[發(fā)明專(zhuān)利]單電機(jī)驅(qū)動(dòng)式變胞碼垛機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210576602.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102990663A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡敢為;高德中;潘宇晨;胥剛;于騰;丁侃;呂姍姍;王小純
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/10
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/10;B25J9/06;B65G61/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于搬運(yùn)、碼垛機(jī)領(lǐng)域，特別是一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)式變胞碼垛機(jī)。

背景技術(shù)

碼垛機(jī)廣泛應(yīng)用于大型倉(cāng)庫(kù)中貨物的搬運(yùn)及碼放，對(duì)于貨物，傳統(tǒng)的碼垛方式要先將貨物搬放在木質(zhì)或塑料質(zhì)托盤(pán)上，再由叉車(chē)將托盤(pán)連同貨物舉起、轉(zhuǎn)移、擺放在貨架上，在大型倉(cāng)庫(kù)中，一般托盤(pán)尺寸固定，但貨物尺寸不定，且不同貨物尺寸相差較大，對(duì)于不同的貨物，使用同一種托盤(pán)必然會(huì)造成空間的浪費(fèi)，貨物的托盤(pán)屬于消耗品，使用過(guò)程中易損壞，加大了貨物倉(cāng)儲(chǔ)的成本。

現(xiàn)有碼垛機(jī)有液壓驅(qū)動(dòng)式和電機(jī)驅(qū)動(dòng)式。液壓式碼垛機(jī)有啟動(dòng)較差、液壓油泄漏、工作無(wú)力等現(xiàn)象，隨著碼垛機(jī)功能的增加，其液壓系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，造成其故障的出現(xiàn)更具有突出性、隱蔽性。傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式碼垛機(jī)的電機(jī)安裝在機(jī)械臂上，這樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)械手臂剛性差、慣量大，且關(guān)節(jié)誤差容易累積。本裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)安裝在車(chē)體上，能有效克服液壓式碼垛機(jī)維護(hù)保養(yǎng)困難、漏油以及傳統(tǒng)電動(dòng)式碼垛機(jī)剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等的各自缺點(diǎn)。

變胞機(jī)構(gòu)是近二十年機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)新的發(fā)現(xiàn)。變胞機(jī)構(gòu)具有多功能階段變化特征，多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化特征，多自由度變化特征。此類(lèi)機(jī)構(gòu)能在不同的狀態(tài)下改變機(jī)構(gòu)自由度，從而適應(yīng)不同階段的功能要求。目前能應(yīng)用于工程實(shí)際的變胞機(jī)構(gòu)還很少。申請(qǐng)?zhí)枮?01110184520.9的專(zhuān)利中提出過(guò)一種變胞機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其原理是利用一個(gè)限位塊來(lái)改變構(gòu)件數(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變胞，但是這種變胞機(jī)構(gòu)只能用于貨物的升舉階段，對(duì)于貨物的抓取，還需要額外的裝置配合完成，且該機(jī)構(gòu)需要兩臺(tái)電機(jī)配合完成輸出所需要的軌跡，又會(huì)增加控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難程度。

力變胞是指在待消失運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)方向預(yù)先施加一定量的阻止運(yùn)動(dòng)的力，如彈簧等，在工作阻力小于該阻止作用力時(shí)，則該運(yùn)動(dòng)副不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得被連接的兩構(gòu)件沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而被固結(jié)一個(gè)構(gòu)件作用；當(dāng)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的力大于預(yù)先設(shè)置的阻止力而使變胞構(gòu)件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，該機(jī)構(gòu)具有另一種特性，實(shí)現(xiàn)變胞機(jī)構(gòu)的功能。這在欠驅(qū)動(dòng)多自由度機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種單電機(jī)驅(qū)動(dòng)式變胞碼垛機(jī)，利用力變胞的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的變胞功能，只需要一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)就能完成貨物的抓取、抬升、碼放等工作，并且能有效克服液壓式碼垛機(jī)維護(hù)保養(yǎng)困難、漏油以及傳統(tǒng)電動(dòng)式碼垛機(jī)剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等的各自缺點(diǎn)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)來(lái)達(dá)到上述目的：

所述單電機(jī)驅(qū)動(dòng)式變胞碼垛機(jī)，包括控制機(jī)構(gòu)、升舉機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)。

所述控制機(jī)構(gòu)由車(chē)體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主動(dòng)桿、第一連桿、活動(dòng)抓手組成，主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與車(chē)體連接，主動(dòng)桿由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在車(chē)體上，主動(dòng)桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與活動(dòng)抓手連接。

所述升舉機(jī)構(gòu)由車(chē)體、支撐臂、彈簧、第一前臂、第二前臂、固定抓手組成，支撐臂2與車(chē)體固聯(lián)，第一前臂通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第一前臂另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，第二前臂通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第二前臂另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，彈簧一段通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，彈簧另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一前臂連接。

所述抓取機(jī)構(gòu)由第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、固定抓手、活動(dòng)抓手組成，第二連桿通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，第二連桿另一端通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與活動(dòng)抓手連接，第四連桿通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，第四連桿另一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿連接，第五連桿一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，第五連桿另一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與活動(dòng)抓手連接，第七連桿一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定抓手連接，第七連桿另一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第八連桿一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接，第八連桿另一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿連接。

所述碼垛機(jī)變胞功能實(shí)現(xiàn)方法由以下步驟構(gòu)成：由彈簧阻止待消失的轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。碼垛機(jī)工作前，彈簧在待消失的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上施加一定量的阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的力，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一前臂、第二前臂以及固定抓手保持在下極限位置，固結(jié)成一個(gè)變胞構(gòu)件。碼垛機(jī)工作時(shí)，主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)活動(dòng)抓手沿水平直線向前運(yùn)動(dòng)，直到抓緊貨物時(shí)活動(dòng)抓手到達(dá)極限位置，此時(shí)活動(dòng)抓手、固定抓手、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿以及第八連桿固結(jié)成一個(gè)構(gòu)件。主動(dòng)桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的力將大于彈簧預(yù)先設(shè)置的阻止力而使變胞構(gòu)件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力變胞功能，舉起貨物。