一种大型货物搬运机器人
阅读说明：本技术 一种大型货物搬运机器人 (Large-scale cargo handling robot ) 是由 张学莉 陈三益 于 2020-12-26 设计创作，主要内容包括：一种大型货物搬运机器人,包括：移动机构、伸缩连接机构、夹持机构；伸缩连接机构固定连接于移动机构上表面,伸缩连接机构设置有连接伸缩液压杆,连接伸缩液压杆与夹持机构铰接；通过伸缩连接机构可实现整体装置的伸展收缩以适应更复杂的环境,同时与夹持机构相配合能够对夹持机构上的夹爪操作范围进一步扩大,夹持机构上安装有机械夹爪,每个机械夹爪都能单独转动以对物料进行加持角度的调整；本装置通过多角度旋转夹爪的组合可以对多种不同形状、大小的物料进行夹紧并移动,伸缩连接机构使本发明能够在不同空间中配合夹持机构,可适用于各种空间的作业环境；两种装置配合极大的提升了货物搬运内容的丰富性,以及机械的实用性。(A large cargo handling robot comprising: the device comprises a moving mechanism, a telescopic connecting mechanism and a clamping mechanism; the telescopic connecting mechanism is fixedly connected to the upper surface of the moving mechanism and provided with a connecting telescopic hydraulic rod which is hinged with the clamping mechanism; the telescopic connection mechanism can realize the expansion and contraction of the whole device to adapt to more complex environments, and simultaneously, the clamping jaw operation range on the clamping mechanism can be further expanded by matching with the clamping mechanism; the device can clamp and move materials with different shapes and sizes through the combination of the multi-angle rotating clamping jaws, and the telescopic connecting mechanism enables the device to be matched with the clamping mechanism in different spaces, so that the device is suitable for operating environments of various spaces; the two devices are matched with each other, so that the richness of goods carrying contents is greatly improved, and the practicability of machinery is improved.)
技术领域
本发明涉及搬运设备技术领域，特别涉及一种大型货物搬运机器人。
背景技术
搬运设备的历史由来已久，两汉时期我国就有关于独轮车的原型-“鹿车”的描述记载，再扩大来说所有能够使得人或者物品进行平移、上升的设备都可以看作一种搬运设备，进入工业社会之后，工厂生产效率急剧提高，仅靠人力根本无法满足对产品的运输转移以至销售一系列环节，且人工搬运效率低下、成本高昂，质量也无法统一，为此众多能够节省人力的搬运设备应运而生；
现有的搬运机械臂由PLC控制+触摸屏+伺服电机控制，采用占用空间少的框架式结构，生产能力大，码垛的方式可以采用示教是编程，电脑能够储存100套码垛方案，全部采用国内外名牌元件，适用于电子、食品、饮料、烟酒等行业的纸箱包装产品和热收缩膜产品码垛、堆垛作业，专利号： 201720322207X公开的一种精确定位的工业机械爪，包括首端机械臂和液压推杆，首端机械臂上端固定设有机械爪座，机械爪座的上端侧面通过机械爪转轴活动连接机械爪，该机械爪上设有驱动杆装置，驱动杆装置活动安装在驱动盘的侧面上，且液压推杆上缠绕设有弹簧。本实用新型结构通过控制器制液压推杆驱动，使驱动盘上下运动，从而驱动杆装置在机械爪的驱动槽内运动，从而使机械爪打开或收紧对货物进行夹持运输，压力传感器可以显示货物和机械爪之间的压力值，并显示到压力显示器上，当压力达到一定值时，机械爪方可升起，实现机械爪的精确定位，当液压推杆出现故障失去动力使，弹簧在其自身高强度的弹力下挤压驱动盘，其机械爪保持夹持状态。
研究发现，该发明的一种工业机械爪，不能根据需要搬运的物料形状、大小进行调整，应用范围较小；对比实际的生产情况，不能面对较为发复杂的生产环境，因此急需一种能够自由调节对物料夹持角度，满足对多种物料进行搬运的搬运设备来解决上述技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种大型货物搬运机器人，通过伸缩连接机构可实现整体装置的伸展收缩以适应更复杂的环境，同时与夹持机构相配合能够对夹持机构上的夹爪操作范围进一步扩大，夹持机构上安装有机械夹爪，每个机械夹爪都能单独转动以对物料进行加持角度的调整；本装置通过多角度旋转夹爪的组合可以对多种不同形状、大小的物料进行夹紧并移动，伸缩连接机构使本发明能够在不同空间中配合夹持机构，可适用于各种空间的作业环境；两种装置配合极大的提升了货物搬运内容的丰富性，以及机械的实用性。
本发明所使用的技术方案是，包括：移动机构、其特征在于，还包括：伸缩连接机构、夹持机构；所述伸缩连接机构固定连接于移动机构上表面，所述夹持机构与伸缩连接机构铰接；
所述移动机构数量至少为三个，包括：转动支架、转向电机、转向齿轮副、移动连接架、移动电机、转轮组、驱动带；所述转向电机固定于转动支架内侧面，转向齿轮副中主动齿轮与转向电机输出轴固定连接，传动齿轮转动连接于移动支架内底面，且贯穿移动支架内底面与移动连接架固定连接，移动电机固定连接于移动连接架下表面，转轮组转动贯穿移动连接架，驱动带套设于转轮组轮轴与移动电机输出轴之间；
所述伸伸缩连接机构包括：多级液压伸缩支撑框架、多级液压连接杆；所述多级液压伸缩支撑框架固定连接于转动支架，所述多级液压连接杆铰接于多级液压伸缩支撑框架与夹持机构之间；
所述夹持机构包括：夹持连接板、夹爪连接件、夹紧气缸一、夹爪臂、夹紧气缸二、夹爪头、连杆一、连杆二、夹爪转动电机；所述夹持连接板上表面与多级液压连接杆铰接，夹爪连接件数量至少为两个且转动连接于夹持连接板上表面，夹紧气缸一钢体铰接于夹爪连接件外端部，夹紧气缸一伸缩短铰接于夹爪臂，夹爪臂的上端与夹爪连接件铰接，所述夹紧气缸二钢体铰接于夹爪臂，其伸缩端与夹爪头铰接，夹爪头上端部与夹爪臂下端部铰接；所述连杆一转动连接于夹爪连接件侧面与连杆二端部之间，连杆二另一端与夹爪转动电机输出轴固定连接，夹爪转动电机固定连接于夹持连接板侧面上。
进一步地，所述移动机构中，转向电机、移动电机至少需设置于一个移动机构中为主动移动机构，其余移动机构做为从动移动机构跟随主动移动机构而运动。
进一步地，所述多级液压伸缩支撑框架所构成的内部空间至少由三个侧立面组成，两两侧立面固定连接，且每个侧立面由四根多级液压支撑柱连接而成。
进一步地，所述多级液压支撑柱连接处固定安装有支柱连接座，所述支柱连接座数量至少为六个。
进一步地，所述多级液压支撑柱数量为十二根，对应的，所述支柱连接座数量为八个。
进一步地，所述所述伸缩连接机构还包括：铰接支座，所述铰接支座分别铰接于多级液压连接杆的钢体、伸缩端，钢体端铰接支座固定连接于上部支柱连接座下表面，伸缩端铰接支座固定连接于夹持连接板上表面。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
（1）本发明通过设置夹持机构能够对物料进行夹紧并配合移动、伸缩连接机构进行搬运，其中夹持机构夹爪每个都能够单独针对物料形状、大小进行角度的旋转调节，以应对不同种类物料的搬运。
（2）本发明通过设置伸缩连接机构，能够在各种变化的环境中作业，可以较大自由度的进行长宽高的变化以适应工作环境，还可以配合夹持机构，扩大夹持作业范围。
（3）本发明通过设置移动机构，是本发明具备一定的机动性，一方面优化了整体的可移动性、使用的方便性，另一方面配合辅助夹持机构，提高工作效率，保证作业质量。
附图说明
图1为本发明的整体三维结构示意图。
图2为本发明的整体另一角度三维结构示意图。
图3为本发明的夹持机构三维结构示意图。
图4为本发明的夹持机构另一角度三维结构示意图。
图5为本发明的夹持机构俯视角度三维结构示意图。
图6为本发明的夹持机构局部放大三维结构示意图
图7为本发明伸缩连接机构三维结构示意图
图8为本发明多级液压连接杆与铰接支座三维机构结构示意图
图9为本发明多级液压支撑柱与支柱连接座局部三维机构结构示意图
图10为本发明移动机构三维机构结构示意图。
图11为本发明移动支架与支柱连接座三维机构结构示意图。
附图标号：1-移动机构；2-伸缩连接机构；3-夹持机构；101-移动支架；102-转向电机；103-转向齿轮副；104-移动连接架；105-移动电机；106-转轮组；107-驱动带；201-多级液压伸缩支撑框架；202-多级液压连接杆；203-铰接支座；301-夹持连接板；302-夹爪连接件；303-夹紧气缸一；304-夹爪臂；305-夹紧气缸二；306-夹爪头；307-连杆一；308-连杆二；309-夹爪转动电机；2011-多级液压支撑柱；2012-支柱连接座。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例，如图1-11所示，一种大型货物搬运机器人，包括：移动机构1、其特征在于，还包括：伸缩连接机构2、夹持机构3；伸缩连接机构2固定连接于移动机构1上表面，夹持机构3与伸缩连接机构2铰接；
移动机构1数量为四个，包括：转动支架101、转向电机102、转向齿轮副103、移动连接架104、移动电机105、转轮组106、驱动带107；转向电机102固定安装于转动支架101内侧面上，转向齿轮副103中主动齿轮与转向电机102输出轴固定连接且不与移动支架101内底面相接触，传动齿轮转动贯穿移动支架101内底面且与移动连接架104固定连接，移动电机105固定安装在移动连接架104下表面，转轮组106转动贯穿移动连接架104，通过驱动带107将移动电机105与转轮组106轮轴互相套设；移动机构中，通过转向电机102可实现包括转动支架101在内以及其所连接部件进行旋转，移动电机105通过驱动带107滑动摩擦力给予转轮组106提供转动力；
伸缩连接机构2包括：多级液压伸缩支撑框架201、多级液压连接杆202；多级液压伸缩支撑框架201为长方体框架结构，固定安装在转动支架101上表面，多级液压连接杆202铰接于多级液压伸缩支撑框架201与夹持机构3之间，多级液压连接杆202总共为四个，且为并联连接，同时伸展收缩控制夹持机构3的位置，完成物料搬运工作；
夹持机构3包括：夹持连接板301、夹爪连接件302、夹紧气缸一303、夹爪臂304、夹紧气缸二305、夹爪头306、连杆一307、连杆二308、夹爪转动电机309；夹持连接板301上表面与多级液压连接杆202铰接，受多级液压连接杆202控制完成升降功能，夹爪连接件302数量为四个且与夹持连接板301上表面转动连接，夹紧气缸一303钢体铰接于夹爪连接件302外端部，夹紧气缸一303伸缩短铰接于夹爪臂304，夹爪臂304的上端与夹爪连接件302铰接，夹紧气缸一303伸缩以控制夹爪臂304以夹爪臂304的上端为转动中心的收紧、放松动作，夹紧气缸二305钢体铰接于夹爪臂304，其伸缩端与夹爪头306铰接，夹爪头306上端部与夹爪臂304下端部铰接，夹紧气缸二305伸缩以控制爪头306以夹爪头306上端部为转动中心的收紧、放松动作；连杆一307转动连接于夹爪连接件302侧面与连杆二308端部之间，连杆二308另一端与夹爪转动电机309输出轴固定连接，夹爪转动电机309固定连接于夹持连接板301侧面上，夹持机构作业需要转动时夹爪转动电机309转动带动连杆二308以夹爪转动电机309输出轴为圆心转动，连杆一307随着与连杆二308转动连接处而作曲线运动。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图10、11所示，移动机构1中，转向电机102、移动电机105设置有四个移动机构中为主动移动机构，增强移动式的动力，有利于克服复杂地形进行作业施工。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7、9所示，多级液压伸缩支撑框架201由每两根多级液压支撑杆伸缩端固定连接组成的多级液压支撑柱2011头尾固定连接而成，多级液压支撑柱2011数量共为十二根，每根多级液压支撑柱2011通过其组成的多级液压支撑杆控制伸缩能够完成多级液压伸缩支撑框架201整体框架的高度、宽度、长度的变化以适应多种施工作业环境。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7所示，多级液压支撑柱2011连接处固定安装有支柱连接座2012，支柱连接座2012数量共为八个，每个支柱连接座2012与三个多级液压支撑柱2011固定连接。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图8所示，伸缩连接机构2还包括：铰接支座203，铰接支座203分别铰接于多级液压连接杆202的钢体、伸缩端，钢体端铰接支座203固定连接于上部支柱连接座2012下表面，伸缩端铰接支座203固定连接于夹持连接板301上表面，铰接支座203数量共八个，保证多级液压连接杆202铰接的稳固性。
工作原理：本发明适用于生产加工工厂、物流运输中心等需要进行大量物料搬运的地区；进行搬运作业时，由移动机构1中转向电机102、移动电机105配合转向齿轮副103、移动连接架104、转轮组106、驱动带107将整体装置旋转移动至适宜位置，在移动过程中多级液压伸缩支撑框架201根据施工环境在高度、宽度、长度上进行控制变化以适应作业，多级液压连接杆202配合夹持机构3同时伸展控制夹持机构3的位置下降到物料适宜位置，此时首先通过夹爪转动电机309控制连杆一307、连杆二308转动，使连杆一307带动夹爪连接件302及其连接件进行转动，当夹紧气缸一303、夹爪臂304、夹紧气缸二305、夹爪头306转动至适宜位置时，通过夹紧气缸一303控制夹爪臂304夹紧，再通过夹紧气缸二305控制夹爪头306进行进一步的夹紧加固，完成对物料的夹紧动作，再通过多级液压连接杆202同时伸展控制夹持机构3的位置上升并配合移动机构1进行物料的搬运。
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