本发明专利技术涉及搬运领域，具体地说是一种多臂旋转式搬运装置，包括平行同动式机械夹、球齿轮机械关节、伸缩式机械臂、旋转装置和转运装置。所述的平行同动式机械夹位于球齿轮机械关节末端；球齿轮机械关节位于伸缩式机械臂与平行同动式机械夹之间，可使平行同动式机械夹在抓取与放置物体时更加灵活；伸缩式机械臂安装于旋转装置上，每个旋转装置可使三个伸缩式机械臂绕旋转中心进行旋转运动；伸缩式机械臂内部设计有剪叉式机构，该机构可根据要求而改变机械臂本身的长度；旋转装置位于转运装置上，该装置可在转运装置上进行移动。本发明专利技术可使物品转运一类的工作变得更加方便、高效，解决了搬运工人劳动强度大，搬运工作效率低，搬运成本高等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及搬运领域，具体地说是一种多臂旋转式搬运装置。
技术介绍
目前，我国的食品、药品、快递等行业的后道工序一般都包括成型产品自动化包装、分拣、装箱、码垛和储运等工序，这些工序大多采用手工或半手工操作，生产效率低，劳动强度大、存在二次污染隐患。除此之外，对于化工行业，其涉及石油、涂料、冶金、能源、轻工、环保等多个领域,许多产品具有易燃、易爆、有毒和腐蚀等特性，这类产品因其具有高危险性特点，因此安全问题始终是化工行业工作的需要考虑的重点。随着时代的发展，高效、快速、安全是生产过程的主要要求，将更为先进、更为灵活、效率更高的搬运装置运用到上述领域已是迫在眉睫，然而目前我国市场上的搬运装置多为单机械手臂工作的装置，机械臂的数量严重影响到搬运装置的工作效率，同时，由于待搬运物品的复杂性导致单机械手臂搬运装置的工作效率进一步下降。针对以上问题，迫切需要一种具有新的工作特点的搬运装置，即一种多臂旋转式搬运装置，其可以解放多余劳动力，提高生产效率，提升生产自动化水平和保证生产安全性等，可广泛应用于涉及产品搬运的多个领域。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种多臂旋转式搬运装置，可以实现多个领域产品的高效、安全搬运。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。一种多臂旋转式搬运装置，包括包括六个平行同动式机械夹、六个球齿轮机械关节、六个伸缩式机械臂、两个旋转装置和转运装置，其特征在于：所述的平行同动式机械夹位于球齿轮机械关节的一个末端，且平行同动式机械夹与球齿轮机械关节的末端相固连，平行同动式机械夹可用于夹取与放置物体；所述的球齿轮机械关节位于伸缩式机械臂与平行同动式机械夹之间，且球齿轮机械关节的另一个末端与伸缩式机械臂相固连，球齿轮机械关节可使平行同动式机械夹在抓取与放置物体时更加灵活；所述的伸缩式机械臂安装于旋转装置上，且伸缩式机械臂与旋转装置相固连，每个旋转装置可使三个伸缩式机械臂绕旋
转中心进行旋转运动；所述的伸缩式机械臂内部设置有剪叉式机构，该机构可根据要求而改变机械臂本身的长度；所述的旋转装置位于转运装置上，转运装置上设置有转运导轨，旋转装置可沿转运导轨进行移动。所述的平行同动式机械夹包括两片夹座、两片夹板、连接轴、两个一级连接杆、两个二连接动杆、步进电机Ⅰ、传感器、两个蜗轮、蜗杆、压力应变片，一级连接杆的一端与夹板外表面中间的肋板通过螺栓相连接，所述的夹板内表面为橡胶层结构，该结构保证了夹板夹取物体时的稳定性，压力应变片位于夹板与橡胶层之间，用于检测平行同动式机械夹在抓取物体时的力度，保证了平行同动式机械夹在抓稳物体的同时不会损坏物体，夹板在夹取与放置物体时始终保持平行，也在一定程度上可以避免对待搬运物体的破坏，一级连接杆的另一端通过销钉与二级连接杆进行连接；二级连接杆位于夹座内表面，且二级连接杆与夹座通过销钉连接；蜗轮位于两片夹座之间，所述的蜗轮设置有伸出杆，伸出杆与一级连接杆通过销钉进行连接，且蜗轮与夹座通过细轴连接；蜗杆位于两个蜗轮之间，蜗杆与蜗轮相啮合，且蜗杆一端与步进电机Ⅰ通过联轴器进行连接；步进电机Ⅰ与传感器分别置于夹座外表面；两片夹座与连接轴通过螺栓进行连接。所述的球齿轮机械关节包括一对渐开线球齿轮、球齿轮外支架、球齿轮内支架、两个球齿轮伸出轴、两个贯通式直线丝杆步进电机、两个U型支架，两个球齿轮伸出轴通过焊接分别与转臂和连接轴相固连；球齿轮外支架置于球齿轮内支架外侧，且球齿轮外支架与球齿轮内支架通过销钉进行连接；一个渐开线球齿轮位于球齿轮内支架内侧，且球齿轮内支架与该渐开线球齿轮通过销钉进行连接；U型支架底边与转臂通过销钉进行连接；连接球齿轮外支架和球齿轮内支架的两个销钉之间的连线与贯穿另一个渐开线球齿轮伸出轴的销钉中心线相垂直；贯通式直线丝杆步进电机与U型支架侧边通过销钉进行连接；贯通式直线丝杆步进电机上的丝杆末端与球齿轮外支架通过球铰链进行连接，丝杆通过推拉球齿轮外支架进而带动渐开线球齿轮运动，相比传统齿轮机构只具备一个传动自由度的特点，球齿轮机构具有两个传动自由度，运动特征表现为一对节球作纯滚动，因此可以满足仿生机械运动关节的要求，使机械臂在抓取货物时更加灵活。所述的伸缩式机械臂包括第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、第四转动关节、第一连接臂、第二连接臂、伸缩臂、转臂、转座，第一连接臂位于转座上方，且转座与第一连接臂通过第一转动关节相连接；伸缩臂位于第一连接臂上方，且伸缩臂与第一连接臂通过第二转动关节相连接；伸缩臂与第二连接臂通过第三转动关节相连接；第二连接臂与转臂通过第四转动关节相连接；所述的第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、
第四转动关节均包括内齿圈、步进电机Ⅲ、直齿轮、两个锥齿轮、两个轴承Ⅱ、轴，内齿圈分别安装在第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、第四转动关节的内部；一个锥齿轮安装在步进电机的转轴上；另一个锥齿轮与直齿轮通过键安装在轴上；轴承Ⅱ安装在轴上，且轴承Ⅱ固定在转动关节内部；直齿轮与内齿圈通过轮齿相啮合；步进电机Ⅲ分别与第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、第四转动关节通过螺栓相连接。所述的伸缩臂包括剪叉式机构、液压杆、伸缩臂外壁、伸缩臂内壁、限位槽、限位孔、两个曲轴，剪叉式机构上端与限位孔通过销钉进行连接，剪叉式机构下端与限位槽通过销钉进行连接；液压杆两端与曲轴通过销钉进行连接，曲轴与剪叉式机构通过销钉进行连接；伸缩臂内壁外表面设置有滑槽Ⅱ，伸缩臂外壁套在伸缩臂内壁外侧，且伸缩臂外壁可以沿滑槽Ⅱ进行滑动，剪叉式机构可以根据搬转运物体与平行同动式机械夹的距离来进行伸缩，利用其优良的伸缩特点扩大了机械臂的工作半径，使得机械臂具有较大的伸展性，可以使末端执行器的工作范围得到较大的扩展。所述的旋转装置包括三块支撑板、旋转轴，支撑板与旋转轴通过焊接相连接，且三块支撑板之间的夹角为120°；所述的旋转轴位于直线滑台上方，且直线滑台上的滑块与旋转轴通过螺栓进行连接，旋转轴可以沿转运导轨进行移动；支撑板位于转座下方，且支撑板与转座通过螺栓进行连接。所述的转运装置包括两条转运支架、两对转运导轨、两条直线滑台、四个丝杆螺母、四条丝杆、四个步进电机Ⅱ、八个轴承Ⅰ，丝杆与步进电机Ⅱ通过联轴器相连接；轴承Ⅰ安装在转运支架两端，丝杆两端穿过轴承Ⅰ；丝杆螺母位于直线滑台两端下方，且丝杆螺母与直线滑台两端下方通过螺栓进行连接；丝杆穿过丝杆螺母；直线滑台两端下方设置有滑槽Ⅰ，转运导轨穿过滑槽Ⅰ，且转运导轨与转运支架通过螺钉进行固定连接，转运支架一方面可以转运直线滑台，另一方面可以支撑整个搬运装置。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的所有机械臂可在同一时间段内进行抓取与放置物体的工作，基于此，本专利技术具有较高的工作效率。(2)本专利技术的球齿轮机械关节具有两个传动自由度关节设计，运动特征表现为一对节球作纯滚动，因此大大提高了仿生机械运动关节的灵活性。(3)本专利技术的机械臂具有较大的伸缩性，利用剪叉式机构优良的伸缩特点可以使本专利技术的工作范围得到较大的扩展。(4)本专利技术的平行同动式机械夹在夹取与放置物体时夹板始终保持平行，可以避免
对待搬运物体的破坏。附图说明下面是结合附图和实例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的立体结构示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多臂旋转式搬运装置，包括包括六个平行同动式机械夹(1)、六个球齿轮机械关节(2)、六个伸缩式机械臂(3)、两个旋转装置(4)和转运装置(5)，其特征在于：所述的平行同动式机械夹(1)位于球齿轮机械关节(2)的一个末端，且平行同动式机械夹(1)与球齿轮机械关节(2)的末端相固连；所述的球齿轮机械关节(2)位于伸缩式机械臂(3)与平行同动式机械夹(1)之间，且球齿轮机械关节(2)的另一个末端与伸缩式机械臂(3)相固连；所述的伸缩式机械臂(3)安装于旋转装置(4)上，且伸缩式机械臂(3)与旋转装置(4)相固连；所述的伸缩式机械臂(3)内部设置有剪叉式机构(3071)；所述的旋转装置(4)位于转运装置(5)上；其中：所述的平行同动式机械夹(1)包括两片夹座(101)、两片夹板(102)、连接轴(103)、两个一级连接杆(104)、两个二级连接杆(105)、步进电机Ⅰ(106)、传感器(107)、两个蜗轮(108)、蜗杆(109)、压力应变片(110)，一级连接杆(104)的一端与夹板(102)外表面中间的肋板通过螺栓相连接，一级连接杆(104)的另一端通过销钉与二级连接杆(105)进行连接；二级连接杆(105)位于夹座(101)内表面，且二级连接杆(105)与夹座(101)通过销钉连接；蜗轮(108)位于两片夹座(101)之间，且蜗轮(108)与夹座(101)通过细轴连接；蜗杆(109)位于两个蜗轮(108)之间，蜗杆(109)与蜗轮(108)相啮合，且蜗杆(109)一端与步进电机Ⅰ(106)通过联轴器进行连接；步进电机Ⅰ(106)与传感器(107)分别置于夹座(101)外表面；两片夹座(101)与连接轴(103)通过螺栓进行连接；所述的球齿轮机械关节(2)包括一对渐开线球齿轮(201)、球齿轮外支架(202)、球齿轮内支架(203)、两个球齿轮伸出轴(204)、两个贯通式直线丝杆步进电机(205)、两个U型支架(206)，两个球齿轮伸出轴(204)通过焊接分别与转臂(308)和连接轴(103)相固连；球齿轮外支架(202)置于球齿轮内支架(203)外侧，且球齿轮外支架(202)与球齿轮内支架(203)通过销钉进行连接；一个渐开线球齿轮(201)位于球齿轮内支架(203)内侧，且球齿轮内支架(203)与该渐开线球齿轮(201)通过销钉进行连接；U型支架(206)底边与转臂(308)通过销钉进行连接；连接球齿轮外支架(202)和球齿轮内支架(203)的两个销钉之间的连线与贯穿另一个渐开线球齿轮伸出轴(204)的销钉中心线互相垂直；贯通式直线丝杆步进电机(205)与U型支架(206)侧边通过销钉进行连接；贯通式直线丝杆步进电机(205)上的丝杆末端与球齿轮外支架(202)通过球铰链进行连接；所述的伸缩式机械臂(3)包括第一转动关节(301)、第二转动关节(302)、第三转动关节(303)、第四转动关节(304)、第一连接臂(305)、第二连接臂(306)、伸缩臂(307)、转臂(308)、转座(309)，第一连接臂(305)位于转座(309)上方，且转座(309)与第一连接臂(305)通过第一转动关节(301)相连接；伸缩臂(307)位于第一连接臂(305)上方，且伸缩臂(307)与第一连接臂(305)通过第二转动关节(302)相连接；伸缩臂(307)与第二连接臂(306)通过第三转动关节(303)相连接；第二连接臂(306)与转臂(308)通过第四转动关节(304)相连接；所述的旋转装置(4)包括三块支撑板(401)、旋转轴(402)，支撑板(401)与旋转轴(402)通过焊接相连接；支撑板(401)位于转座(309)下方，且支撑板(401)与转座(309)通过螺栓进行连接；所述的转运装置(5)包括两条转运支架(501)、两对转运导轨(502)、两条直线滑台(503)、四个丝杆螺母(504)、四条丝杆(505)、四个步进电机Ⅱ(506)、八个轴承Ⅰ(507)，丝杆(505)与步进电机Ⅱ(506)通过联轴器相连接；轴承Ⅰ(507)安装在转运支架(501)两端，丝杆(505)两端穿过轴承Ⅰ(507)；丝杆螺母(504)位于直线滑台(503)两端下方，且丝杆螺母(504)与直线滑台(503)两端通过螺栓进行连接；丝杆(505)穿过丝杆螺母(504)；直线滑台(503)两端下方设置有滑槽Ⅰ(5031)，转运导轨(502)穿过滑槽Ⅰ(5031)，且转运导轨(502)与转运支架(501)通过螺钉进行固定连接。...
【技术特征摘要】
1.一种多臂旋转式搬运装置，包括包括六个平行同动式机械夹(1)、六个球齿轮机械关节(2)、六个伸缩式机械臂(3)、两个旋转装置(4)和转运装置(5)，其特征在于：所述的平行同动式机械夹(1)位于球齿轮机械关节(2)的一个末端，且平行同动式机械夹(1)与球齿轮机械关节(2)的末端相固连；所述的球齿轮机械关节(2)位于伸缩式机械臂(3)与平行同动式机械夹(1)之间，且球齿轮机械关节(2)的另一个末端与伸缩式机械臂(3)相固连；所述的伸缩式机械臂(3)安装于旋转装置(4)上，且伸缩式机械臂(3)与旋转装置(4)相固连；所述的伸缩式机械臂(3)内部设置有剪叉式机构(3071)；所述的旋转装置(4)位于转运装置(5)上；其中：所述的平行同动式机械夹(1)包括两片夹座(101)、两片夹板(102)、连接轴(103)、两个一级连接杆(104)、两个二级连接杆(105)、步进电机Ⅰ(106)、传感器(107)、两个蜗轮(108)、蜗杆(109)、压力应变片(110)，一级连接杆(104)的一端与夹板(102)外表面中间的肋板通过螺栓相连接，一级连接杆(104)的另一端通过销钉与二级连接杆(105)进行连接；二级连接杆(105)位于夹座(101)内表面，且二级连接杆(105)与夹座(101)通过销钉连接；蜗轮(108)位于两片夹座(101)之间，且蜗轮(108)与夹座(101)通过细轴连接；蜗杆(109)位于两个蜗轮(108)之间，蜗杆(109)与蜗轮(108)相啮合，且蜗杆(109)一端与步进电机Ⅰ(106)通过联轴器进行连接；步进电机Ⅰ(106)与传感器(107)分别置于夹座(101)外表面；两片夹座(101)与连接轴(103)通过螺栓进行连接；所述的球齿轮机械关节(2)包括一对渐开线球齿轮(201)、球齿轮外支架(202)、球齿轮内支架(203)、两个球齿轮伸出轴(204)、两个贯通式直线丝杆步进电机(205)、两个U型支架(206)，两个球齿轮伸出轴(204)通过焊接分别与转臂(308)和连接轴(103)相固连；球齿轮外支架(202)置于球齿轮内支架(203)外侧，且球齿轮外支架(202)与球齿轮内支架(203)通过销钉进行连接；一个渐开线球齿轮(201)位于球齿轮内支架(203)内侧，且球齿轮内支架(203)与该渐开线球齿轮(201)通过销钉进行连接；U型支架(206)底边与转臂(308)通过销钉进行连接；连接球齿轮外支架(202)和球齿轮内支架(203)的两个销钉之间的连线与贯穿另一个渐开线球齿轮伸出轴(204)的销钉中心线互相垂直；贯通式直线丝杆步进电机(205)与U型支架(206)侧边通过销钉进行连接；贯通式直线丝杆步进电机(205)上的丝杆末端与球齿轮外支架(202)通过球铰链进行连接；所述的伸缩式机械臂(3)包括第一转动关节(301)、第二转动关节(302)、第三转动关节(303)、第四转动关节(304)、第一连接臂(305)、第二连接臂(306)、伸缩臂(307)、转臂(308)、转座(309)，第一连接臂(305)位于转座(309)上方，且转座(309)与第一连接臂(305)通过第一转动关节(301)相连接；伸缩臂(307)位于第一连接臂(305)上方，且伸缩臂(307)与第一连接臂(305)通过第二转动关节(302)相连接；伸缩臂(307)与第二连接臂(306)通过第三转动关节(30...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘召柱，李晓垚，叶淑源，张帝，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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