CN203331027U - 一种用于搬运和码垛的四轴机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于装卸搬运设备技术领域，涉及一种用于搬运和码垛的四轴机械装置，底座与立柱下端连接，立柱的工作滑台上安装第一轴，第一轴连接大臂始端并带动大臂上下滑动；立柱顶端安装第二轴，第二轴连接大臂，大臂以第二轴为中心旋转；大臂末端安装第三轴，第三轴连接小臂始端，小臂以第三轴为中心旋转；小臂末端安装第四轴，第四轴末端与夹具连接，夹具以第四轴为中心旋转；夹具呈爪牙式并带有受驱动装置控制的牙叉；底座中有互相电信息连通的电源电池、驱动装置和控制***，驱动装置与第一轴、第二轴、第三轴和第四轴机械连接；其结构简单，原理可靠，操作简便，制备技术成熟，制备成本低，搬运效率高，搬运效果好，安全可靠。

Description

一种用于搬运和码垛的四轴机械装置

技术领域：

本实用新型属于装卸搬运设备技术领域，涉及一种用于搬运和码垛的四轴机械装置，实现在装车、卸车、码垛、入库和出库等工作场合机械化、流水化、自动化作业，以节约成本。

背景技术：

装卸搬运是指在同一地域范围内进行的以改变物体的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动，具体包括装上、卸下、移送、拣选、入库、出库和码垛等活动，常见的装卸搬运工具有自动导引小车（AGV）、自动化分拣设备、活动货架和机械人等，其中自动导引小车（AGV）虽然自动化程度高、占地面积少和美观方便，但是研究起步晚、应用普及率低；自动化分拣设备能将各环节连成一体实现作业的整体自动化控制，但是其投资额大、开发和应用技术比较复杂、维护难度高；活动货架虽然提高了空间利用率，实现了较大储存能力，但是占地面积大，不够轻巧灵便；机器人能够安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动，改善了劳动条件，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运场合，但现有的这些机械搬运设备，其结构较为复杂，集成度高，开发难度大，而且现有技术中的机器人都不同程度的存在着结构复杂，制备成本高，功能单一，搬运效率低，体积庞大，轻巧灵敏度不足等缺点，因此寻求设计一种用于搬运和码垛的四轴机械装置，实现工业生产中自动化流水作业，具有良好的应用前景和经济价值。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种用于搬运和码垛的四轴机械装置，用于在工业生产和装卸搬运场合自动进行货物的搬运和码垛。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括底座、第一轴、立柱、第二轴、大臂、第三轴、小臂、第四轴、夹具、驱动装置、控制***、牙叉和电源电池；长方形或圆柱形底座与柱状结构的立柱的下端固定连接，立柱的工作滑台上滑动式安装有第一轴，第一轴的另一端固定连接大臂的内侧始端，第一轴能带动大臂以立柱为支柱上下滑动，以控制夹具完成上升和下降动作；立柱的上部顶端可拆卸式安装有第二轴，第二轴的另一端转动式连接大臂，大臂能以第二轴为中心在0～360°范围内旋转；大臂的外侧末端可拆卸式安装有第三轴，第三轴的另一端转动式连接小臂的内侧始端，小臂能以第三轴为中心分别在上下、左右180°范围内旋转；小臂的外侧末端可拆卸式安装有第四轴，第四轴的外侧末端与夹具转动式连接，夹具能以第四轴为中心在0～360°范围内旋转，以实现其定位旋转功能；夹具整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉用以抓起或释放物品，牙叉能够受驱动装置控制进行张开和收缩；底座中装有电源电池、驱动装置和控制***，电源电池与控制***和驱动装置分别电信息连通，控制***与驱动装置电信息连接，驱动装置与第一轴、第二轴、第三轴和第四轴机械连接，控制***通过控制驱动装置来实现整体机械装置的装卸搬运功能。

本实用新型在实现抓取功能时，控制***根据给定的物体的初始位置坐标控制驱动装置实现大臂和小臂的摆动动作，首先大臂根据初始位置坐标以第二轴为中心旋转至指定角度，然后小臂按照初始位置坐标以第三轴为中心旋转使带有夹具的第四轴位于所要搬运物体的正上方，驱动装置控制第一轴运行下降直至夹具在物体上方10-15cm处，夹具按照控制***的指令以第四轴为中心进行旋转以调整角度，直至其下端的牙叉张开至物品周围，最后控制***控制牙叉收缩将物品抓取同时控制第一轴上升将物体抓起；实现释放功能时，控制***根据存放坐标指示进行定位，首先大臂根据目标位置坐标以第二轴为中心旋转至指定角度，然后小臂按照目标位置坐标以第三轴为中心旋转将带有夹具所夹物体的第四轴定位在存放目标位置的正上方，驱动装置控制第一轴下降至存放物品位置的正上方5-10cm处，夹具按照控制***的指令以第四轴为中心进行旋转以调整角度，最后夹具的牙叉张开释放物体；如此进行抓取、释放过程的重复。

本实用新型与现有技术相比，通过控制***和驱动装置的控制，利用第一轴、第二轴、第三轴和第四轴的旋转与升降，完成物体的抓起与释放功能，从而实现物体的搬运和码垛；其结构简单，原理可靠，操作简便，制备技术成熟，制备成本低，搬运效率高，搬运效果好，环境友好，安全可靠。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

本实施例的主体结构包括底座1、第一轴2、立柱3、第二轴4、大臂5、第三轴6、小臂7、第四轴8、夹具9、驱动装置10、控制***11、牙叉12和电源电池13；长方形或圆柱形的底座1与柱状结构的立柱3的下端固定连接，立柱3的工作滑台上滑动式安装有第一轴2，第一轴2的另一端固定连接大臂5的内侧始端，第一轴2能带动大臂5以立柱3为支柱上下滑动，以控制夹具9完成上升和下降动作；立柱3的上部顶端可拆卸式安装有第二轴4，第二轴4的另一端转动式连接大臂5，大臂5能以第二轴4为中心在0～360°范围内旋转；大臂5的外侧末端可拆卸式安装有第三轴6，第三轴6的另一端转动式连接小臂7的内侧始端，小臂7能以第三轴6为中心分别在上下、左右180°范围内旋转；小臂7的外侧末端可拆卸式安装有第四轴8，第四轴8的外侧末端与夹具9转动式连接，夹具9能以第四轴8为中心在0～360°范围内旋转，以实现其定位旋转功能；夹具9整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉12用以抓起或释放物品，牙叉12能够受驱动装置10控制进行张开和收缩；底座1中装有电源电池13、驱动装置10和控制***11，电源电池13与控制***11和驱动装置10分别电信息连通，控制***11与驱动装置10电信息连接，驱动装置10与第一轴2、第二轴4、第三轴6和第四轴8机械连接，控制***11通过控制驱动装置10来实现整体机械装置的装卸搬运功能。

本实施例在实现抓取功能时，控制***11根据给定的物体的初始位置坐标控制驱动装置10实现大臂5和小臂7的摆动动作，首先大臂5根据初始位置坐标以第二轴4为中心旋转至指定角度，然后小臂7按照初始位置坐标以第三轴6为中心旋转使带有夹具9的第四轴8位于所要搬运物体的正上方，驱动装置10控制第一轴2运行下降直至夹具9在物体上方10-15cm处，夹具9按照控制***11的指令以第四轴8为中心进行旋转以调整角度，直至其下端的牙叉12张开至物品周围，最后控制***11控制牙叉12收缩将物品抓取同时控制第一轴2上升将物体抓起；实现释放功能时，控制***11根据存放坐标指示进行定位，首先大臂5根据目标位置坐标以第二轴4为中心旋转至指定角度，然后小臂7按照目标位置坐标以第三轴6为中心旋转将带有夹具9所夹物体的第四轴8定位在存放目标位置的正上方，驱动装置10控制第一轴2下降至存放物品位置的正上方5-10cm处，夹具9按照控制***11的指令以第四轴8为中心进行旋转以调整角度，最后夹具9的牙叉12张开释放物体；如此进行抓取、释放过程的重复。

Claims (1)

1.一种用于搬运和码垛的四轴机械装置，其特征在于主体结构包括底座、第一轴、立柱、第二轴、大臂、第三轴、小臂、第四轴、夹具、驱动装置、控制***、牙叉和电源电池；长方形或圆柱形底座与柱状结构的立柱的下端固定连接，立柱的工作滑台上滑动式安装第一轴，第一轴的另一端固定连接大臂的内侧始端，第一轴带动大臂以立柱为支柱上下滑动；立柱的上部顶端可拆卸式安装第二轴，第二轴的另一端转动式连接大臂，大臂以第二轴为中心在0～360°范围内旋转；大臂的外侧末端可拆卸式安装第三轴，第三轴的另一端转动式连接小臂的内侧始端，小臂以第三轴为中心分别在上下、左右180°范围内旋转；小臂的外侧末端可拆卸式安装第四轴，第四轴的外侧末端与夹具转动式连接，夹具以第四轴为中心在0～360°范围内旋转；夹具整体呈爪牙式并带有2-8个牙叉，牙叉受驱动装置控制进行张开和收缩；底座中装有电源电池、驱动装置和控制***，电源电池与控制***和驱动装置分别电信息连通，控制***与驱动装置电信息连接，驱动装置与第一轴、第二轴、第三轴和第四轴机械连接。

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