專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有變胞功能的碼垛機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于搬運(yùn)、碼垛機(jī)領(lǐng)域，特別是一種具有變胞功能的的碼垛機(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，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?，F(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。本碼垛機(jī)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)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)變胞功能的碼垛機(jī)，利用力變胞的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的變胞功能，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)。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)來(lái)達(dá)到上述目的:所述一種具有變胞功能的碼垛機(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、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿組成，第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與車(chē)體連接，第一主動(dòng)桿由第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在車(chē)體上，第一主動(dòng)桿另一端通過(guò)第一球鉸與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第二球鉸連接在第二連桿上，第二主動(dòng)桿通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與車(chē)體連接，第二主動(dòng)桿由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在車(chē)體上，第二主動(dòng)桿另一端通過(guò)第三球鉸與第三連桿連接，第三連桿另一端通過(guò)第四球鉸連接在第四連桿上。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、抓手架組成，支撐臂與車(chē)體固聯(lián)，第一前臂一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第一前臂另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第二前臂一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第二前臂另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，彈簧一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在支撐臂上，彈簧另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一前臂上。所述抓取機(jī)構(gòu)由第二連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、第十五連桿、第十六連桿、第一抓手、第二抓手、抓手架組成，第五連桿一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第五連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一抓手連接，第七連桿一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第七連桿另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第八連桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第八連桿另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第九連桿連接，第九連桿另一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第二連桿一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第二連桿另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第九連桿連接，第十連桿一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿連接，第十連桿另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第八連桿連接，第十一連桿一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十一連桿另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二連桿連接，第十二連桿另一端通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第十三連桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十三連桿另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二連桿連接，第十四連桿一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十四連桿另一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十五連桿連接，第十五連桿另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第四連桿一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第四連桿另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十五連桿連接，第十六連桿一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十一連桿連接，第十六連桿另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十四連桿連接。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)。彈簧在待消失的第三轉(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，第三轉(zhuǎn)動(dòng)副不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一前臂、第二前臂以及抓手架保持在下極限位置，固結(jié)成一個(gè)變胞構(gòu)件。碼垛機(jī)工作時(shí)，第一主動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)第二連桿和第四連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一抓手和第二抓手沿水平直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直到抓緊貨物時(shí)第一抓手和第二抓手到達(dá)極限位置，此時(shí)第一抓手、第二抓手、抓手架、第二連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、第十五連桿、第十六連桿固結(jié)成一個(gè)構(gòu)件。第一主動(dòng)桿和第二主動(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。本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于:1、利用變胞的方法實(shí)現(xiàn)裝載時(shí)所需的動(dòng)作，控制簡(jiǎn)單，保養(yǎng)維護(hù)方便，節(jié)約能源；2、采用外副驅(qū)動(dòng)閉鏈傳動(dòng)的方式，剛性高、承載能力強(qiáng)、誤差累積小、控制精度聞;3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)均安裝在車(chē)體上，桿件能做成輕桿，運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好。

圖1為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的抓取機(jī)構(gòu)第一局部示意圖。圖4為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的抓取機(jī)構(gòu)第二局部示意圖。圖5為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的抓取機(jī)構(gòu)第三局部示意圖。圖6為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的抓取機(jī)構(gòu)第四局部示意圖。圖7為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的抓取機(jī)構(gòu)第五局部示意圖。圖8為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第一種變胞結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖9為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第二種變胞結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖10為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第一種變胞結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D。圖11為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第二種變胞結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋱D。圖12為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第一種工作狀態(tài)側(cè)視圖。圖13為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第一種工作狀態(tài)正視圖。圖14為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第二種工作狀態(tài)側(cè)視圖。圖15為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第二種工作狀態(tài)正視圖。圖16為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第三種工作狀態(tài)側(cè)視圖。圖17為本實(shí)用新型所述具有變胞功能的碼垛機(jī)的第三種工作狀態(tài)正視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)照?qǐng)D1和圖2，所述控制機(jī)構(gòu)由車(chē)體1、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、第一主動(dòng)桿7、第二主動(dòng)桿11、第一連桿8、第二連桿9、第三連桿12、第四連桿13組成，第一主動(dòng)桿7 —端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副34與車(chē)體I連接，第一主動(dòng)桿7由第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)6驅(qū)動(dòng),第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)6固定在車(chē)體I上，第一主動(dòng)桿7另一端通過(guò)第一球鉸35與第一連桿8連接，第一連桿8另一端通過(guò)第二球鉸36連接在第二連桿9上，第二主動(dòng)桿11通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副37與車(chē)體I連接，第二主動(dòng)桿11由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)10固定在車(chē)體I上，第二主動(dòng)桿11另一端通過(guò)第三球鉸38與第三連桿12連接，第三連桿12另一端通過(guò)第四球鉸39連接在第四連桿13上。對(duì)照?qǐng)D1和圖2，所述升舉機(jī)構(gòu)由車(chē)體1、支撐臂2、彈簧3、第一前臂4、第二前臂
5、抓手架64組成，支撐臂2與車(chē)體I固聯(lián)，第一前臂4 一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副28與支撐臂2連接，第一前臂4另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副29與抓手架64連接，第二前臂5 —端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副30與支撐臂2連接，第二前臂5另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副31與抓手架64連接，彈簧3一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副32連接在支撐臂2上，彈簧3另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副33連接在第一前臂4上。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，所述抓取機(jī)構(gòu)由第二連桿9、第四連桿13、第五連桿14、第六連桿15、第七連桿16、第八連桿18、第九連桿19、第十連桿20、第i^一連桿21、第十二連桿22、第十三連桿23、第十四連桿25、第十五連桿26、第十六連桿27、第一抓手17、第二抓手24、抓手架64組成，第五連桿14 一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副40與抓手架64連接，第五連桿14另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副41與第六連桿15連接,第六連桿15另一端通過(guò)第^ 轉(zhuǎn)動(dòng)副42與第一抓手17連接，第七連桿16 —端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副43與抓手架64連接，第七連桿16另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副44與第六連桿15連接，第八連桿18 —端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副45與抓手架64連接，第八連桿18另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副46與第九連桿19連接，第九連桿19另一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副47與第二抓手24連接，第二連桿9 一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副48與抓手架64連接，第二連桿9另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副49與第九連桿19連接，第十連桿20 —端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副50與第五連桿14連接,第十連桿20另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副51與第八連桿18連接,第^ 連桿21 —端通過(guò)第二^ 轉(zhuǎn)動(dòng)副52與抓手架64連接,第^ 連桿21另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副53與第十二連桿22連接，第十二連桿22另一端通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副54與第二抓手24連接，第十三連桿23 —端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副55與抓手架64連接，第十三連桿23另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副56與第十二連桿22連接，第十四連桿25一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副57與抓手架64連接,第十四連桿25另一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副58與第十五連桿26連接，第十五連桿26另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副59與第二抓手24連接，第四連桿13 —端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副60與抓手架64連接，第四連桿13另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副61與第十五連桿26連接,第十六連桿27 —端通過(guò)第二^ 轉(zhuǎn)動(dòng)副62與第^ 連桿21連接，第十六連桿27另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副63與第十四連桿25連接。對(duì)照?qǐng)D2，第一前臂4與第二前臂5等長(zhǎng)平行，構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，使抓手架64在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持垂直。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第五連桿14、第六連桿15、第七連桿16、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副40、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副41、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副43、第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副44有特定的尺寸及位置關(guān)系，使第五連桿14和第七連桿16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副42的軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第八連桿18、第九連桿19、第二連桿9、第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副45、第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副46、第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副48以及第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副49有特定的尺寸及位置關(guān)系，使第八連桿
18、第二連桿9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副47的軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第五連桿14、第六連桿15、第七連桿16與第八連桿18、第九連桿
19、第二連桿9為重復(fù)結(jié)構(gòu)，第七連桿16實(shí)為一根虛約束桿，其功能在于增加構(gòu)件的剛度，使構(gòu)件受力均勻。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第九轉(zhuǎn)動(dòng)副40、第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副45的軸線(xiàn)距離，與第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副50、第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副51的軸線(xiàn)距離相等；第九轉(zhuǎn)動(dòng)副40、第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副50的軸線(xiàn)距離，與第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副45、第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副51的軸線(xiàn)距離相等，使第五連桿14、第八連桿18、第十連桿20構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，從而使第五連桿14與第八連桿18同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第七連桿16與第二連桿9同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第六連桿15與第九連桿19同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使第一抓手17的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第i^一連桿21、第十二連桿22、第十三連桿23、第二i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副52、第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副53、第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副55、第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副56有特定的尺寸及位置關(guān)系，使第i^一連桿21和第十三連桿23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副54的軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第十四連桿25、第十五連桿26、第四連桿13、第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副57、第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副58、第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副60以第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副61有特定的尺寸及位置關(guān)系，使第十四連桿25、第四連桿13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副59的軸線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第i^一連桿21、第十二連桿22、第十三連桿23與第十四連桿25、第十五連桿26、第四連桿13為重復(fù)結(jié)構(gòu)，第十三連桿23實(shí)為一根虛約束桿，其功能在于增加構(gòu)件的剛度，使構(gòu)件受力均勻。對(duì)照?qǐng)D3和圖4，第二i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副52、第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副57的軸線(xiàn)距離，與第二i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副62、第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副63的軸線(xiàn)距離相等；第二i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副52、第二i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副62的軸線(xiàn)距離，與第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副57、第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副63的軸線(xiàn)距離相等，使第十一連桿21、第十四連桿25、第十六連桿27構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，從而使第十一連桿21與第十四連桿25同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第十三連桿23與第四連桿13同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第十二連桿22與第十五連桿26同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使第二抓手24的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條水平的直線(xiàn)。對(duì)照?qǐng)D5、圖9、圖10、圖11和圖12，碼垛機(jī)工作前，彈簧3在待消失的第三轉(zhuǎn)動(dòng)副28的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上施加一定量的阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的力，第三轉(zhuǎn)動(dòng)副28不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一前臂4、第二前臂5以及抓手架64保持在下極限位置，固結(jié)成一個(gè)變胞構(gòu)件。對(duì)照?qǐng)D6、圖11、圖12、圖13和圖14，碼垛機(jī)工作時(shí)，第一主動(dòng)桿7和第二主動(dòng)桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)第二連桿9和第四連桿13轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一抓手17和第二抓手24沿水平直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直到抓緊貨物第一抓手17和第二抓手24到達(dá)極限位置，此時(shí)第一抓手17、第二抓手24、抓手架64、第二連桿9、第四連桿13、第五連桿14、第六連桿15、第七連桿16、第八連桿18、第九連桿19、第十連桿20、第i^一連桿21、第十二連桿22、第十三連桿23、第十四連桿25、第十五連桿26、第十六連桿27固結(jié)成一個(gè)構(gòu)件。對(duì)照?qǐng)D6、圖11、圖12、圖13和圖14，第一主動(dòng)桿7和第二主動(dòng)桿11繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的力將大于彈簧3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。
權(quán)利要求1.一種具有變胞功能的碼垛機(jī)，包括控制機(jī)構(gòu)、升舉機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)，其特征在于，其結(jié)構(gòu)和連接方式為: 所述控制機(jī)構(gòu)由車(chē)體、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一主動(dòng)桿、第二主動(dòng)桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿組成，第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與車(chē)體連接，第一主動(dòng)桿由第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在車(chē)體上，第一主動(dòng)桿另一端通過(guò)第一球鉸與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第二球鉸連接在第二連桿上，第二主動(dòng)桿通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與車(chē)體連接，第二主動(dòng)桿由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在車(chē)體上，第二主動(dòng)桿另一端通過(guò)第三球鉸與第三連桿連接，第三連桿另一端通過(guò)第四球鉸連接在第四連桿上， 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、抓手架組成，支撐臂與車(chē)體固聯(lián)，第一前臂一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第一前臂另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第二前臂一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與支撐臂連接，第二前臂另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，彈簧一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在支撐臂上，彈簧另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一前臂上， 所述抓取機(jī)構(gòu)由第二連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、第十五連桿、第十六連桿、第一抓手、第二抓手、抓手架組成，第五連桿一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第五連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一抓手連接，第七連桿一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第七連桿另一端通過(guò)第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第八連桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第八連桿另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第九連桿連接，第九連桿另一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第二連桿一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第二連桿另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第九連桿連接，第十連桿一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿連接，第十連桿另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第八連桿連接，第十一連桿一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十一連桿另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二連桿連接，第十二連桿另一端通過(guò)第二十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第十三連桿一端通過(guò)第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十三連桿另一端通過(guò)第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二連桿連接，第十四連桿一端通過(guò)第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第十四連桿另一端通過(guò)第十七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十五連桿連接，第十五連桿另一端通過(guò)第十八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二抓手連接，第四連桿一端通過(guò)第十九轉(zhuǎn)動(dòng)副與抓手架連接，第四連桿另一端通過(guò)第二十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十五連桿連接，第十六連桿一端通過(guò)第二十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十一連桿連接，第十六連桿另一端通過(guò)第二十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十四連桿連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有變胞功能的碼垛機(jī)，包括控制機(jī)構(gòu)、升舉機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)。所述碼垛機(jī)采用力變胞法，在工作過(guò)程中其自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能根據(jù)需要自動(dòng)改變。所述碼垛機(jī)在進(jìn)行抓取階段任務(wù)時(shí)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為抓取機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行抬升階段任務(wù)時(shí)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為升舉機(jī)構(gòu)。本碼垛機(jī)能夠根據(jù)貨物的不同尺寸實(shí)現(xiàn)變胞功能，進(jìn)行碼垛，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，連桿傳動(dòng)。本實(shí)用新型能夠克服已有產(chǎn)品液壓元件加工精度要求高、統(tǒng)碼垛方式需要托盤(pán)的缺點(diǎn)，并且制造成本低，保養(yǎng)維護(hù)方便。
文檔編號(hào)B25J9/10GK203003896SQ20122073110
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者蔡敢為, 高德中, 潘宇晨, 丁侃, 胥剛, 于騰, 呂姍姍, 王小純 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)