本發(fā)明屬于自動(dòng)裝填，涉及一種負(fù)載的自動(dòng)裝填裝置及自動(dòng)裝填方法。

背景技術(shù)：

1、本發(fā)明所提及的負(fù)載不特指某一物體，而是指一類需要多個(gè)儲(chǔ)存并高效取用的物體或設(shè)備。該類物體或設(shè)備在常規(guī)使用中通常要求多個(gè)集體裝載并能夠連續(xù)取用，并對(duì)裝填效率具有較高要求。例如，無人機(jī)設(shè)備的發(fā)射等。

2、在通常的負(fù)載使用中，常通過人工或裝載機(jī)器將多個(gè)負(fù)載集體裝載存放，取用時(shí)采用人工或送填機(jī)器將其填放至預(yù)定位置。例如，在文獻(xiàn)“一種曲柄式往復(fù)自動(dòng)裝填器”中作者顧愛國設(shè)計(jì)了一種采用手動(dòng)裝填子彈夾裝置，通過手柄驅(qū)動(dòng)加彈機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將彈體從彈倉內(nèi)傳送至預(yù)定位置，裝填彈體效率較低。在文獻(xiàn)“一種修復(fù)片自動(dòng)裝填裝置”中，作者閆強(qiáng)設(shè)計(jì)了一種修復(fù)片的自動(dòng)裝填裝置，首先將一片修復(fù)片手動(dòng)放置在初始位置，再采用多組驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)修復(fù)片移動(dòng)至預(yù)定位置，在預(yù)定位置設(shè)計(jì)夾持組件對(duì)修復(fù)片限位夾持，通過感應(yīng)器控制輸送機(jī)構(gòu)和夾持組件的開啟和關(guān)閉。該設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)多組修復(fù)片的連續(xù)裝填，裝填效率較低，另外需要多組驅(qū)動(dòng)源，占用空間資源較多且驅(qū)動(dòng)源集成控制系統(tǒng)較為復(fù)雜。現(xiàn)有的負(fù)載自動(dòng)裝填裝置大多存在裝載、送填方法效率低、裝載與送填設(shè)備分體，占用空間資源較大、裝載與送填設(shè)備采用獨(dú)立動(dòng)力源等不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述背景技術(shù)的問題，而提出一種負(fù)載的自動(dòng)裝填裝置及自動(dòng)裝填方法。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在箱體內(nèi)裝載多架負(fù)載，并在需要取用負(fù)載時(shí)，能夠高效地將負(fù)載從儲(chǔ)存位置傳送到預(yù)定位置。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、一種負(fù)載的自動(dòng)裝填裝置，該裝置包括箱體、傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)、負(fù)載群、傳動(dòng)箱、推動(dòng)箱和動(dòng)力箱；所述箱體包括頂板、底座、前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板、前導(dǎo)向管、中間支撐板和后導(dǎo)向管；所述傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)包括外殼體、內(nèi)殼體、掛板結(jié)構(gòu)、鏈條、夾緊機(jī)構(gòu)；所述負(fù)載群包括負(fù)載一、負(fù)載二、負(fù)載三、負(fù)載四、負(fù)載五、負(fù)載六、負(fù)載七、負(fù)載八、負(fù)載九、負(fù)載十、負(fù)載十一、負(fù)載十二；所述傳動(dòng)箱包括傳動(dòng)箱體、傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪、第一嚙合齒輪、第一傳動(dòng)軸、傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪、棘輪、第二傳動(dòng)軸、第二嚙合齒輪和傳動(dòng)第一螺栓；所述推動(dòng)箱包括連接板、前推動(dòng)機(jī)構(gòu)和后推動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述動(dòng)力箱包括動(dòng)力箱體、電機(jī)、第一絲杠座、螺桿、第二絲杠座和動(dòng)力箱螺栓；其中：

4、所述頂板內(nèi)壁開有螺紋盲孔，用于掛板通過掛板第一螺栓與其連接；

5、所述底座開有凹槽，用于推動(dòng)箱的連接板前后運(yùn)動(dòng)，并且所述底座開有螺紋盲孔，動(dòng)力箱的第二絲杠座通過動(dòng)力箱螺栓固定在底座凹槽內(nèi)；

6、所述前側(cè)板具有與后側(cè)板鏡面對(duì)稱的凹槽結(jié)構(gòu)，且用于給負(fù)載二、負(fù)載四、負(fù)載六、負(fù)載八、負(fù)載十、負(fù)載十二、的運(yùn)動(dòng)提供導(dǎo)向及穩(wěn)定作用；

7、所述后側(cè)板內(nèi)壁面開有上曲線凹槽、下曲線凹槽和底直線凹槽，用于給負(fù)載一、負(fù)載三、負(fù)載五、負(fù)載七、負(fù)載九、負(fù)載十一的運(yùn)動(dòng)過程提供導(dǎo)向及穩(wěn)定作用；

8、所述左側(cè)板設(shè)計(jì)為雙開式結(jié)構(gòu)，以便于負(fù)載的裝載及特殊情況下的緊急處理；

9、所述右側(cè)板設(shè)計(jì)為一體式；

10、所述前導(dǎo)向管和后導(dǎo)向管設(shè)計(jì)為c型截面，起到對(duì)負(fù)載的定位作用，中間支撐板的伸出位置開有通孔，通過傳動(dòng)第一螺栓與動(dòng)力箱體固定連接，用于固定傳動(dòng)箱；

11、所述傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)頂部有掛板與箱體的頂板通過螺栓連接，用于固定傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)；

12、所述外殼體的左上端設(shè)計(jì)有前后對(duì)稱的兩個(gè)傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起，用于裝載負(fù)載時(shí)打開夾緊機(jī)構(gòu)，右下端設(shè)計(jì)有兩個(gè)前后對(duì)稱的傳動(dòng)鏈第二圓柱凸起，用于負(fù)載到達(dá)負(fù)載第一位置后打開夾緊機(jī)構(gòu)；

13、所述外殼體開有內(nèi)鏈槽，用于給鏈條提供運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向及支承作用；所述外殼體上端凸起部分開有螺紋盲孔，通過掛板第二螺栓與掛板固定連接；

14、所述外殼體開有通槽，用于鏈條滾輪與傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪和傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪)嚙合；

15、所述內(nèi)殼體開有外鏈槽，用于配合內(nèi)鏈槽給鏈條提供運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向及支承作用；

16、所述掛板結(jié)構(gòu)包括掛板、掛板第一螺栓和掛板第二螺栓，掛板第一螺栓用于將傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)與頂板的固定連接，掛板第二螺栓用于將掛板與外殼體的固定連接；傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)上布置有相同結(jié)構(gòu)的掛板結(jié)構(gòu)，以保證傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)可以平穩(wěn)的懸掛于頂板上；

17、所述鏈條由相同鏈節(jié)首尾相接組成；所述鏈節(jié)由中間塊、第一滾輪、第二滾輪和鏈接軸組成；

18、所述夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊主體、夾緊第一連桿、夾緊第一連接軸、夾緊第二連接軸、夾緊第二連桿、夾緊第三連接軸、夾緊第三連桿、夾緊第一拉伸彈簧和夾緊第四連接軸組成；

19、所述夾緊機(jī)構(gòu)均勻交叉分布于所述鏈條兩側(cè)；

20、所述負(fù)載群包括的負(fù)載一～負(fù)載十二的形狀大小完全一致；負(fù)載外殼設(shè)計(jì)有負(fù)載第一圓柱凸起、負(fù)載第二圓柱凸起和負(fù)載第三圓柱凸起；

21、所述傳動(dòng)箱體底部?jī)蓚?cè)板位置開有傳動(dòng)第一通孔，通過傳動(dòng)第一螺栓與中間支撐板固定連接；所述傳動(dòng)箱體兩側(cè)壁面開有傳動(dòng)第一盲孔，用于支承第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸；

22、所述傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪、第一嚙合齒輪、傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪通過鍵固定于第一傳動(dòng)軸上；所述第一嚙合齒輪和棘輪通過鍵固定于第二傳動(dòng)軸上；

23、所述傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪與傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪齒輪參數(shù)完全一致，且同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪與所述第一滾輪嚙合，所述傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪與所述第二滾輪嚙合；

24、所述第一嚙合齒輪和第二嚙合齒輪嚙合傳動(dòng)，且齒輪參數(shù)完全一致；

25、所述棘輪設(shè)計(jì)為四片葉輪，當(dāng)所述后推動(dòng)機(jī)構(gòu)返程通過時(shí)，可帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圓周，由此傳動(dòng)鏈第一嚙合齒輪和傳動(dòng)鏈第二嚙合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圓周，與所述傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)的鏈條滾輪嚙合，完成一個(gè)負(fù)載的傳送；

26、所述連接板下端開有螺紋通孔，該螺紋與所述螺桿相匹配，連接面加滾珠，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；

27、所述前推動(dòng)機(jī)構(gòu)與后推動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)成鏡面對(duì)稱；

28、所述后推動(dòng)機(jī)構(gòu)由推動(dòng)第一連桿、推動(dòng)第一壓縮彈簧、推動(dòng)第一連接軸、推動(dòng)第二連桿、推動(dòng)第一螺母、單向通過機(jī)構(gòu)、推動(dòng)第二拉伸彈簧、推動(dòng)第二螺母組成；

29、所述電機(jī)固定在動(dòng)力箱體內(nèi)，通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿正反轉(zhuǎn)，由此控制連接板的去程與返程；

30、所述第一絲杠座和所述第二絲杠座內(nèi)部裝有軸承，起到支承螺桿、減少振動(dòng)等作用。

31、優(yōu)選的，所述夾緊主體開有夾緊第一通孔，通過所述夾緊第一連接軸與所述夾緊第一連桿連接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；所述夾緊主體開有夾緊第二通孔，通過所述夾緊第四連接軸與所述夾緊第三連桿連接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接；所述夾緊主體一端面開有大開槽，用于當(dāng)夾緊機(jī)構(gòu)在所述鏈條上隨動(dòng)至外殼體的傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起和傳動(dòng)鏈第二圓柱凸起位置時(shí)可以打開并順利回復(fù)；所述夾緊主體開有夾緊第三通孔，通過所述鏈接軸將所述夾緊機(jī)構(gòu)與所述鏈條固定連接，為了防止夾緊機(jī)構(gòu)脫落，采用夾緊螺母緊固；所述夾緊主體設(shè)計(jì)有夾緊接觸第一圓環(huán)面。

32、優(yōu)選的，所述夾緊第一連桿和夾緊第二連桿通過夾緊第二連接軸連接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述夾緊第二連桿與夾緊第三連桿通過夾緊第三連接軸連接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述夾緊第三連桿與夾緊第一彈簧固連，通過拉伸與回復(fù)實(shí)現(xiàn)夾緊機(jī)構(gòu)的開合；所述夾緊第一連桿設(shè)計(jì)有夾緊接觸第二圓環(huán)面，夾緊接觸第一圓環(huán)面和夾緊接觸第二圓環(huán)面配合可夾緊和放松負(fù)載的負(fù)載第一凸起。

33、優(yōu)選的，所述推動(dòng)第一連桿設(shè)計(jì)有上開合板，所述推動(dòng)第二連桿設(shè)計(jì)有下開合板，當(dāng)所述后推動(dòng)機(jī)構(gòu)返程運(yùn)動(dòng)時(shí)可以起到限位的作用。

34、優(yōu)選的，所述推動(dòng)第一連桿與推動(dòng)第二連桿通過推動(dòng)第一連接軸連接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述推動(dòng)第一彈簧兩端與推動(dòng)第一連桿和推動(dòng)第二連桿固定連接。

35、優(yōu)選的，所述單向通過機(jī)構(gòu)由推動(dòng)第三連桿、推動(dòng)第二連接軸、上軸套、下軸套組成。

36、優(yōu)選的，所述單向通過機(jī)構(gòu)通過所述推動(dòng)第一螺母連接于推動(dòng)第二連桿上。

37、優(yōu)選的，所述推動(dòng)第二拉伸彈簧兩端分別與推動(dòng)第二連桿和推動(dòng)第三連桿固定連接。

38、優(yōu)選的，所述推動(dòng)第二連桿通過推動(dòng)第二螺母與連接板固定連接。

39、一種負(fù)載的自動(dòng)裝填方法，該方法包括以下步驟：

40、s1，初始狀態(tài)：箱體內(nèi)無負(fù)載，電機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，推動(dòng)箱位于最右端初始位置，推動(dòng)第一壓縮彈簧和推動(dòng)第二拉伸彈簧處于自由長度。傳動(dòng)箱內(nèi)棘輪處于初始設(shè)定位置。后側(cè)板側(cè)傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起處有一夾緊機(jī)構(gòu)，該夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊第三連桿與傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起接觸，此時(shí)該夾緊機(jī)構(gòu)仍處于夾緊狀態(tài)。

41、s2，打開左側(cè)板將第一個(gè)負(fù)載一沿后側(cè)板上的上曲線凹槽和下曲線凹槽推入箱體內(nèi)，但未與傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起處夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊接觸第一圓柱面接觸。

42、s3，打開電機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)箱向左運(yùn)動(dòng)(即為去程)，當(dāng)后推動(dòng)機(jī)構(gòu)到達(dá)與棘輪接觸位置時(shí)，推動(dòng)第一連桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由此壓縮推動(dòng)第一壓縮彈簧，由此保證后推動(dòng)機(jī)構(gòu)繞過棘輪而不使其轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)箱到達(dá)左側(cè)預(yù)定位置后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，推動(dòng)箱向右運(yùn)動(dòng)(即為返程)，當(dāng)后推動(dòng)機(jī)構(gòu)的推動(dòng)第一連桿與棘輪接觸時(shí)，推動(dòng)第一連桿由于上開合板與下開合板的限制無法逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故在推動(dòng)箱返程過程中無法繞過棘輪，從而帶動(dòng)棘輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

43、s4，在棘輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于傳動(dòng)箱內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)，從而帶動(dòng)鏈條開始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)傳動(dòng)鏈第一圓柱凸起處夾緊機(jī)構(gòu)被打開，此時(shí)立即推入負(fù)載一使其負(fù)載第一圓柱凸起被夾緊接觸第一圓柱面接觸和夾緊接觸第二圓柱面夾緊，由此實(shí)現(xiàn)負(fù)載一的裝載。

44、s5，棘輪被推動(dòng)箱帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圓周后與推動(dòng)箱脫離。推動(dòng)箱繼續(xù)返程直至回到右端初始位置，即完成一個(gè)周期。該周期內(nèi)完成負(fù)載一的裝載。

45、s6，由此循環(huán)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使得兩側(cè)12架負(fù)載交替被裝載至箱體內(nèi)預(yù)定位置。

46、s7，負(fù)載全部裝載完成后，電機(jī)繼續(xù)下一周期的正反轉(zhuǎn)。不同的是，從裝載完成后的第一個(gè)周期開始，去程時(shí)的前推動(dòng)機(jī)構(gòu)和后推動(dòng)機(jī)構(gòu)將分別交替推動(dòng)負(fù)載至前導(dǎo)向管和后導(dǎo)向管內(nèi)(即第二預(yù)定位置)，由此完成負(fù)載的送填。

47、s8，裝載完成后，箱體內(nèi)裝有12架負(fù)載，此時(shí)負(fù)載一到達(dá)后側(cè)板右下端底部位置(即第一預(yù)定位置)，電機(jī)開始新一周期正轉(zhuǎn)時(shí)，推動(dòng)第二拉伸彈簧處于自由長度，此時(shí)單向通過機(jī)構(gòu)的推動(dòng)第三連桿處于凸出狀態(tài)。隨著電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動(dòng)箱去程運(yùn)動(dòng)，凸出的推動(dòng)第三連桿推動(dòng)負(fù)載一右端使其向左運(yùn)動(dòng)至后導(dǎo)向管(負(fù)載第二預(yù)定位置)內(nèi)，完成負(fù)載一的送填。

48、s9，同時(shí)，推動(dòng)箱的返程過程中，后推動(dòng)機(jī)構(gòu)與棘輪接觸，帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)1/4周期，將前側(cè)板側(cè)的負(fù)載二傳送至前側(cè)板右下端底部位置(即第一預(yù)定位置)。下一次電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，將通過前推動(dòng)機(jī)構(gòu)將負(fù)載二推送至前導(dǎo)向管處(即負(fù)載第二預(yù)定位置)，完成該負(fù)載二的送填。

49、s10，以此循環(huán)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使得所有負(fù)載被送填至第二預(yù)定位置。由此完成所有箱體內(nèi)負(fù)載的送填。

50、本發(fā)明提供了一種負(fù)載的自動(dòng)裝填裝置及其自動(dòng)裝填方法，該裝置由電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠帶動(dòng)推動(dòng)箱運(yùn)動(dòng)提供負(fù)載裝載和送填所需的動(dòng)力。電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，推動(dòng)箱的返程運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)箱內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過傳動(dòng)箱內(nèi)齒輪與傳動(dòng)鏈條滾輪的嚙合帶動(dòng)鏈條運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，鏈條上的夾緊機(jī)構(gòu)將負(fù)載裝載在相應(yīng)儲(chǔ)存位置，當(dāng)全部負(fù)載裝載完畢后，電機(jī)的反轉(zhuǎn)可將負(fù)載移動(dòng)至第一預(yù)定位置。電機(jī)的正轉(zhuǎn)時(shí)，推動(dòng)箱可將第一預(yù)定位置的負(fù)載推向第二預(yù)定位置。由此，極大地利用了動(dòng)力源的整個(gè)正反轉(zhuǎn)周期，而且整個(gè)裝載與送填過程兩側(cè)交替進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載的高效率裝載及送填。本發(fā)明可自動(dòng)裝載與送填12架負(fù)載，所述負(fù)載緊貼在所述箱體內(nèi)壁面凹槽內(nèi)且交叉排列分布成兩列，前后各6架。

51、本發(fā)明的技術(shù)效果：

52、1.發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅采用一個(gè)動(dòng)力源即可實(shí)現(xiàn)負(fù)載的裝載與送填動(dòng)作，制作要求低，故障率低。

53、2.本發(fā)明能夠同時(shí)容納12架負(fù)載，所占用的空間資源較小。

54、3.本發(fā)明中12架負(fù)載交叉分布成兩排，可以實(shí)現(xiàn)交替裝載與送填，具有較高的裝填效率。

55、4.本發(fā)明適用性高，不特定用于某一負(fù)載，而可用于一類需要多個(gè)儲(chǔ)存并高效取用的物體，例如，無人機(jī)設(shè)備等。并可用于多種同類型負(fù)載的裝載與送填。

56、5.本發(fā)明裝置可以重復(fù)使用，當(dāng)箱體內(nèi)負(fù)載使用完畢后，可以重新進(jìn)行新一批負(fù)載的裝填。