伸缩抓取装置的制作方法

1.本实用新型涉及仓储物流装载机械领域，具体地说是一种伸缩抓取装置。


背景技术：

2.仓储物流领域，特别是在智能仓储领域的一些特殊的空间环境中，无法运用通用货箱进行输送，因而要使用特殊机械。在这些环境中，工件需要从起始位置精准地被抓取，在输送、移位后，交接到远离机械的下一位置上。由于空间的限制，机械在不工作时其自身尺寸不能够太大。
3.为了满足上述需求，设备应具有定位精度高、承载能力强、将抓取后的工件进行转移输送的能力；并且能够收纳到合理的尺寸下。然而，前市场上的通用装载/抓取机构大多难以同时满足上述技术要求，且适用场景较为单一、适应性较差，不满足实际操作的需要。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有仓储物流装载机械的问题，旨在提供一种伸缩抓取装置。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案包括用于抓取工件的抓取机构和可伸缩的伸缩机构，伸缩机构包括上驱动组件、支撑部件和伸缩臂；伸缩臂的下端面固定有若干抓取机构，伸缩臂的上端面设有长条状的、纵向的凹槽，凹槽内设有齿条；凹槽内还放置有长条状的支撑部件，支撑部件设有由上驱动组件驱动旋转的中部齿轮，中部齿轮与齿条啮合并可带动伸缩臂沿凹槽轴线方向作伸缩移动。
6.进一步地，抓取机构包括底座、若干对夹臂(每对含两只)，以及由电机驱动旋转的传动丝杠；底座的上端面与伸缩臂连接、底座的下端面设有横向的导轨；夹臂分别位于传动丝杠的两侧(端)，夹臂的板体上端连接滑块，所述滑块套入导轨中；滑块上还设有螺母，螺母与传动丝杠形成可移动连接；夹臂随传动丝杠的正/反向旋转而沿导轨作相对/相向移动，分别抓取/释放工件。
7.进一步地，夹臂设有两对；同一侧夹臂的上端与连接板的下端面连接，所述套入导轨的滑块设于连接板的上端面上；螺母亦设于连接板上，并与由电机驱动旋转的传动丝杠形成可移动连接。
8.进一步地，夹臂的下端设有朝向内侧的弯折部，仿生设计使得适用的场景更加丰富。
9.进一步地，所述凹槽的截面为u形，齿条设于u形的底部。
10.进一步地，支撑部件的两侧外壁设有用于支撑伸缩臂的若干轴承/导向轮。
11.进一步地，所述支撑部件由两块竖直方向设置的竖板对合组成，中部齿轮设于两块竖板之间的夹层内；固定于一块竖板的上驱动组件的输出轴驱动中部齿轮旋转，中部齿轮的下端伸出夹层并与齿条啮合。
12.进一步地，支撑部件的上端面上还设有连接基架的固定板。
13.进一步地，所述固定板为两块，分别位于支撑部件的两端。
14.进一步地，抓取机构的下方还设有托盘机构，包括托架、丝杠及用于驱动丝杠的下驱动组件；托架底部所设有的下螺母与丝杠形成可移动连接；抓取机构夹持工件、置于托架上之后，下驱动组件驱动丝杠旋转并输送所述工件。
15.和现有技术相比，本实用新型通过伸缩机构和抓取机构结合，实现了货架内工件的精确定位存取，且传动结构稳定，传动效率高、精度高；中部齿轮、齿条和伺服电机形成伸缩机构，实现了伸缩臂的双向伸缩和存取工件；伸缩臂缩回收纳后的空间较小，可便于设备的布置；托盘机构实现了更远距离的工件输送，增加了装载距离；结构简洁，控制简便，易于维护。
附图说明
16.图1是伸缩抓取装置的结构示意图；
17.图2是伸缩机构的结构示意图；
18.图3是抓取机构的结构示意图；
19.图4是托盘构成的结构示意图；
20.图5是伸缩抓取的结构示意图；
21.图6是伸缩机构的剖视图；
22.参见附图，夹臂1，导轨2，底座3，伸缩臂4，支撑部件5，上驱动组件6，下驱动组件7，丝杠8，框体9，托架10，电机11，传动丝杠12，工件13，中部齿轮14，齿条15。
具体实施方式
23.现结合附图对本实用新型作进一步地说明。
24.参见图1至图5，图1至图5展示的是本实用新型的一个实施例，本实施例包括抓取机构、伸缩机构和托盘机构。参见图2，伸缩机构由上驱动组件6、支撑部件5和伸缩臂4组成，可实现货架内工件13的精确定位存取。其中长条状的伸缩臂4为可移动件，在机构中可向其两端部方向(纵向)作移动；其下端面固定安装有两具抓取机构，且分别位于伸缩臂4的两端。伸缩臂4的上端面设有长条状的凹槽，在凹槽的底部铺设有齿条15。齿条15和凹槽的均沿伸缩臂4的长度方向设置。为便于说明，将凹槽、齿条15的方向设为纵向，而与之垂直/空间垂直的方向为横向。
25.凹槽内还放置有同样为长条状的支撑部件5，该支撑部件5为固定件。支撑部件5上还设有中部齿轮14，中部齿轮14由上驱动组件6驱动旋转。上驱动组件6优选采用伺服电机，其电机输出轴可以直接驱动中部齿轮14旋转。竖直设置的中部齿轮14的下端可与齿条15的上端面相互啮合；中部齿轮14旋转时拨动齿条15移动，以此带动伸缩臂4沿凹槽的纵向轴线方向作伸、缩移动。作为优选，上驱动组件6还可以通过驱动另一齿轮来向中部齿轮14传动，然后通过拨动齿条15来带动伸缩臂4的移动。
26.作为优选，支撑部件5由两块竖直方向设置的竖板对合组成，中部齿轮14设于两块竖板之间的夹层内，中部齿轮14的轴孔与电机输出轴固定连接。上驱动组件6固定于一块竖板外侧，其电机输出轴驱动中部齿轮14旋转，中部齿轮14的下端伸出夹层空间而与齿条15啮合。
27.作为优选，支撑部件5的上端面上还设有连接基架/仓储顶面的固定板。且固定板
为两块，分别水平设置于支撑部件的两端。
28.作为优选，凹槽的截面为u形(或异c型)，齿条15设于凹槽u形截面的底部；u形的两侧侧壁的内侧面上还设有若干用于配合支撑部件5的轴承，可保证其伸缩稳定，并起到导向作用。此外，伸缩臂4优选由整体板材机加工而成，保证其承载能力。
29.进一步地，参见图6，在支撑部件5竖板的两侧外壁上分别通设一排通孔，并在通孔内设有轴承/导向轮；凹槽u形的两侧设有可容纳轴承/导向轮的空间：该空间沿横向朝外突出，分别形成两个开口朝内侧的第二c型结构；故而整个凹槽的截面呈异c型。两侧的轴承/导向轮可与第二c型结构的顶壁相接触，并向上施力。轴承/导向轮主要用于承担伸缩臂4、抓取机构和工件13的总重力，也有助于引导伸缩臂4移动、减少磨损。
30.参见图3，抓取机构由底座3、两根导轨2、传动丝杠12、两对夹臂1(共四只)和电机11组成。其中底座3呈平面框体，其上端面与伸缩机构连接；可采用现有的紧固件(如螺栓)或焊接的方式与伸缩臂4的下端面连接。底座3的下端面设有横向的导轨，电机11固定于底座3框体下端面的中部。
31.抓取机构设有两对夹臂1，每对的两只夹臂1分别位于传动丝杠12的两侧/两端。同一侧夹臂1的上端与长条状的连接板的下端面连接，连接板的上端面上还设有对应的滑块，滑块分别套入导轨2中形成移动机构；因而夹臂1可沿导轨移动。连接板的中部设有螺母，与由电机11驱动旋转的传动丝杠12形成可移动连接。使用时，每对夹臂1随传动丝杠12的正/反向旋转，而沿导轨2作相对/相向移动，分别可实现抓取/释放工件13。
32.作为优选，夹臂1的下端设有朝向内侧的弯折部，便于夹持工件13；该仿生设计使得适用的场景更加丰富。作为优选，导轨2由整体板材加工而成，具有一定承载能力，保证了工件13在存取过程中的稳定性。此外，电机11可设定有锁死功能，以保证工件13不会脱落。
33.参见图4，抓取机构的下方还设有托盘机构。托盘机构由下驱动组件7(另一伺服电机)、托架10、丝杠8和框体9组成，托架10为两具并固定于底板上，且可根据需要置换规格、式样。托架10的底部下端面上设有下螺母(图中未示出)，下螺母与设于框体9中部的丝杠8形成可移动连接。抓取机构夹持工件13并将其置于托架10上之后，固定于框体9上的下驱动组件7驱动丝杠8旋转并输送所述工件13。托盘机构实现了工件13与其他机构的交接；伸缩机构与托盘机构的组合实现了工件13在更远距离上的存取。
34.参阅图1和图5，使用时启动上驱动组件6，上驱动组件6直接或间接地带动支撑部件5的中部齿轮14旋转。中部齿轮14的下端拨动伸缩机构4中部的齿条15，从而带动伸缩臂4沿纵向朝一侧伸出；同时，伸缩臂4带动两具抓取机构一同运动，直至抵达工件13处。
35.抓取工件13时，先启动电机11，电机11带动传动丝杠12旋转，将电机11的动力通过丝杠-螺母机构传递给夹臂1，每对(两只)夹臂1随传动丝杠12的旋转而沿导轨2作横向的相对移动，夹臂1相对移动至完成夹持工件13后停止。
36.随后再次启动上驱动组件6，上驱动组件6带动中部齿轮14作反向旋转，进而将伸缩臂4沿纵向缩回，直至工件13被输送至托盘机构的上方。随后关闭上驱动组件6，再次启动电机11带动传动丝杠12作反向旋转，夹臂1沿导轨2作横向相向(相背)移动，以释放工件13，工件13随即下落并放置于托架10上。随后启动下驱动组件7，带动托架10沿丝杠8的轴线运动，从而实现与抓取机构的工件交接。本实施例中丝杠8的轴线为纵向设置；其方向也可根据实际需求作调整。
37.以上内容仅仅是对本实用新型的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的构思的范围，均应属于本实用新型的保护范围。