所述导向孔后与所述第二连接部连接；所述齿条与所述第一连接部和所述第二连接部均相连接。

6.根据权利要求4所述的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置还包括设置在所述第一安装板上的导向部件，所述导向孔设置在所述导向部件上。

7.根据权利要求6所述的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置包括至少两个所述导向部件，至少两个所述导向部件沿垂直于所述导向孔的延伸方向的方向间隔设置；所述承载座包括至少两个所述导向杆，至少两个所述导向杆与至少两个所述导向部件一一对应地设置，各所述导向杆插设在相应的所述导向部件的导向孔内。

8.根据权利要求6所述的搬运装置，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件沿第一预设方向设置在所述第一安装板的相对两侧，所述导向部件和所述第二安装板沿所述第一预设方向设置在所述第一安装板的相对两侧；其中，所述导向部件和所述第一驱动件位于所述第一安装板的同一侧。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述齿条上设置有安装部，所述安装部用于与承载平台连接。

10.一种搬运设备，包括机械臂和搬运装置，所述搬运装置安装在所述机械臂的末端，其特征在于，所述搬运装置为权利要求1至9中任一项所述的搬运装置，所述机械臂的末端为所述外部基座。

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