本发明涉及机械手臂技术领域,具体为一种工业机器人手臂。
背景技术:
在工业生产的流水线上,一般都装配有用于对货物搬运和转移的机器人手臂,这种机器人手臂很好能够代替人工手臂,解放了劳动力,给工业生产带来了不小的经济效益,但现有的工业机器人手臂存在很多问题和缺陷,因此需要一种新型工业机器人手臂。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决:
(1)传统的工业机器人手臂没有防坠落的功能,使用时的安全性能较差;
(2)传统的工业机器人手臂旋转时的稳定性较差,容易出现损坏,影响该手臂的正常使用;
(3)传统的工业机器人手臂安装时的结构强度较低,易出现松动现象,不便于使用;
(4)传统的工业机器人手臂在夹取货物时没有缓冲的功能,容易损坏货物,不能满足使用的需要;
(5)传统的工业机器人手臂不方便调节手臂的长度,导致实用性不强。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种工业机器人手臂,以解决上述背景技术中提出没有防坠落的功能,使用时的安全性能较差的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种工业机器人手臂,包括底座、安装座和支撑柱,所述底座设置在安装座的顶端,所述底座和安装座之间设置有便于稳定装配结构,所述支撑柱活动连接在底座的顶端,所述支撑柱外部的底端设置有稳定旋转机构,所述支撑柱的顶端活动铰接有第二活动臂,所述支撑柱前端的顶部固定连接有第二旋转气缸,所述第二活动臂的顶端活动铰接有第一活动臂,所述第二活动臂前端的顶部固定连接有第一旋转气缸,所述第一活动臂的一侧设置有横板,所述横板顶端的一侧固定连接有伸缩气缸,所述伸缩气缸的输出端贯穿至横板的底端并固定连接有缓冲夹持机构,所述横板和第一活动臂之间设置有伸缩调节结构,所述支撑柱和第二活动臂之间设置有防坠落结构;
所述防坠落结构包括铰接块,所述铰接块固定连接在支撑柱的一侧,所述铰接块的顶端活动铰接有支撑架,所述支撑架之间的顶端固定连接有滑动块,所述第二活动臂的内部设置有防坠槽。
优选的,所述滑动块贯穿在防坠槽的内部,所述滑动块与防坠槽之间构成滑动连接。
优选的,所述稳定旋转机构由驱动电机、滚动槽、稳定杆、活动槽和滚珠组成,所述驱动电机固定连接在底座的内部,所述稳定杆固定连接在支撑柱外部靠近底端的位置处,所述滚动槽设置在底座顶端的内部,所述稳定杆底端的内部设置有活动槽,所述活动槽的内部设置有滚珠。
优选的,所述稳定杆在支撑柱的外部设置有六组,所述稳定杆的底端嵌入滚动槽的内部。
优选的,所述便于稳定装配结构由六角形槽、六角形块、安装螺栓、固定板和螺纹孔组成,所述六角形槽设置在安装座顶端的内部,所述六角形块固定连接在底座的底端,所述固定板固定连接在底座外部的底端,所述固定板的内部以及安装座顶端的内部设置有螺纹孔,所述螺纹孔的内部贯穿有安装螺栓。
优选的,所述固定板的底端与底座的底端处于同一水平面。
优选的,所述缓冲夹持机构由夹板、壳体、伺服电机、双向丝杆、移动块、限位槽、缓冲板、凹槽、弹簧槽和缓冲弹簧组成,所述壳体固定连接在伸缩气缸输出端的底部,所述壳体的内部活动连接有双向丝杆,所述壳体的前端固定连接有伺服电机,所述双向丝杆外部的两端分别活动连接有移动块,所述壳体底端的内部设置有限位槽,所述移动块的底端贯穿限位槽并固定连接有夹板,所述夹板一端的内部设置有凹槽,所述凹槽一端的顶部和底部分别设置有弹簧槽,所述弹簧槽的内部固定连接有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的另一端固定连接有缓冲板。
优选的,所述夹板关于壳体的垂直中心呈对称分布,所述缓冲板的一侧嵌入凹槽的内部。
优选的,所述伸缩调节结构由伸缩槽、预留孔、锁定螺栓和螺母组成,所述伸缩槽设置在第一活动臂一侧的内部,所述预留孔设置在横板一侧的内部,所述伸缩槽的两端与预留孔的内部之间贯穿有锁定螺栓,所述锁定螺栓的外部套接有螺母。
优选的,所述横板的一侧贯穿至伸缩槽的内部,所述预留孔在横板一侧的内部呈等间距排列。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该工业机器人手臂不仅实现了具有防坠落的功能,使用时的安全性能较好,实现了旋转时的稳定性较高,不容易出现损坏,保证该手臂的正常使用,实现了安装时的结构强度较强,不易出现松动现象,便于使用,实现了在夹取货物时具有缓冲的功能,不容易损坏货物,能满足使用的需要,而且实现了方便调节手臂的长度,提高其实用性;
(1)通过设置有防坠落结构,防坠落结构包括铰接块,铰接块固定连接在支撑柱的一侧,铰接块的顶端活动铰接有支撑架,支撑架之间的顶端固定连接有滑动块,第二活动臂的内部设置有防坠槽,在使用时,第二旋转气缸驱动第二活动臂弯折的过程中第一旋转气缸驱动第一活动臂弯折,在这个过程中,支撑架顶部的滑动块在防坠槽内部滑动,第二活动臂所能弯折的程度取决于防坠槽的长度,这样可以防止由于第二旋转气缸损坏或断电而导致第二活动臂坠落,从而可以提高该手臂使用时的安全性能;
(2)通过设置有驱动电机、滚动槽、稳定杆、活动槽和滚珠,在使用时,驱动电机驱动支撑柱转动,此时稳定杆上的滚珠在滚动槽内部滚动,这样可以使稳定杆与支撑柱同时转动,稳定杆可以对支撑柱进行支撑,从而可以增强支撑柱在转动过程中的稳定性,使得该手臂不易损坏,保证该手臂的正常使用;
(3)通过设置有六角形槽、六角形块、安装螺栓、固定板和螺纹孔,在使用时,将六角形块插在六角形槽的内部,之后再依次将安装螺栓拧紧使固定板固定在安装座上,这样就完成了对底座的安装固定,六角形块插在六角形槽的内部可以增强底座安装固定的稳定性,使其不易发生松动,便于该手臂的使用;
(4)通过设置有夹板、壳体、伺服电机、双向丝杆、移动块、限位槽、缓冲板、凹槽、弹簧槽和缓冲弹簧,在使用时,启动伺服电机,伺服电机驱动双向丝杆转动,双向丝杆驱动移动块对向运动,移动块带动夹板对向运动对货物夹取,此时缓冲板首先与货物接触,之后缓冲弹簧不断收缩,直至缓冲板完全顶紧在凹槽的内部,这样就完成了对货物的夹取,缓冲弹簧收缩的过程是对货物夹取时的缓冲阶段,这样可以避免对货物造成损坏,能满足使用的需要;
(5)通过设置有伸缩槽、预留孔、锁定螺栓和螺母,在使用时,将螺母从锁定螺栓上拧下,之后拔出锁定螺栓,然后调节横板进入伸缩槽内部的长度,之后再用锁定螺栓和螺母锁定,这样就实现了对该手臂的长度进行调节,提高该手臂的实用性。
附图说明
图1为本发明的正视剖面结构示意图;
图2为本发明的缓冲夹持机构侧视剖面放大结构示意图;
图3为本发明的支撑架侧视放大结构示意图;
图4为本发明的支撑柱仰视放大结构示意图;
图5为本发明的底座仰视结构示意图;
图6为本发明的伸缩调节结构正视局部剖面放大结构示意图。
图中:1、底座;2、稳定旋转机构;201、驱动电机;202、滚动槽;203、稳定杆;204、活动槽;205、滚珠;3、安装座;4、便于稳定装配结构;401、六角形槽;402、六角形块;403、安装螺栓;404、固定板;405、螺纹孔;5、支撑柱;6、铰接块;7、支撑架;8、滑动块;9、缓冲夹持机构;901、夹板;902、壳体;903、伺服电机;904、双向丝杆;905、移动块;906、限位槽;907、缓冲板;908、凹槽;909、弹簧槽;910、缓冲弹簧;10、横板;11、伸缩气缸;12、第一活动臂;13、伸缩调节结构;1301、伸缩槽;1302、预留孔;1303、锁定螺栓;1304、螺母;14、第一旋转气缸;15、第二活动臂;16、防坠槽;17、第二旋转气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:请参阅图1-6,一种工业机器人手臂,包括底座1、安装座3和支撑柱5,底座1设置在安装座3的顶端,底座1和安装座3之间设置有便于稳定装配结构4,支撑柱5活动连接在底座1的顶端,支撑柱5外部的底端设置有稳定旋转机构2,支撑柱5的顶端活动铰接有第二活动臂15,支撑柱5前端的顶部固定连接有第二旋转气缸17,第二旋转气缸17的型号可为msqb10,第二活动臂15的顶端活动铰接有第一活动臂12,第二活动臂15前端的顶部固定连接有第一旋转气缸14,第一旋转气缸14的型号可为msqb20,第一活动臂12的一侧设置有横板10,横板10顶端的一侧固定连接有伸缩气缸11,伸缩气缸11的型号可为j64rt2univer,伸缩气缸11的输出端贯穿至横板10的底端并固定连接有缓冲夹持机构9,横板10和第一活动臂12之间设置有伸缩调节结构13,支撑柱5和第二活动臂15之间设置有防坠落结构;
请参阅图1-6,一种工业机器人手臂还包括防坠落结构,防坠落结构包括铰接块6,铰接块6固定连接在支撑柱5的一侧,铰接块6的顶端活动铰接有支撑架7,支撑架7之间的顶端固定连接有滑动块8,第二活动臂15的内部设置有防坠槽16;
滑动块8贯穿在防坠槽16的内部,滑动块8与防坠槽16之间构成滑动连接;
具体地,如图1和图3所示,在使用时,第二旋转气缸17驱动第二活动臂15弯折的过程中第一旋转气缸14驱动第一活动臂12弯折,在这个过程中,支撑架7顶部的滑动块8在防坠槽16内部滑动,第二活动臂15所能弯折的程度取决于防坠槽16的长度,这样可以防止由于第二旋转气缸17损坏或断电而导致第二活动臂15坠落,从而可以提高该手臂使用时的安全性能。
实施例2:稳定旋转机构2由驱动电机201、滚动槽202、稳定杆203、活动槽204和滚珠205组成,驱动电机201固定连接在底座1的内部,驱动电机201的型号可为y80m2-2,稳定杆203固定连接在支撑柱5外部靠近底端的位置处,滚动槽202设置在底座1顶端的内部,稳定杆203底端的内部设置有活动槽204,活动槽204的内部设置有滚珠205;
稳定杆203在支撑柱5的外部设置有六组,稳定杆203的底端嵌入滚动槽202的内部;
具体地,如图1和图4所示,在使用时,驱动电机201驱动支撑柱5转动,此时稳定杆203上的滚珠205在滚动槽202内部滚动,这样可以使稳定杆203与支撑柱5同时转动,稳定杆203可以对支撑柱5进行支撑,从而可以增强支撑柱5在转动过程中的稳定性,使得该手臂不易损坏,保证该手臂的正常使用。
实施例3:便于稳定装配结构4由六角形槽401、六角形块402、安装螺栓403、固定板404和螺纹孔405组成,六角形槽401设置在安装座3顶端的内部,六角形块402固定连接在底座1的底端,固定板404固定连接在底座1外部的底端,固定板404的内部以及安装座3顶端的内部设置有螺纹孔405,螺纹孔405的内部贯穿有安装螺栓403;
固定板404的底端与底座1的底端处于同一水平面;
具体地,如图1和图5所示,在使用时,将六角形块402插在六角形槽401的内部,之后再依次将安装螺栓403拧紧使固定板404固定在安装座3上,这样就完成了对底座1的安装固定,六角形块402插在六角形槽401的内部可以增强底座1安装固定的稳定性,使其不易发生松动,便于该手臂的使用。
实施例4:缓冲夹持机构9由夹板901、壳体902、伺服电机903、双向丝杆904、移动块905、限位槽906、缓冲板907、凹槽908、弹簧槽909和缓冲弹簧910组成,壳体902固定连接在伸缩气缸11输出端的底部,壳体902的内部活动连接有双向丝杆904,壳体902的前端固定连接有伺服电机903,伺服电机903的型号可为asd-a2,双向丝杆904外部的两端分别活动连接有移动块905,壳体902底端的内部设置有限位槽906,移动块905的底端贯穿限位槽906并固定连接有夹板901,夹板901一端的内部设置有凹槽908,凹槽908一端的顶部和底部分别设置有弹簧槽909,弹簧槽909的内部固定连接有缓冲弹簧910,缓冲弹簧910的另一端固定连接有缓冲板907;
夹板901关于壳体902的垂直中心呈对称分布,缓冲板907的一侧嵌入凹槽908的内部;
具体地,如图1和图2所示,在使用时,启动伺服电机903,伺服电机903驱动双向丝杆904转动,双向丝杆904驱动移动块905对向运动,移动块905带动夹板901对向运动对货物夹取,此时缓冲板907首先与货物接触,之后缓冲弹簧910不断收缩,直至缓冲板907完全顶紧在凹槽908的内部,这样就完成了对货物的夹取,缓冲弹簧910收缩的过程是对货物夹取时的缓冲阶段,这样可以避免对货物造成损坏,能满足使用的需要。
实施例5:伸缩调节结构13由伸缩槽1301、预留孔1302、锁定螺栓1303和螺母1304组成,伸缩槽1301设置在第一活动臂12一侧的内部,预留孔1302设置在横板10一侧的内部,伸缩槽1301的两端与预留孔1302的内部之间贯穿有锁定螺栓1303,锁定螺栓1303的外部套接有螺母1304;
横板10的一侧贯穿至伸缩槽1301的内部,预留孔1302在横板10一侧的内部呈等间距排列;
具体地,如图1和图6所示,在使用时,将螺母1304从锁定螺栓1303上拧下,之后拔出锁定螺栓1303,然后调节横板10进入伸缩槽1301内部的长度,之后再用锁定螺栓1303和螺母1304锁定,这样就实现了对该手臂的长度进行调节,提高该手臂的实用性。
工作原理:本发明在使用时,首先,将六角形块402插在六角形槽401的内部,之后再依次将安装螺栓403拧紧使固定板404固定在安装座3上,这样就完成了对底座1的安装固定,六角形块402插在六角形槽401的内部可以增强底座1安装固定的稳定性,使其不易发生松动,便于该手臂的使用。
其次,在使用时,驱动电机201驱动支撑柱5转动,此时稳定杆203上的滚珠205在滚动槽202内部滚动,这样可以使稳定杆203与支撑柱5同时转动,稳定杆203可以对支撑柱5进行支撑,从而可以增强支撑柱5在转动过程中的稳定性,使得该手臂不易损坏,保证该手臂的正常使用。
之后,在使用时,第二旋转气缸17驱动第二活动臂15弯折的过程中第一旋转气缸14驱动第一活动臂12弯折,在这个过程中,支撑架7顶部的滑动块8在防坠槽16内部滑动,第二活动臂15所能弯折的程度取决于防坠槽16的长度,这样可以防止由于第二旋转气缸17损坏或断电而导致第二活动臂15坠落,从而可以提高该手臂使用时的安全性能。
然后,在使用时,启动伺服电机903,伺服电机903驱动双向丝杆904转动,双向丝杆904驱动移动块905对向运动,移动块905带动夹板901对向运动对货物夹取,此时缓冲板907首先与货物接触,之后缓冲弹簧910不断收缩,直至缓冲板907完全顶紧在凹槽908的内部,这样就完成了对货物的夹取,缓冲弹簧910收缩的过程是对货物夹取时的缓冲阶段,这样可以避免对货物造成损坏,能满足使用的需要。
最后,在使用时,将螺母1304从锁定螺栓1303上拧下,之后拔出锁定螺栓1303,然后调节横板10进入伸缩槽1301内部的长度,之后再用锁定螺栓1303和螺母1304锁定,这样就实现了对该手臂的长度进行调节,提高该手臂的实用性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
1.一种工业机器人手臂,包括底座(1)、安装座(3)和支撑柱(5),其特征在于:所述底座(1)设置在安装座(3)的顶端,所述底座(1)和安装座(3)之间设置有便于稳定装配结构(4),所述支撑柱(5)活动连接在底座(1)的顶端,所述支撑柱(5)外部的底端设置有稳定旋转机构(2),所述支撑柱(5)的顶端活动铰接有第二活动臂(15),所述支撑柱(5)前端的顶部固定连接有第二旋转气缸(17),所述第二活动臂(15)的顶端活动铰接有第一活动臂(12),所述第二活动臂(15)前端的顶部固定连接有第一旋转气缸(14),所述第一活动臂(12)的一侧设置有横板(10),所述横板(10)顶端的一侧固定连接有伸缩气缸(11),所述伸缩气缸(11)的输出端贯穿至横板(10)的底端并固定连接有缓冲夹持机构(9),所述横板(10)和第一活动臂(12)之间设置有伸缩调节结构(13),所述支撑柱(5)和第二活动臂(15)之间设置有防坠落结构;
所述防坠落结构包括铰接块(6),所述铰接块(6)固定连接在支撑柱(5)的一侧,所述铰接块(6)的顶端活动铰接有支撑架(7),所述支撑架(7)之间的顶端固定连接有滑动块(8),所述第二活动臂(15)的内部设置有防坠槽(16)。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述滑动块(8)贯穿在防坠槽(16)的内部,所述滑动块(8)与防坠槽(16)之间构成滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述稳定旋转机构(2)由驱动电机(201)、滚动槽(202)、稳定杆(203)、活动槽(204)和滚珠(205)组成。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述稳定杆(203)在支撑柱(5)的外部设置有六组,所述稳定杆(203)的底端嵌入滚动槽(202)的内部。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述便于稳定装配结构(4)由六角形槽(401)、六角形块(402)、安装螺栓(403)、固定板(404)和螺纹孔(405)组成。
6.根据权利要求5所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述固定板(404)的底端与底座(1)的底端处于同一水平面。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述缓冲夹持机构(9)由夹板(901)、壳体(902)、伺服电机(903)、双向丝杆(904)、移动块(905)、限位槽(906)、缓冲板(907)、凹槽(908)、弹簧槽(909)和缓冲弹簧(910)组成。
8.根据权利要求7所述的一种工业机器人手臂,其特征在于:所述夹板(901)关于壳体(902)的垂直中心呈对称分布,所述缓冲板(907)的一侧嵌入凹槽(908)的内部。
9.根据权利要求1所述的一种工业机器人手臂的应用,其特征在于:首先,将六角形块402插在六角形槽401的内部,之后再依次将安装螺栓403拧紧使固定板404固定在安装座3上,这样就完成了对底座1的安装固定,六角形块402插在六角形槽401的内部可以增强底座1安装固定的稳定性;其次,在使用时,驱动电机201驱动支撑柱5转动,此时稳定杆203上的滚珠205在滚动槽202内部滚动,这样可以使稳定杆203与支撑柱5同时转动,稳定杆203可以对支撑柱5进行支撑,从而可以增强支撑柱5在转动过程中的稳定性;之后,在使用时,第二旋转气缸17驱动第二活动臂15弯折的过程中第一旋转气缸14驱动第一活动臂12弯折,在这个过程中,支撑架7顶部的滑动块8在防坠槽16内部滑动,第二活动臂15所能弯折的程度取决于防坠槽16的长度;然后,在使用时,启动伺服电机903,伺服电机903驱动双向丝杆904转动,双向丝杆904驱动移动块905对向运动,移动块905带动夹板901对向运动对货物夹取,此时缓冲板907首先与货物接触,之后缓冲弹簧910不断收缩,直至缓冲板907完全顶紧在凹槽908的内部,这样就完成了对货物的夹取,缓冲弹簧910收缩的过程是对货物夹取时的缓冲阶段;
最后,在使用时,将螺母1304从锁定螺栓1303上拧下,之后拔出锁定螺栓1303,然后调节横板10进入伸缩槽1301内部的长度,之后再用锁定螺栓1303和螺母1304锁定,这样就实现了对该手臂的长度进行调节,提高该手臂的实用性。
技术总结