本发明专利技术提供一种电机和气泵混合驱动的搬运装置，其包括平移机构、旋转机构、升降机构、行走机构和末端执行机构，平移机构的平移齿条垂直于行走机构的行走齿条，平移机构、旋转机构、升降机构和末端执行机构均位于行走机构上方，平移机构的平移滑块与旋转机构的第二轴承外座固定连接，旋转机构的旋转滑块与升降机构的升降滑块连接，升降机构的升降齿轮与行走机构的行走齿条啮合，末端执行机构的气泵支架与平移机构的平移齿条连接。本发明专利技术通过控制各电机，使末端执行机构实现水平、竖直移动和定轴转动三个自由度的运动，确保末端执行机构完成不同工况下货物的吸附搬运工作，有效地解决了现有搬运装置结构复杂和工作效率低的问题。现有搬运装置结构复杂和工作效率低的问题。现有搬运装置结构复杂和工作效率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
电机和气泵混合驱动的搬运装置
[0001]本专利技术涉及多自由度搬运装置
，具体涉及一种电机和气泵混合驱动的搬运装置。
技术介绍
[0002]多自由度搬运装置指通过机械产品替代人工来完成货物运输任务的自动操作装置。搬运装置替代人工完成繁重的体力劳动以实现机械化和自动化，提高效率，在有害环境下操作可以保护人身安全，因此被广泛的应用在各种场合的货物运输中。
[0003]现有的多自由度搬运装置多为平面运动两自由度和单轴转动自由度，此类装置应用比较广泛，例如搬运、操作以及需要在平面空间中完成任务等情况，并且很多都要求工作在极端情况下，如狭窄空间的工况下对体积限制较大。如何通过有限的电机驱动实现较大运动范围和较快、准的控制是电机驱动的多自由度搬运运动装置的技术难题。另外，现有的三自由度装置多采用液压驱动或气压驱动，调节装置的范围小，且需要有液压或气压的循环系统，结构复杂且适用范围窄。因此，有必要提供一种运动灵活、控制方便、适应性强、功能适用和工作效率高的高性能搬运装置。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种电机和气泵混合驱动的搬运装置，通过控制板驱动机构中的各电机，使末端执行机构实现水平、竖直移动和定轴转动三个自由度的运动，且底部设置的行走机构能实现全方位移动，确保末端执行机构的吸盘完成不同工况下货物的吸附搬运工作。
[0005]本专利技术提供了一种电机和气泵混合驱动的搬运装置，其包括平移机构、旋转机构、升降机构、行走机构和末端执行机构，所述平移机构的平移齿条垂直于所述行走机构的行走齿条，所述平移机构、旋转机构、升降机构和末端执行机构均位于所述行走机构的上方，所述平移机构的平移滑块与所述旋转机构的第二轴承外座固定连接，所述旋转机构的旋转滑块与所述升降机构的升降滑块固定连接，所述升降机构的升降齿轮与所述行走机构的行走齿条啮合，所述末端执行机构的气泵支架与所述平移机构的平移齿条固定连接，所述平移机构，其包括平移齿条、平移滚珠、平移销轴、平移齿轮、平移电机支架、平移电机和平移滑块，所述平移滚珠安装在所述平移滑块的凹槽中，所述平移齿条穿设在所述平移滑块中并与所述平移滚珠滑动配合，所述平移销轴穿过平移滚珠并与所述平移滑块固定连接，所述平移电机固定安装在所述平移电机支架上，所述平移电机支架与所述平移滑块固定连接，所述平移电机的输出轴与所述平移齿轮连接，所述平移齿轮与所述平移齿条啮合；所述旋转机构，其包括第一轴承外座、第一轴承、第一轴承内座、旋转滚珠、旋转销轴、旋转滑块、支撑杆、舵机、第二轴承外座、主动齿轮、舵盘、第二轴承、第二轴承内座和从动齿轮，所述第一轴承的外圈套装在所述第一轴承外座中，所述第一轴承的内圈套设有所述第一轴承内座，所述第一轴承内座套装在所述行走机构的行走齿条上，所述旋转滑块的第一端与所述
第一轴承内座连接，所述旋转滚珠安装在所述旋转滑块的凹槽中，所述行走齿条穿设在所述旋转滑块中并与所述旋转滚珠滑动配合，所述旋转销轴穿过旋转滚珠并与所述旋转滑块固定连接，所述第二轴承外座通过支撑杆与所述第一轴承外座固定连接，所述旋转滑块的第二端与所述第一轴承内座连接，所述第二轴承的外圈套装在所述第二轴承外座中，所述第二轴承的内圈套设有所述第二轴承内座，所述第二轴承内座套装在所述行走机构的行走齿条上，所述舵机与所述第二轴承外座固定连接，所述舵机的输出轴通过舵盘与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；所述升降机构，其包括升降滚珠、升降销轴、升降滑块、升降电机、升降电机支架和升降齿轮，所述升降滑块位于所述旋转机构的第一轴承外座正下方并与其固定连接，所述升降滚珠安装在所述升降滑块的凹槽中，所述行走齿条穿设在所述升降滑块中并与所述升降滚珠滑动配合，所述升降销轴穿过升降滚珠并与所述升降滑块固定连接，所述升降电机固定安装在所述升降电机支架上，所述升降电机支架与所述升降滑块的侧端面固定连接，所述升降电机的输出轴与所述升降齿轮连接，所述升降齿轮与所述行走机构的行走齿条啮合。
[0006]可优选的是，所述平移滑块、旋转滑块和升降滑块均由四块板件构成，其中一板件中部开设有矩形槽，所述平移齿轮通过矩形槽与所述平移齿条啮合传动，且各板件上至少安装四个滚珠，滚珠直径大于板件厚度，销轴两端设有螺纹，相邻板件通过旋拧安装于销轴两端的螺母固定连接，用于调节所述平移滚珠与所述平移齿条的贴合度。
[0007]可优选的是，所述旋转机构中第一轴承外座和第二轴承外座中部均开设有通孔，所述第一轴承和第二轴承套装在通孔中，所述旋转滑块两端对称设置有所述第一轴承内座和第二轴承内座，所述第一轴承内座和第二轴承内座的中部开设有矩形槽，用于与所述行走齿条配合。
[0008]可优选的是，所述第一轴承内座和第二轴承内座均为双层面对称结构，所述第一轴承内座和第二轴承内座的第一层四角为圆弧结构，用于与所述第一轴承和第二轴承的内圈配合，所述第一轴承内座和第二轴承内座的第二层为正四边形结构，用于与所述升降滑块固定连接。所述从动齿轮中部开设有凹槽，所述行走齿条套设在凹槽中，用于限制所述从动齿轮定轴转动，进而所述主动齿轮绕着所述从动齿轮作圆周运动。
[0009]可优选的是，所述末端执行机构，其包括气泵、气泵支架、真空发生器、气管和吸盘，所述气泵固定安装在所述气泵支架上，所述气泵支架与所述平移齿条的第一端固定连接，所述气泵的输出端通过真空发生器与所述气管的第一端连接，所述气管的第二端与所述吸盘连接，所述气泵通过真空发生器在所述吸盘上产生负压，完成对货物的吸附抓取。
[0010]可优选的是，所述行走机构，其包括车轮、轮芯连接块、行走轴承、轮轴、行走电机支架、联轴器、行走电机、底座和行走齿条，所述车轮通过轮芯连接块与所述轮轴的第一端连接，所述轮轴通过行走轴承套装在所述行走电机支架的第三端，所述行走电机固定安装在所述行走电机支架上，所述行走电机的输出轴通过联轴器与所述轮轴的第二端连接，所述行走电机支架设置在所述底座上方且与其固定连接，所述行走齿条垂直设置在所述底座的顶部，且所述行走齿条的第一端与所述底座固定连接。
[0011]可优选的是，所述行走机构中车轮、轮芯连接块、行走轴承、轮轴、行走电机支架、联轴器和行走电机的数量均为三个，呈120
°
均匀布置在所述底座四周，所述车轮为全向轮。
[0012]可优选的是，所述平移齿条和行走齿条均为中空矩形管式结构。
[0013]可优选的是，所述平移电机、舵机、升降电机和行走电机均由控制板控制，控制板通过编程实现与手机的蓝牙通讯，从而实时控制所述平移机构、旋转机构、升降机构和行走机构的运动，实现所述末端执行机构在空间内的全方位移动，且所述末端执行机构的工作空间为圆柱体。
[0014]可优选的是，所述平移机构的平移齿条垂直于所述行走机构的行走齿条，所述平移机构、旋转机构、升降机构和末端执行机构均位于所述行走机构的上方。
[0015]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0016]1.本专利技术通过控制板驱动机构中的各电机，使末端执行机构实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电机和气泵混合驱动的搬运装置，其特征在于，其包括平移机构、旋转机构、升降机构、行走机构和末端执行机构，所述平移机构的平移滑块与所述旋转机构的第二轴承外座固定连接，所述旋转机构的旋转滑块与所述升降机构的升降滑块固定连接，所述升降机构的升降齿轮与所述行走机构的行走齿条啮合，所述末端执行机构的气泵支架与所述平移机构的平移齿条固定连接，所述平移机构，其包括平移齿条、平移滚珠、平移销轴、平移齿轮、平移电机支架、平移电机和平移滑块，所述平移滚珠安装在所述平移滑块的凹槽中，所述平移齿条穿设在所述平移滑块中并与所述平移滚珠滑动配合，所述平移销轴穿过所述平移滚珠并与所述平移滑块固定连接，所述平移电机固定安装在所述平移电机支架上，所述平移电机支架与所述平移滑块固定连接，所述平移电机的输出轴与所述平移齿轮连接，所述平移齿轮与所述平移齿条啮合；所述旋转机构，其包括第一轴承外座、第一轴承、第一轴承内座、旋转滚珠、旋转销轴、旋转滑块、支撑杆、舵机、第二轴承外座、主动齿轮、舵盘、第二轴承、第二轴承内座和从动齿轮，所述第一轴承的外圈套装在所述第一轴承外座中，所述第一轴承的内圈套设有所述第一轴承内座，所述第一轴承内座套装在所述行走机构的行走齿条上，所述旋转滑块的第一端与所述第一轴承内座连接，所述旋转滚珠安装在所述旋转滑块的凹槽中，所述行走齿条穿设在所述旋转滑块中并与所述旋转滚珠滑动配合，所述旋转销轴穿过所述旋转滚珠并与所述旋转滑块固定连接，所述第二轴承外座通过支撑杆与所述第一轴承外座固定连接，所述旋转滑块的第二端与所述第一轴承内座连接，所述第二轴承的外圈套装在所述第二轴承外座中，所述第二轴承的内圈套设有所述第二轴承内座，所述第二轴承内座套装在所述行走机构的行走齿条上，所述舵机与所述第二轴承外座固定连接，所述舵机的输出轴通过舵盘与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；所述升降机构，其包括升降滚珠、升降销轴、升降滑块、升降电机、升降电机支架和升降齿轮，所述升降滑块位于所述旋转机构的第一轴承外座正下方并与其固定连接，所述升降滚珠安装在所述升降滑块的凹槽中，所述行走齿条穿设在所述升降滑块中并与所述升降滚珠滑动配合，所述升降销轴穿过所述升降滚珠并与所述升降滑块固定连接，所述升降电机固定安装在所述升降电机支架上，所述升降电机支架与所述升降滑块的侧端面固定连接，所述升降电机的输出轴与所述升降齿轮连接，所述升降齿轮与所述行走机构的行走齿条啮合。2.根据权利要求1所述的电机和气泵混合驱动的搬运装置，其特征在于，所述平移滑块、旋转滑块和升降滑块均由四块板件围合而成，其中一板件中部开设有矩形槽，所述平移齿轮通过矩形槽与所述平移齿条啮合传动，且各板件上至少安装四个滚珠，滚珠直径大于板件的厚度，销轴两端设有螺纹，相邻板件通过旋拧安装于销轴两端的螺母固定连接，用于调节所述平移滚珠与所述平移齿条的贴合度。3.根据权利要求1所述的电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：史亚鹏，李信杰，许梦凯，陈馨，刘桂江，俞滨，巴凯先，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。