本實(shí)用新型涉及一種碼頭自動(dòng)裝卸設(shè)備，特別涉及一種由工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行貨物對接的碼頭自動(dòng)裝卸裝置。

背景技術(shù)：

目前，鏈傳動(dòng)主要用于散貨船貨物的裝卸中，適用于礦砂類貨物的裝卸，貨物種類單一，自動(dòng)化水平較低，且鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)整體尺寸龐大，架設(shè)難度較大，所以在其它貨物的裝卸中較難直接應(yīng)用。

隨著工業(yè)機(jī)器人在各生產(chǎn)制造領(lǐng)域廣泛使用，生產(chǎn)效率和自動(dòng)裝配水平得到了極大的提高；但是工業(yè)機(jī)器人如何應(yīng)用在碼頭貨物的裝卸中，如何與傳統(tǒng)的裝卸設(shè)備相結(jié)合和匹配，是將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在碼頭貨物裝卸中必須要解決的首要問題。

在碼頭貨物的裝卸中，采用工業(yè)機(jī)器人與旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)相結(jié)合的方式，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性與靈活性，可用于大范圍距離與高度的變化。通過合理設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)，采用三支旋轉(zhuǎn)臂，等角度布置在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上，增強(qiáng)機(jī)構(gòu)平衡性，同時(shí)，自動(dòng)化水平與裝卸效率也得到提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種使用工業(yè)機(jī)器人的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置，通過工業(yè)機(jī)器人與旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)的對接配合，實(shí)現(xiàn)了碼頭貨物的自動(dòng)化裝卸，效率高、適用范圍廣。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種使用工業(yè)機(jī)器人的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置，其特征在于：包括平臺(tái)、設(shè)置在平臺(tái)上的用于抓取貨物的工業(yè)機(jī)器人、用于將工業(yè)機(jī)器人抓取的貨物運(yùn)送至運(yùn)輸工具的旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)可升降和旋轉(zhuǎn)工作；所述工業(yè)機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)分別與控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

在上述方案中，本實(shí)用新型通過工業(yè)機(jī)器人與旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)的對接配合，實(shí)現(xiàn)了碼頭貨物的自動(dòng)化裝卸，不僅提高了碼頭裝卸貨物的自動(dòng)化水平和智能化，而且兩者相互配合大大提高了貨物裝卸的效率和速度，有利于裝卸行業(yè)的推廣和普及。

所述工業(yè)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)工作；旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)上設(shè)有吊臂，吊臂的旋轉(zhuǎn)軌跡形成一個(gè)圓形，工業(yè)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)工作的最大范圍與所述圓形有交集。工業(yè)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)工作的最大范圍與吊臂的旋轉(zhuǎn)軌跡有交集，則可保證旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)與工業(yè)機(jī)器人可對接工作。

所述旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)由設(shè)置在平臺(tái)上的基座、主伸縮臂、旋轉(zhuǎn)臂和垂直伸縮臂組成；其中，基座可水平轉(zhuǎn)動(dòng)；主伸縮臂的底端鉸接在基座上，可隨基座的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，上端安裝轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤；旋轉(zhuǎn)臂均勻分布在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上且一端與轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤鉸接；垂直伸縮臂可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)臂的另一端，垂直伸縮臂的下端安裝夾具，用于與工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行貨物對接。本實(shí)用新型的主伸縮臂與基座鉸接可實(shí)現(xiàn)其在基座上可轉(zhuǎn)動(dòng)，而旋轉(zhuǎn)臂可通過轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，垂直伸縮臂也可在旋轉(zhuǎn)臂上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)用新型還包括支承油缸和液壓油缸；其中支承油缸的一端與主伸縮臂的外下表面鉸接，另一端與基座鉸接，用于驅(qū)動(dòng)主伸縮臂轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直方向；主伸縮臂與液壓油缸的運(yùn)動(dòng)端連接，由液壓油缸驅(qū)動(dòng)伸縮；轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤自帶動(dòng)力裝置；基座由液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)和回轉(zhuǎn)支承組成，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述旋轉(zhuǎn)臂為三個(gè)，兩兩相隔120°，均勻布設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上；工作時(shí)通過轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)至與工業(yè)機(jī)器人貨物對接位置，另一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂位于運(yùn)輸工具上方，剩下一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂處于等待狀態(tài)；依次循環(huán)，完成貨物交接轉(zhuǎn)移工作。旋轉(zhuǎn)臂可沿軸向伸縮和繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。平臺(tái)移動(dòng)前，旋轉(zhuǎn)臂可繞鉸接點(diǎn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)臂之間夾角，處于收攏狀態(tài)，方便運(yùn)輸。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)臂設(shè)置為三個(gè)，并且兩兩相隔120°，這樣可與工業(yè)機(jī)器人對接完全配合，解決工業(yè)機(jī)器人等待旋轉(zhuǎn)臂導(dǎo)致貨物裝卸效率低的問題，從而進(jìn)一步提高貨物裝卸的效率和速度。

本實(shí)用新型還包括液壓桿和伸縮油缸；所述液壓桿的一端鉸接在旋轉(zhuǎn)臂上， 運(yùn)動(dòng)端鉸接在垂直伸縮臂上，用于推動(dòng)垂直伸縮臂轉(zhuǎn)動(dòng)；垂直伸縮臂設(shè)置在伸縮油缸的運(yùn)動(dòng)端，由伸縮油缸帶動(dòng)伸縮。

本實(shí)用新型的垂直伸縮臂和主伸縮臂均可轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀態(tài)時(shí)便于平臺(tái)的運(yùn)輸和移動(dòng)，當(dāng)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)為垂直狀態(tài)時(shí)，則為工作狀態(tài)。而支承油缸和液壓桿分別為輔助主伸縮臂和垂直伸縮臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，從而提高主伸縮臂和垂直伸縮臂轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的主伸縮臂可根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的高度和位置進(jìn)行伸縮，實(shí)現(xiàn)垂直伸縮臂高度的調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)臂可根據(jù)碼頭船舶距離水平伸縮，而垂直伸縮臂可根據(jù)對接貨物的高度進(jìn)行伸縮，從而使得本實(shí)用新型的使用工業(yè)機(jī)器人的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置可適用于大范圍距離與高度的變化，通用性和實(shí)用性強(qiáng)。

所述夾具與控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

所述工業(yè)機(jī)器人采用6自由度工業(yè)機(jī)器人，分別由機(jī)身、大臂、小臂、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和末端夾具組成。

所述平臺(tái)為可移動(dòng)的底盤車。

所述運(yùn)輸工具為碼頭船舶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：本實(shí)用新型的使用工業(yè)機(jī)器人的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置提高了碼頭裝卸貨物的自動(dòng)化水平，通過工業(yè)機(jī)器人以及旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)的配合提高了貨物裝卸的效率。而且該碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置適應(yīng)性和靈活性較強(qiáng)，可適用于大范圍距離與高度的變化。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置的收攏狀態(tài)圖；

圖2是本實(shí)用新型碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置的作業(yè)狀態(tài)主視圖；

圖3是本實(shí)用新型碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置的右視圖(工業(yè)機(jī)器人未圖示)；

圖4是本實(shí)用新型碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置的俯視圖；

其中，1為底盤車、2為工業(yè)機(jī)器人、3為旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)、4為基座、5為支承油缸、6為主伸縮臂、7為旋轉(zhuǎn)臂、8為垂直伸縮臂、9為夾具、10為轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤、11為末端夾具、12為液壓桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一

如圖1至4所示，一種使用工業(yè)機(jī)器人的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置，包括可移動(dòng)的底盤車1、設(shè)置在底盤車1上的用于抓取貨物的工業(yè)機(jī)器人2、用于將工業(yè)機(jī)器人2抓取的貨物運(yùn)送至碼頭船舶的旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3和控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3可升降和旋轉(zhuǎn)工作，工業(yè)機(jī)器人2和旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3分別與控制系統(tǒng)信號(hào)連接。

為了保證旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3與工業(yè)機(jī)器人2可對接工作，本實(shí)用新型的工業(yè)機(jī)器人2旋轉(zhuǎn)工作，而旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3上設(shè)有吊臂，吊臂的旋轉(zhuǎn)軌跡形成一個(gè)圓形(圖4中的B)，工業(yè)機(jī)器人2旋轉(zhuǎn)工作的最大范圍(圖4中的A)與該圓形(圖4中的B)有交集。

本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3由設(shè)置在底盤車1上的基座4、主伸縮臂6、旋轉(zhuǎn)臂7和垂直伸縮臂8組成；其中，基座4可水平轉(zhuǎn)動(dòng)；主伸縮臂6的底端鉸接在基座4上，可隨基座4的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，上端安裝轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10；旋轉(zhuǎn)臂7均勻分布在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10上且一端與轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10鉸接；垂直伸縮臂8可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)臂7的另一端，垂直伸縮臂8的下端安裝有與控制系統(tǒng)信號(hào)連接的夾具9，用于與工業(yè)機(jī)器人2進(jìn)行貨物對接。

本實(shí)用新型還包括支承油缸5和液壓油缸；其中支承油缸5的一端與主伸縮臂6的外下表面鉸接，另一端與基座4鉸接，用于驅(qū)動(dòng)主伸縮臂6轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直方向；主伸縮臂6與液壓油缸的運(yùn)動(dòng)端連接，由液壓油缸驅(qū)動(dòng)伸縮；轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10自帶動(dòng)力裝置；基座4由液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)和回轉(zhuǎn)支承組成，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)臂7為三個(gè)，分別為旋轉(zhuǎn)臂7-a、旋轉(zhuǎn)臂7-b和旋轉(zhuǎn)臂7-c，兩兩相隔120°，均勻布設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10上；工作時(shí)通過轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤10的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂7-a轉(zhuǎn)動(dòng)至與工業(yè)機(jī)器人2貨物對接位置，另一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂7-b位于碼頭船舶上方，剩下一個(gè)旋轉(zhuǎn)臂7-c處于等待狀態(tài)；依次循環(huán)，完成貨物交接轉(zhuǎn)移工作。本實(shí)用新型還包括液壓桿12和伸縮油缸；其中，液壓桿12的一端鉸接在旋轉(zhuǎn)臂7上，運(yùn)動(dòng)端鉸接在垂直伸縮臂8上，用于推動(dòng)垂直伸縮臂8轉(zhuǎn) 動(dòng)；垂直伸縮臂8設(shè)置在伸縮油缸的運(yùn)動(dòng)端，由伸縮油缸帶動(dòng)伸縮。

本實(shí)用新型的垂直伸縮臂8和主伸縮臂6均可轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀態(tài)時(shí)便于底盤車1的運(yùn)輸和移動(dòng)，當(dāng)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)為垂直狀態(tài)時(shí)，則為工作狀態(tài)。而支承油缸5和液壓桿12分別為輔助主伸縮臂6和垂直伸縮臂8轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，從而提高主伸縮臂6和垂直伸縮臂8轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的主伸縮臂6可根據(jù)工業(yè)機(jī)器人2的高度和位置進(jìn)行伸縮，實(shí)現(xiàn)垂直伸縮臂8高度的調(diào)節(jié)。而垂直伸縮臂8可根據(jù)對接貨物的高度進(jìn)行伸縮，從而使得本實(shí)用新型的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置可適用于大范圍距離與高度的變化，通用性和實(shí)用性強(qiáng)。

本實(shí)用新型的工業(yè)機(jī)器人2采用6自由度工業(yè)機(jī)器人，分別由機(jī)身、大臂、小臂、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和末端夾具11組成，并由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)控制其在工作范圍內(nèi)作業(yè)。

本實(shí)用新型的碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置提高了碼頭裝卸貨物的自動(dòng)化水平，通過工業(yè)機(jī)器人2以及旋轉(zhuǎn)吊臂機(jī)構(gòu)3的配合提高了貨物裝卸的效率。而且該碼頭自動(dòng)裝卸運(yùn)輸裝置適應(yīng)性和靈活性較強(qiáng)，可適用于大范圍距離與高度的變化。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處僅在于：旋轉(zhuǎn)臂為一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或四個(gè)以上，旋轉(zhuǎn)臂均勻布設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤上，兩兩旋轉(zhuǎn)臂相隔的角度為，其中n為旋轉(zhuǎn)臂的個(gè)數(shù)。

本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一一致。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。