一种托盘搬运机械手的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，更具体的说是涉及一种托盘搬运机械手。


背景技术：

2.托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物，在工业生产加工中使用的频率次数非常多。例如一些瓶子、板材等装置的运输。但是随着工业化的进程，手动搬托盘的需求逐渐减小，很多情况需要自动化设备来搬运托盘。而现有的托盘侧部的形状和托盘的高度大多都不同，现有的机械手很难兼容大多数托盘。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种托盘搬运机械手，用于克服现有技术中的上述缺陷。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种托盘搬运机械手，包括驱动装置和两个垂直机械臂，两个垂直机械臂相互平行，所述垂直机械臂的底部均可拆卸连接有抓取机构；
5.所述抓取机构均包括夹板，两个所述夹板相对面均设置有若干短杆，若干所述短杆均匀分布于对应的所述夹板上，若干所述短杆均至少部分进入对应的所述夹板内，且与对应的所述夹板之间滑动连接，若干所述短杆位于所述夹板内部的一端与所述夹板之间连接有弹簧；
6.所述垂直机械臂设置于所述驱动装置上，所述驱动装置用于驱动垂直机械臂运动，当驱动垂直机械臂固定托盘时，两个所述垂直机械臂相互靠近，以使所述夹板和若干所述短杆与托盘两侧抵接夹持，且至少部分所述短杆向所述夹板内移动。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述驱动机构包括第一机械臂和第二机械臂，所述第二机械臂滑动安装于所述第一机械臂上，所述第一机械臂上设置有第一动力源，所述第一动力源用于驱动所述第二机械臂沿所述第一机械臂长度方向移动，所述第二机械臂上设置有两个第二动力源和两个第三动力源，所述第二动力源和所述三动力源均与所述垂直机械臂一一对应，所述第二动力源用于驱动所述垂直机械臂沿所述第二机械臂长度方向相互靠近或远离，所述第三动力源用于驱动垂直机械臂沿垂直方向移动。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述第一动力源包括第一电机、第一皮带、第一带轮，所述第一电机设置于所述第一机械臂上，所述第一带轮固定安装于所述第一电机的输出端上，所述第一皮带的两端安装于所述第一机械臂的两端，且所述第一皮带部分与所述第一带轮抵接。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述第二动力源包括第二电机、齿轮和齿条，所述第二电机设置于所述第二机械臂上，所述齿轮设置于所述第二电机的输出端，所述齿条沿所述第二机械臂长度方向设置于所述第二机械臂上，所述齿轮与所述齿条相互啮合。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述第三动力源包括第三电机、第二皮带、第二带
轮，所述第三电机设置于所述第二机械臂上，所述第二带轮固定安装于所述第三电机的输出端上，所述第二皮带的两端安装于所述垂直机械臂的两端，且所述第二皮带部分与所述第二带轮抵接。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述第一机械臂、所述第二机械臂和所述垂直机械臂均互相垂直设置。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述夹板的相对面均设置有摩擦垫。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述第一机械臂的一端安装有用于控制所述驱动机构运动的电气箱。
14.本实用新型的有益效果：本实用新型中设置了两个可相互靠近或远离的垂直机械臂，可以对不同长度尺寸的托盘有着良好的适配性，有效地解决了现有机械手兼容性差的问题，并且本实用新型中在每个垂直机械臂的底部配置了抓取机构，相较于现有技术中的抓取机构，本实用新型中设计了一块带有若干短杆的板材，在抓取过程中，短杆的伸缩量可以根据托盘侧部形状做自适应调节，从而满足不同形状的托盘，这样对于托盘的凹陷处，短杆可以提供垂直方向的支撑力，通过支撑力来抵消托盘的重力效果好于通过单纯的摩擦力来抵消托盘的重力。
附图说明
15.图1是本实用新型的立体结构示意图；
16.图2是本实用新型的立体结构示意图；
17.图3是本实用新型的立体结构示意图；
18.图4是本实用新型的局部立体结构示意图；
19.图5是本实用新型的内部立体结构示意图；
20.图6是本实用新型抓取机构的立体结构示意图；
21.图7是本实用新型抓取机构的内部示意图。
22.附图标记：1、底座；11、驱动装置；2、第一机械臂；22、第一动力源；23、第一安装座；24、第一皮带扣；25、限位块；26、第一电机；27、第一带轮；28、第一滚轮；29、第一皮带；3、第二机械臂；31、第二电机；32、第二安装座；34、齿条；35、齿轮；36、第二动力源；4、垂直机械臂；41、第三电机；42、第二带轮；43、第二皮带；44、第二皮带扣；45、第三动力源；47、第二滚轮；5、抓取机构；51、夹板；52、短杆；53、摩擦垫；54、弹簧；6、电气箱；7、拖链。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
24.本实施例的一种托盘搬运机械手，包括驱动装置11和两个垂直机械臂4，两个垂直机械臂4相互平行，垂直机械臂4的底部均可拆卸连接有抓取机构5；
25.抓取机构5均包括夹板51，两个夹板51相对面均设置有若干短杆52，若干短杆52均匀分布于对应的夹板51上，若干短杆52均至少部分进入对应的夹板51内，且与对应的夹板
51之间滑动连接，若干短杆52位于夹板51内部的一端与夹板51之间连接有弹簧54，弹簧54用于提供夹取托盘时的夹紧力，同时也提短杆52与托盘分离后的复位力；
26.垂直机械臂4设置于驱动装置11上，驱动装置11用于驱动垂直机械臂4运动，当驱动垂直机械臂4固定托盘时，两个垂直机械臂4相互靠近，以使夹板51和若干短杆52与托盘两侧抵接夹持，且至少部分短杆52向夹板51内移动。
27.本实用新型中设置了两个可相互靠近或远离的垂直机械臂4，可以对不同长度尺寸的托盘有着良好的适配性，有效地解决了现有机械手兼容性差的问题，并且本实用新型中在每个垂直机械臂4的底部配置了抓取机构5，相较于现有技术中的抓取机构5，本实用新型中设计了一块带有若干短杆52的板材，在抓取过程中，短杆52的伸缩量可以根据托盘侧部形状做自适应调节，从而满足不同形状的托盘，这样对于托盘的凹陷处，短杆52可以提供垂直方向的支撑力，通过支撑力来抵消托盘的重力效果好于通过单纯的摩擦力来抵消托盘的重力。
28.在一个实施例中，抓取机构5通过螺栓的方式于垂直机械臂4可拆卸连接。
29.在一个实施例中，驱动机构包括第一机械臂2和第二机械臂3，第二机械臂3滑动安装于第一机械臂2上，第一机械臂2上设置有第一动力源22，第一动力源22用于驱动第二机械臂3沿第一机械臂2长度方向移动，第二机械臂3上设置有两个第二动力源36和两个第三动力源45，第二动力源36和三动力源均与垂直机械臂4一一对应，第二动力源36用于驱动垂直机械臂4沿第二机械臂3长度方向相互靠近或远离，第三动力源45用于驱动垂直机械臂4沿垂直方向移动，通过三个可以单独控制的机械臂用于控制抓取机构5的位置和工作状态，可以在多个维度对托盘的搬取。
30.在一个实施例中，第二机械臂3的一端滑动安装在第一机械臂2上，这样设置的好处是，对于一些类似于传送带的工业设备，将第一机械臂2安装在工业设备的一侧，可以保证第二机械臂3大部分对准传送带，从而方便托盘对准传送带。
31.在一个实施例中，第一动力源22包括第一电机26、第一皮带29、第一带轮27，第一电机26设置于第一机械臂2上，第一带轮27固定安装于第一电机26的输出端上，第一皮带29的两端安装于第一机械臂2的两端，且第一皮带29部分与第一带轮27抵接。
32.进一步的，第二机械臂3与第一机械臂2连接处设置有第一安装座23，其中第一安装座23与第二机械臂3固定连接，第一安装座23与第一机械臂2滑动连接，第一安装座23上设置有至少两个第一滚轮28，第一滚轮28轴心均与第一带轮27轴心相平行，第一皮带29均第一滚轮28相抵接，同时这些若干第一滚轮28位于第一带轮27的两侧，通过第一滚轮28的设置，可以改变或稳定第一皮带29的偏转角度，以使第一皮带29与第一带轮27接触的过程中，第一皮带29始终紧贴第一带轮27的周面，提高了传动效率。
33.进一步的，如附图所示，第一滚轮28设置有两个，且位于第一带轮27的下侧，并且两个第一滚轮28之间的间距较小，使得第一皮带29在经过第一滚轮28后，可以提高与第一皮带29与第一带轮27之间的接触面积，进一步提高了传动效率。
34.进一步的，在该实施例中，第一带轮27和第一皮带29表面均形成有齿装结构，以使形成同步带，通过这种方式的设置，可以将原有的第一带轮27与第一皮带29之间的摩擦力驱动转换成啮合推力驱动，不仅提高了驱动力的大小，而且利用齿的特性提高了第一安装座23位移的精准性。
35.进一步的，如附图所示，第一机械臂2的两端均安装有第一皮带扣24，第一皮带扣24可以将皮带的两端进行夹紧，同时对于第一皮带扣24来说其可以利用螺栓调整对皮带的松紧度，方便对第一皮带29的维护。
36.在一个实施例中，第二动力源36包括第二电机31、齿轮35和齿条34，第二电机31设置于第二机械臂3上，齿轮35设置于第二电机31的输出端，齿条34沿第二机械臂3长度方向设置于第二机械臂3上，齿轮35与齿条34相互啮合，通过齿轮35和齿条34可以精准的控制第二机械臂3的移动距离，并且在夹持托盘时，利用电机、齿轮35和齿条34之间的自锁特性，可以保证托盘在夹持下的稳定性。
37.在一个实施例中，第三动力源45包括第三电机41、第二皮带43、第二带轮42，第三电机41设置于第二机械臂3上，第二带轮42固定安装于第三电机41的输出端上，第二皮带43的两端安装于垂直机械臂4的两端，且第二皮带43部分与第二带轮42抵接。
38.进一步的，第二机械臂3与垂直机械臂4连接处设置有第而安装座，其中第一安装座23与第二机械臂3滑动连接，第一安装座23与垂直机械臂4滑动连接，每个第二安装座32上设置有至少两个第二滚轮47，第二滚轮47轴心均与第二带轮42轴心相平行，第二皮带43均第二滚轮47相抵接，同时这些若干第二滚轮47位于第二带轮42的两侧，通过第二滚轮47的设置，可以改变或稳定第二皮带43的偏转角度，以使第二皮带43与第二带轮42接触的过程中，第二皮带43始终紧贴第二带轮42的周面，提高了传动效率。
39.进一步的，如附图所示，每个第二滚轮47设置有两个，且位于第二带轮42的一侧，并且两个第二滚轮47之间的间距较小，使得第二皮带43在经过第二滚轮47后，可以提高与第二皮带43与第二带轮42之间的接触面积，进一步提高了传动效率。
40.进一步的，在该实施例中，第二带轮42和第二皮带43表面均形成有齿装结构，以使形成同步带，通过这种方式的设置，可以将原有的第二带轮42与第二皮带43之间的摩擦力驱动转换成啮合推力驱动，不仅提高了驱动力，而且利用齿的特性提高了垂直机械臂4位移的精准性。
41.进一步的，如附图所示，垂直机械臂4的两端均安装有第二皮带扣44，第二皮带扣44可以将皮带的两端进行夹紧，同时对于第二皮带扣44来说其可以利用螺栓调整对皮带的松紧度，方便对第二皮带43的维护。
42.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4均互相垂直设置，这样设置的好处是，各个机械臂之间形成空间坐标系，可以通过任意两个动力源的驱动，实现托盘在垂直面或水平面的移动，方便了托盘的搬运。
43.在一个实施例中，夹板51的相对面均设置有摩擦垫53，在遇到短杆52完全收入夹板51时，可以利用该短杆52周围的摩擦垫53部分对托盘侧部提供摩擦力。
44.在一个实施例中，第一机械臂2的一端安装有用于控制驱动机构运动的电气箱6。
45.在一个实施例中，第一电机26、第二电机31和第三电机41均为伺服电机，从而保证机械手运动的准确性。
46.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4均配置有拖链7，拖链7能够对暴露在外界且需要位移的电线进行保护。
47.在一个实施例中，第一机械臂2、第二机械臂3和垂直机械臂4的两端可设置有限位块25，限位块25用于防止第一安装座23、第二安装座32和垂直机械臂4的运动超出规定行
程。
48.工作原理：当需要抓取托盘时，先通过第一动力源22驱动第一安装座23沿第一机械臂2长度方向移动，使得第二机械臂3与待抓取的托盘处于同一垂直面，然后通过第二动力源36分别驱动第二安装座32沿第二机械臂3长度方向移动，使得两个第二机械臂3底端的抓取机构5对准托盘的两侧，然后通过第三动力源45驱动垂直机械臂4下降，接着通过第二动力源36驱动两个第垂直机械臂4靠近，通过两个夹板51将托盘夹取，而短杆52随着托盘侧部形状做自适应调节，然后在通过三个动力源驱动将托盘运送至待放置区，例如传送带。
49.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。