一种空间多向输送装置的制作方法

本发明涉及输送设备的领域，特别涉及一种空间多向输送装置。

背景技术：

随着智能化的发展，在很多行业内都通过机器来代替人手的操作，在一些特殊的场合，例如无人智能厨房涉及到各种食料的转运及对接，搬运工作较为复杂，现有技术的搬运设备多采用直角坐标轴的机械手，以达到节省人力的目的。由于现有的机械手在各轴都单独使用电机驱动，存在控制复杂、成本高、可靠性低的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种空间多向输送装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种空间多向输送装置，所述空间多向输送装置具有相互正交的x轴向、y轴向、z轴向，所述空间多向输送装置包括：机座、第一移动座、第二移动座、导向系统和动力驱动机构，第一移动座设置于机座；第二移动座设置于第一移动座；导向系统包括第一导向机构和第二导向机构，所述第一导向机构连接于机座与第二移动座之间，所述第二导向机构连接于第一移动座与第二移动座之间；动力驱动机构用于驱动所述第一移动座相对于所述机座在x轴向上移动，使得所述第一移动座通过导向系统带动所述第二移动座相对于所述第一移动座实现至少在y轴向、z轴向中的一个方向移动。

需要说明的是：上述相互正交的x轴向、y轴向、z轴向为虚拟特征，为了便于准确描述运动方向而设置的。

本发明的有益效果是：在动力驱动机构驱动第一移动座在x轴向移动下，第一移动座通过导向系统可一起带动第二移动座相对于所述第一移动座至少在y轴向、z轴向中的一个方向移动，从而第二移动座可叠加第一移动座在x轴向上的运动，使得本输送装置仅需一个动力源即可实现第二移动座在空间上多向的运动，并能准确地到达位置点。同时本动力驱动机构可采用常规的直线驱动元件即可完成现有多轴驱动的机械手的功能，使得本输送装置结构简单、运行可靠、制造成本低。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导向机构包括第一导向体，在z轴向的投影上所述第一导向体沿x轴向倾斜固定于机座上，所述第二移动座通过第一滑块体与第一导向体滑动配合；所述第二移动座通过第二导向机构安装于第一移动座上，使得所述第二移动座可相对于所述第一移动座在y轴向上滑动。

当第二移动座需要实现在x轴向和y轴向上运动时，在动力驱动机构驱动第一移动座在x轴向上移动的过程中，第二移动座在第一滑块体与第一导向体滑动配合的作用下，第二移动座随着第一导向体倾斜运动即是在y轴向上运动，进而第二移动座可把第一移动座的x轴向上的运动与相对于第一移动座在y轴向上的运动叠加在一起。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导向机构包括第二导向体，在y轴向的投影上所述第二导向体沿x轴向倾斜固定于机座上，所述第二移动座通过第二滑块体与第二导向体滑动配合，所述第二移动座通过第二导向机构安装于第一移动座上，使得所述第二移动座可相对于所述第一移动座在z轴向上滑动。

当第二移动座需要实现在x轴向和z轴向上运动时，在动力驱动机构驱动第一移动座在x轴向上移动的过程中，第二移动座在第二滑块体与第二导向体滑动配合的作用下，第二移动座随着第二导向体倾斜运动即是在z轴向上运动，进而第二移动座可把第一移动座的x轴向上的运动与相对于第一移动座在z轴向上的运动叠加在一起。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导向机构包括第一导向体、第二导向体，在z轴向的投影上所述第一导向体沿x轴向倾斜固定于机座上，在y轴向的投影上所述第二导向体沿x轴向倾斜固定于机座上；所述第二导向机构包括第三移动座；

所述第三移动座设置于第一移动座上，所述第三移动座可相对于所述第一移动座在y轴向上或在z轴向上滑动，所述第三移动座通过第一滑块体与第一导向体滑动配合或通过第二滑块体与第二导向体滑动配合；

所述第二移动座设置于第三移动座上，所述第二移动座可相对于所述第三移动座在z轴向上或在y轴向上滑动，所述第二移动座通过第二滑块体与第二导向体滑动配合或通过第一滑块体与第一导向体滑动配合。

当第二移动座需要实现在x轴向、z轴向以及y轴向上运动时，在动力驱动机构驱动第一移动座在x轴向上移动的过程中，在第一滑块体与第一导向体滑动配合、以及第二滑块体与第二导向体滑动配合的作用下，第三移动座可随着第一导向体相对于第一移动座在y轴向上运动，同时第二移动座可随着第二导向体相对于第三移动座在z轴向上运动，由于这时的第三移动座与第一移动座在x轴向上相对固定设置，所以第二移动座也是相对于第一移动座在z轴向上运动；

又或者，第三移动座随着第二导向体相对于第一移动座在z轴向上运动，第二移动座可随着第一导向体相对于第三移动座在y轴向上运动。使得本输送装置只需一个动力即可实现三个方向运动。

使得第二移动座的运动叠加第一移动座在x轴向上的运动，令第二移动座实现在x轴向、z轴向以及y轴向上运动。

其中第一导向体和第二导向体可呈直线倾斜、呈弯曲倾斜又或者为不规则的倾斜，进而第二移动座的运动轨迹最终取决于第一导向体和第二导向体的倾斜度、曲率或形状。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一导向体为槽体结构，所述第一滑块体为与所述槽体结构滑动配合的导向轮，通过导向轮与槽体结构的滑动配合来实现第二移动座在y轴向上的运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二导向体为斜面体结构，所述第二滑块体为与斜面体结构滚动抵接的万向滚珠，其中万向滚珠设置于第三移动座或第二移动座的底部，通过万向滚珠与斜面体结构的滑动配合、以及自身的重力来实现第二移动座在z轴向上的运动。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述第三移动座与第一移动座之间设置有第一导向轴，所述第三移动座通过第一导向轴与第一移动座滑动连接；第一导向轴可提高第三移动座与第一移动座之间相对滑动的稳定性和流畅性，第一导向轴可固定于第三移动座或第一移动座上，对应地在第一移动座或第三移动座上设置有与第一导向轴滑动套接的滑动孔。

在所述第三移动座与第二移动座之间设置有第二导向轴，所述第二移动座通过第二导向轴与第三移动座滑动连接，第二导向轴可提高第三移动座与第二移动座相对滑动的稳定性和流畅性，第一导向轴可固定于第三移动座或第二移动座上，对应地在第二移动座或第三移动座上设置有与第一导向轴滑动套接的滑动孔。

其中，第一导向轴和第二导向轴的数量可根据需要设置多条。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述第一移动座与机座之间设置有沿x轴向延伸的第三导向轴，所述第一移动座通过第三导向轴与机座滑动连接。

第一移动座可沿第三导向轴在机座上左右滑动，从而提高第一移动座沿x轴向移动的稳定性和流畅性。第三导向轴的数量也可根据需要设置多条。

作为上述技术方案的进一步改进，所述动力驱动机构包括主动带轮、从动带轮、连接于主动带轮与从动带轮的环形同步带、用于驱动所述主动带轮转动的转动驱动单元，所述环形同步带设置有沿x轴向延伸设置的驱动段，所述驱动段与第一移动座固定连接。

在转动驱动单元驱动主动带轮转动下，使得环形同步带上的驱动段带动第一移动座在x轴向上移动，传动结构简单。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述第二移动座上设置有物料放置台。输送的物料可放置于物料放置台上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明所提供的空间多向输送装置，其一实施例的第二移动座可实现三个方向运动的结构示意图一；

图2是图1中的局部放大图a；

图3是本发明所提供的空间多向输送装置，其一实施例的第二移动座可实现三个方向运动的结构示意图二；

图4是图3中的局部放大图b；

图5是本发明所提供的空间多向输送装置，其一实施例的第二移动座可实现两个方向运动的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、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，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。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4，本发明的空间多向输送装置作出如下实施例：

本实施例的空间多向输送装置包括机座100、第一移动座200、第二移动座300、导向系统和动力驱动机构。

其中在机座100固定有沿x轴向延伸设置的第三导向轴110，所述第一移动座200可沿x轴向滑动地与第三导向轴110连接，本实施例的第三导向轴110设置有两个；动力驱动机构包括主动带轮、从动带轮、连接于主动带轮与从动带轮的环形同步带700，用于驱动所述主动带轮转动的转动驱动单元800，主动带轮与从动带轮沿x轴向间隔设置于机座100上，所述环形同步带700设置有沿x轴向延伸设置的驱动段，所述驱动段与第一移动座200固定连接。

考虑到便于控制输送的速度和准确度，本实施例中的转动驱动单元800采用伺服电机，在其他一些实施中转动驱动单元800可为启动马达等旋转驱动构件。

本实施例中的导向系统包括第一导向机构和第二导向机构，

其中所述第一导向机构包括第一导向体400、第二导向体500，第二导向机构包括第三移动座600，在z轴向的投影上所述第一导向体400沿x轴向倾斜固定于机座100上，在y轴向的投影上所述第二导向体500沿x轴向倾斜固定于机座100上。

所述第三移动座600设置于第一移动座200上，所述第三移动座600可相对于所述第一移动座200在y轴向上滑动，具体地，在所述第三移动座600与第一移动座200之间设置有沿y轴向延伸的第一导向轴610，第一导向轴610固定于第三移动座600，对应地在第一移动座200上设置有与第一导向轴610滑动套接的滑动孔。所述第三移动座600通过第一滑块体410与第一导向体400滑动配合，本实施例中的第一导向体400为槽体结构，所述第一滑块体410为与所述槽体结构滑动配合的导向轮；

第二移动座300设置于第三移动座600上，所述第二移动座300可相对于所述第三移动座600在z轴向上，具体地，在所述第三移动座600与第二移动座300之间设置有沿z轴向延伸的第二导向轴620，第二导向轴620固定于第三移动座600上，对应地在第二移动座300上设置有与第一导向轴610滑动套接的滑动孔；所述第二移动座300通过第二滑块体510与第二导向体500滑动配合，本实施例中的第二导向体500为斜面体结构，所述第二滑块体510为与斜面体结构滚动抵接的万向滚珠，万向滚珠设置于第二移动座300的底部。同时在所述第二移动座300上设置有物料放置台310。

在其他一些实施例中，斜面体结构与槽体结构合在一起，万向滚珠设置于导向轮的底端上即可。

当对物料进行输送时，物料放置于物料放置台310上，在转动驱动单元800驱动主动带轮转动下，使得环形同步带700上的驱动段带动第一移动座200在x轴向上移动，在第一滑块体410与第一导向体400滑动配合的作用下，第三移动座600可随着第一导向体400相对于第一移动座200在y轴向上运动，并带动第二移动座300相对于第一移动座200在y轴向上运动，同时在第二滑块体510与第二导向体500滑动配合的作用下，第二移动座300可随着第二导向体500相对于第三移动座600在z轴向上运动，由于这时的第三移动座600与第一移动座200在x轴向上相对固定设置，所以第二移动座300也是相对于第一移动座200在z轴向上运动，从而第二移动座300可叠加第一移动座200在x轴向上的运动，令第二移动座300实现在x轴向、z轴向以及y轴向上运动。从而仅需一个动力源即可实现物料在空间上三个方向运动，并能准确地到达位置点，动力驱动机构可采用常规的直线驱动元件即可完成现有多轴驱动的机械手的功能，使得本输送装置结构简单、运行可靠、制造成本低。

其中第一导向体400和第二导向体500可呈直线倾斜、呈弯曲倾斜又或者为不规则的倾斜，进而第二移动座300的运动轨迹最终取决于第一导向体400和第二导向体500的倾斜度、曲率或形状。

进一步地，第一导向体400和第二导向体500可为导轨结构，而第二滑块体510和第一滑块体410为与该导轨结构滑动配合的滑轮。

在另一些实施例中，第三移动座600可相对于所述第一移动座200在z轴向上滑动，所述第三移动座600通过第二滑块体510与第二导向体500滑动配合，所述第二移动座300可相对于所述第三移动座600在y轴向上滑动，所述第二移动座300通过第一滑块体410与第一导向体400滑动配合。

本实施例中的第一导向轴610和第二导向轴620的数量均设置两条。

在另一些实施例中，动力驱动机构可采用气缸、电动推杆、液压推杆又或者丝杆螺母驱动构件等。

同时物料放置台310可替换为夹具，可通过夹具来夹持物料。

在其他一些实施中，如图5所示，当第二移动座300只需要实现在x轴向和y轴向上运动时，第三移动座600与第二移动座300合为一体化，在动力驱动机构驱动第一移动座200在x轴向上移动的过程中，只需在第一滑块体410与第一导向体400滑动配合的作用下，第二移动座300随着第一导向体400倾斜运动即是在y轴向上运动，进而第二移动座300可把第一移动座200的x轴向上的运动与相对于第一移动座200在y轴向上的运动叠加在一起。

在另一些实施例中，当第二移动座300需要实现在x轴向和z轴向上运动时，第三移动座600与第一移动座200合为一体化，在动力驱动机构驱动第一移动座200在x轴向上移动的过程中，只需在第二滑块体510与第二导向体500滑动配合的作用下，第二移动座300随着第二导向体500倾斜运动即是在z轴向上运动，进而第二移动座300可把第一移动座200的x轴向上的运动与相对于第一移动座200在z轴向上的运动叠加在一起。

在一些实施例中，第二移动座300、第一移动座200、第三移动座600和机座100之间可采用滑轨的结构滑动连接。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。