CN102079092B - 机器人臂部件 - Google Patents
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Abstract
一种机器人臂部件，包括第一臂、第二臂、驱动机构以及弹性支撑机构，该第二臂包括第一端及相对设置的第二端。该第一端与第一臂滑动连接并由第一臂悬臂支撑，该驱动机构驱动该第二臂相对于该第一臂滑动。该弹性支撑机构与第一臂相连接，且设于第一端与第二端之间并弹性支撑该第二臂，该弹性支撑机构包括与该第一臂固定连接的底座、设于底座内的弹性件以及由该弹性件弹性抵持并与第二臂抵接的支撑件。上述臂部件具有可提高第二臂承受外载荷的能力、减小第二臂变形的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人臂部件。
背景技术
一种机器人，如用于堆垛的码垛机器人，其包括旋转基座、由旋转基座带动旋转的升降架、由升降架带动升降的第一臂、与第一臂滑动连接并被悬臂支撑的第二臂以及与第二臂转动连接的第三臂。第三臂用于撷取堆垛物，并可随第二臂相对于第一臂伸缩。第二臂被悬臂支撑，其连接第三臂的外伸端承受外载荷，当第二臂自身重力及所承受的外载荷较大时，第二臂容易弯曲变形，造成使用寿命较低。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种变形较小的机器人臂部件。
一种机器人臂部件，包括第一臂、第二臂、驱动机构以及弹性支撑机构，该第二臂包括第一端及相对设置的第二端。该第一端与第一臂滑动连接并由第一臂悬臂支撑，该驱动机构驱动该第二臂相对于该第一臂滑动。该弹性支撑机构与第一臂相连接，且设于第一端与第二端之间并弹性支撑该第二臂，该弹性支撑机构包括与该第一臂固定连接的底座、设于底座内的弹性件以及由该弹性件弹性抵持并与第二臂抵接的支撑件。
由于在第二臂的第一端与第二端之间设置弹性支撑机构，可对第二臂提供支撑力，从而提高第二臂承受外载荷的能力，减小第二臂的变形。同时，在第二臂相对于第一臂滑动时，第二臂与弹性支撑机构的接触点的变形量不断变化，因弹性支撑机构弹性支撑第二臂，其提供的弹性支撑力可相应调整，从而可柔性地支撑第二臂。
附图说明
图1是本发明实施方式的机器人臂部件的立体组装图。
图2是图1所示机器人臂部件的局部结构立体分解图。
图3是图1所示机器人臂部件的弹性支撑机构的立体组装图。
图4是图3所示的弹性支撑机构沿IV-IV方向的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的机器人臂部件作进一步的详细说明。
请参见图1及图2，本发明实施方式的机器人臂部件100包括第一臂11、第二臂12、第三臂13、驱动机构14以及弹性支撑机构15。第二臂12包括相对设置的第一端121及第二端122。第一端121与第一臂11滑动连接并由第一臂11悬臂支撑。第二端122与第三臂13转动连接。驱动机构14驱动第二臂12相对第一臂11沿第一方向a-a滑动。弹性支撑机构15设置于第二臂12的第一端121与第二端122之间且与第一臂11固定连接并弹性支撑第二臂12。臂部件100可应用于垛码机器人中，其中第三臂13可连接夹爪、吸盘等装置进行抓取动作。
第一臂11包括基板112、由基板112的相对两侧边缘垂直延伸的两个侧板113，以及连接两个侧板113的底板114。基板112上设有两条沿第一方向a-a直线延伸的导轨1121。
第二臂12为一中空壳体，其横截面大致为矩形。第二臂12还包括与第一端121固定连接的滑动座123。滑动座123开设两个滑槽1231，该两个滑槽1231分别与第一臂11的两个导轨1121滑动配合，从而第二臂12可沿导轨1121相对于第一臂11滑动。滑动座123包括螺纹座1232，螺纹座1232开设沿第一方向a-a的螺纹孔（图未示）。
驱动机构14包括电机141、由电机141带动的螺杆142、以及支撑螺杆142的支撑座143。螺杆142与滑动座123的螺纹座1232的螺纹孔配合，以带动滑动座123及第二臂12滑动。电机141固定于第一臂11的底板114。支撑座143固定于基板112远离底板114的一端，且设于两个导轨1121之间，以支承螺杆142的端部。
请同时参见图3及图4，弹性支撑机构15包括底座151、弹性件152、支撑件153以及调节件154。弹性支撑机构15安装于基板112远离底板114的一端，并设于两个导轨1121之间。具体在本实施方式中，弹性件152及调节件154均为两个。
底座151大致为U型块，其包括相对设置的两个支撑壁1512以及连接两个支撑壁1512的底壁（图未标）。每个支撑壁1512开设一个导向槽1514。底座151还开设有两个沿垂直第一方向a-a延伸的通孔1515，每个通孔1515与一个导向槽1514相连通，且每个通孔1515内设有螺纹部1516。与通孔1515对应，第一臂11的基板112开设有螺纹孔（图未示），以使底座151可通过螺纹件固定于基板112上。
每个弹性件152收容于底座151的一个通孔1515内，并弹性抵持于支撑件153与调节件154之间，支撑件153在弹性件152提供的弹力作用下弹性支撑第二臂12。
支撑件153包括两个并排设置的滚动轴承1531以及穿设两个滚动轴承1531的支撑轴1532。滚动轴承1531设于底座151的两个支撑壁1512之间，支撑轴1532两端分别设于导向槽1514内，其周面抵压弹性件152的端部，从而当弹性件152伸缩变形时，支撑件153可在导向槽1514中上升或下降。
滚动轴承1531的外周面为圆柱面，其与第二臂12滚动接触，从而第二臂12相对于支撑件153移动时，产生的摩擦力较小。支撑轴1532上嵌设两个第一挡圈1533以及两个第二挡圈1534。其中，两个第一挡圈1533用于防止滚动轴承1531相对于支撑轴1532沿其轴向移动，两个第二挡圈1534用于防止支撑轴1532相对于底座151沿其轴向移动。
每个调节件154包括螺纹连接部1541以及位于端部的套接部1542，套接部1542的直径较螺纹连接部1541的直径小。螺纹连接部1541穿设第一臂11的基板112与底座151的螺纹部1516螺接。弹性件152套设于套接部1542并与螺纹连接部1541相抵持。旋转调节件154，可使其可相对于底座151的通孔1515旋入或旋出，从而调节弹性件152的变形量，即调整弹性件152提供的弹性支撑力的大小。
弹性件152可为弹簧或者弹片等。优选的，弹性件152为矩形螺旋弹簧，其可提供78牛顿至2381牛顿的弹性力。
机器人臂部件100在第二臂12的第一端121与第二端122之间设置弹性支撑机构15，可对第二臂12提供一个支撑力，从而提高第二臂12承受外载荷的能力，减小第二臂12的变形，还可延长第二臂12的使用寿命。另外，当第二臂12相对第一臂11沿第一方向a-a滑动时，因第二臂12被弹性支撑机构15支撑的支撑点沿第一方向a-a的位置及第二臂12的变形量相应变化，弹性支撑机构15的弹性件152相应伸缩变形，其提供的弹性支撑力也对应变化，从而可柔性地支撑第二臂12。此外，机器人臂部件100的弹性支撑机构15元件较少，成本较低。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种机器人臂部件，包括第一臂、第二臂以及驱动机构，该第二臂包括相对设置的第一端及第二端，该第一端与第一臂滑动连接并由第一臂悬臂支撑，该驱动机构驱动该第二臂相对该第一臂滑动，其特征在于：该机器人臂部件还包括与第一臂相连接且设于第一端与第二端之间的弹性支撑机构，该弹性支撑机构弹性支撑该第二臂，该弹性支撑机构包括与该第一臂固定连接的底座、设于底座内的弹性件以及由该弹性件弹性抵持并与第二臂抵接的支撑件。
2.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：该弹性支撑机构还包括调节件，该调节件与该底座螺接，并对该弹性件施压以调节该弹性件的弹力大小。
3.如权利要求2所述的机器人臂部件，其特征在于：该调节件包括位于其端部的套接部，该弹性件套设于该套接部。
4.如权利要求1所述的机器人臂部件，其特征在于：该支撑件包括与该第二臂滚动接触的圆柱面。
5.如权利要求4所述的机器人臂部件，其特征在于：该支撑件包括滚动轴承，该圆柱面为该滚动轴承的外周面。
6.如权利要求5所述的机器人臂部件，其特征在于：该底座设有沿同一方向延伸的两个导向槽，该支撑件包括穿设于该滚动轴承的支撑轴，该支撑轴的两端分别设于两个导向槽内，并可在弹性件的抵持下沿该导向槽移动。
7.如权利要求1至6任一项所述的机器人臂部件，其特征在于：该弹性件为矩形弹簧。
8.如权利要求1至6任一项所述的机器人臂部件，其特征在于：该第一臂包括基板，该基板设有沿直线延伸的导轨，该第二臂包括设于第一端的滑动座，该滑动座开设有与导轨滑动配合的滑槽以使第二臂沿导轨延伸方向可滑动。
9.如权利要求8所述的机器人臂部件，其特征在于：该驱动机构包括电机、由该电机驱动的螺杆以及支撑该螺杆的支撑座。
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