[发明专利]爪子货叉一体机构及其搬运货物的方法、具有爪子货叉一体机械手的机器人

说明书

本发明涉及爪子货叉一体机构，包括机架、货叉组件、夹持组件；机架包括方管、角板；方管搭制成U形框架，U形框架前边方管的左右两端分别固定有两条竖向方管；角板将左右两边的方管和竖向方管固连；货叉组件包括抬升货物的货叉，货叉分别与两条竖向方管连接，安装在两条竖向方管之间；夹持组件包括夹持货物的爪子，夹持组件横跨U形框架的左右两边，安装在竖向方管后方的机架上。还涉及具有爪子货叉一体机械手的机器人以及爪子货叉一体机构搬运货物的方法。属于搬运机械技术领域。本发明兼备爪子夹持和货叉抬升两个功能，经济实用。

技术领域

本发明涉及搬运机械技术领域，尤其涉及作为搬运器械前端装置的爪子货叉一体机构及其搬运货物的方法、以及具有爪子货叉一体机械手的机器人。

背景技术

如今，工业生产发展迅速，如此快的发展速度离不开各式各样的机械装置。正所谓“工欲善其事必先利器”。而物料、零件的传递是工业生产的一个必不可少的过程，它们被传递到各个工位进行加工处理，最后变成成品。物料、零件的传递就需要拾取它们，然而拾取的方式有很多种，夹持、从下往上的承载、吸附等等。不同的拾取方式适用于不用的对象。现在，大部分的搬运器械都是只配备有一种拾取方式，搬运不同的货物就需要不同的机器，这样大大增加了设备成本，也占用了空间。为解决这些问题,需要设计一种经济实用、多种拾取方式于一体的货物拾取装置。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供既能够夹持货物又具备货叉功能的爪子货叉一体机构及其搬运货物的方法、以及具有爪子货叉一体机械手的机器人。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

爪子货叉一体机构，包括机架、货叉组件、夹持组件；机架包括方管、角板；方管搭制成U形框架，U形框架前边方管的左右两端分别固定有两条竖向方管，并使用角板加固左右两边的方管与竖向方管的连接；货叉组件包括抬升货物的货叉，货叉分别与两条竖向方管连接，安装在两条竖向方管之间；夹持组件包括夹持货物的爪子，夹持组件横跨U形框架的左右两边，安装在竖向方管后方的机架上。采用这种结构后，该机构既能够夹持货物又具备货叉功能，适应性强，其爪子、货叉安装的相对位置有效保证了爪子与货叉各自正常工作。

货叉组件包括货叉、货叉限位板、货叉折叠气缸；货叉与机架前端的竖向方管转动连接；货叉折叠气缸一端转动安装在机架上，另一端与货叉转动连接；货叉折叠气缸伸缩驱动货叉转动展开或收起；竖向方管的下端固定有货叉限位板，货叉限位板包括安装部、伸出部，安装部固定在竖向方管上，伸出部在货叉下方顶住货叉。采用这种结构后，在不使用货叉的时候可以将其折叠，另外货叉限位板使货叉在伸展的状态下承载货物时，货物的压力由机架承受，避免由货叉折叠气缸去承受力，延长货叉折叠气缸的使用寿命。

货叉包括工作段、支撑段、控制段，货叉向前伸出的部分为工作段，工作段为L形，用以承载货物以对货物进行传递；支撑段连接工作段，支撑段的中间部分向上方曲折凸起；控制段从支撑段的两端向后伸出，控制段与机架左右的竖向方管铰链连接形成转动副。采用这种结构后，货叉搬运货物，工作段承载货物，支撑段凸起的部分更有利于阻止货叉上的货物向后方掉落；控制段使货叉可转动地安装在机架的前端的两竖向方管之间，以进一步实现折叠。

货叉组件还包括铰链板；铰链板对称安装在左右两边的机架上，作为货叉折叠气缸的支座；货叉折叠气缸安装在机架的左右两侧，货叉折叠气缸推杆端与货叉的控制段的尾部转动连接，另一端与铰链板转动连接；货叉折叠气缸的伸缩控制货叉的展开、折叠，货叉折叠气缸收缩，带动货叉的控制段转动，使货叉整体转动至货叉限位板所限定的位置,从而货叉展开；货叉折叠气缸伸长，带动货叉的控制段转动，从而折叠收起货叉。采用这种结构后，在不使用货叉的时候可以将其折叠，使整体机构占用的体积变小；另外货叉折叠气缸的安装方式也使其占用的空间会比较小。