CN104209957A - 一种用于搬运机器人上的伸缩手臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于搬运机器人上的伸缩手臂，包括第一线轨、第二线轨、内伸缩体、滚珠丝杆转动副、外伸缩体、平衡器和设置在所述平衡器下方并与所述平衡器连接的伺服电机。整体结构简单，搬运和抓取工装时无需卸去前两侧模具的导柱导套，即无需对现有模具进行改造就能正常工作，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。同时采用了伺服电机和滚珠丝杆转动副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
Description
技术领域
本发明涉及机械手臂技术领域，具体地是涉及一种用于搬运机器人上的伸缩手臂。
背景技术
伸缩手臂是多功能机械手的主要结构部件，一般通过液压缸的伸缩实现伸缩臂的伸出和缩回，由于液压缸本身的局限性使得其抓取的精准度不够高。且其在从设备一侧搬运工件时，要么需卸去前两侧模具的导柱导套方能工作，但是这样对模具的精度会造成影响；要么采用各轴以长臂来完成从设备正面搬运工件的方式，而采用长臂工作除了增加造价、提高电耗外，同样会影响工作的精度。
因此，亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
本发明旨在提供一种在不改变原模具现状下完成精准的自动化操作的用于搬运机器人上的伸缩手臂。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种用于搬运机器人上的伸缩手臂，包括第一线轨、第二线轨、内伸缩体、滚珠丝杆转动副、外伸缩体、平衡器和设置在所述平衡器下方并与所述平衡器连接的伺服电机，其中所述外伸缩体设置在所述平衡器上，所述外伸缩体内置有所述滚珠丝杆转动副和所述内伸缩体，所述滚珠丝杆转动副包括丝杠和滚珠轨道部，所述丝杠和所述滚珠轨道部滚动连接，所述丝杠与所述平衡器连接，所述平衡器在所述伺服电机的驱动下在纵向方向上移动，所述平衡器带动所述丝杠转动，所述内伸缩体在靠近所述平衡器的方向上与所述滚珠轨道部固定连接，所述滚珠轨道部在所述丝杠的作用下带动所述内伸缩体在纵向方向上移动，所述内伸缩体在远离所述平衡器方向上设有所述第一线轨和所述第二线轨，所述第一线轨和所述第二线轨平行设置在所述内伸缩体的两侧。
优选地，还包括二轴旋转部，所述二轴旋转部与所述外伸缩体靠近所述平衡器方向的一端连接。
优选地，所述平衡器包括依次通过螺栓连接的第一配重块、第二配重块和行星减速机，其中所述第一配重块与所述外伸缩体通过丝扣连接，所述行星减速机通过螺栓与所述伺服电机连接，所述行星减速机的输出轴与所述丝杠通过叉扣连接。
优选地，还包括四轴旋转部，所述四轴旋转部与所述内伸缩体远离所述平衡器方向的一端连接。
优选地，所述滚珠轨道部上设有安装孔，所述内伸缩体通过所述安装孔与所述滚珠轨道部固定连接。
优选地，所述二轴旋转部和/或所述四轴旋转部为轴承。
优选地，所述外伸缩体长度为1100mm。
优选地，所述内伸缩体长度为650mm。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
1.本发明所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，结构简单，搬运和抓取工装时无需卸去前两侧模具的导柱导套，即无需对现有模具进行改造就能正常工作，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。同时采用了伺服电机和滚珠丝杆转动副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
2.本发明所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，通过平衡器结构的设定，不仅使得伸缩手臂抓取工装更加稳定，同时电机的耗电量明显下降。经过试验测试显示其可以相对没有平衡器的伸缩手臂减少30％以上的扭矩，从而可用比没有平衡器的轴臂动行电机小1/3而节电，达到了显著节能的效果。
附图说明
图1为本发明所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂处于伸展状态的结构示意图；
图2为本发明所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂处于收缩状态的的结构示意图；
图3为本发明所述的平衡器的结构示意图。
其中：1.第一线轨，2.第二线轨,3.内伸缩体,4.滚珠丝杆转动副，41.丝杠，42.滚珠轨道部，5.外伸缩体，6.平衡器，61.第一配重块，62.第二配重块，63.行星减速机，7.伺服电机，8.二轴旋转部，9.四轴旋转部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图3所示，为符合本发明的一种用于搬运机器人上的伸缩手臂，包括第一线轨1、第二线轨2、内伸缩体3、滚珠丝杆转动副4、外伸缩体5、平衡器6和设置在所述平衡器6下方并与所述平衡器6连接的伺服电机7，其中所述外伸缩体5设置在所述平衡器6上，所述外伸缩体5内置有所述滚珠丝杆转动副4和所述内伸缩体3，所述滚珠丝杆转动副4包括丝杠41和滚珠轨道部42，所述丝杠41和所述滚珠轨道部42滚动连接，所述丝杠41与所述平衡器6连接，所述平衡器6在所述伺服电机7的驱动下在纵向方向上移动，所述平衡器6带动所述丝杠41转动，所述内伸缩体3在靠近所述平衡器6的方向上与所述滚珠轨道部42固定连接，所述滚珠轨道部42在所述丝杠41的作用下带动所述内伸缩体3在纵向方向上移动，所述内伸缩体3在远离所述平衡器6方向上设有所述第一线轨1和所述第二线轨2，所述第一线轨1和所述第二线轨2平行设置在所述内伸缩体3的两侧。所述内伸缩体3上可以连接一个抓取部，也可以提供扩展连接其他机械手臂，本领域技术人员可以根据实际的使用需求进行设定，本实施例对此不作限定。
本实施例所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，结构简单，搬运和抓取工装时无需卸去前两侧模具的导柱导套，即无需对现有模具进行改造就能正常工作，方便冲压行业实现机器人操作的自动化推广。同时采用了伺服电机7和滚珠丝杆转动副4配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工装的精准度。
优选地，还包括二轴旋转部8，所述二轴旋转部8与所述外伸缩体5靠近所述平衡器6方向的一端连接。所述二轴旋转部8用于驱动整个伸缩手臂在纵向方向所在的平面内旋转，其旋转角度优选设定在±48°，当然本领域技术人员完全可以根据实际的使用需要对该旋转角度和旋转平面进行设定，由于其为本领域技术人员的常规技术手段，故此处不再赘述。
优选地，所述平衡器6包括依次通过螺栓连接的第一配重块61、第二配重块62和行星减速机63，其中所述第一配重块61与所述外伸缩体5通过丝扣连接，所述行星减速机63通过螺栓与所述伺服电机7连接，所述行星减速机63的输出轴与所述丝杠41通过叉扣连接。为了减少起动扭矩，本实施例通过用配重来达到相对平衡，具体地是通过所述伺服电机7、所述行星减速机63及所述第一配重块61、所述第二配重块62来平衡所述内伸缩体3、所述外伸缩体5以及需要转移的工装的重心。并且采用了本实施例所述的平衡器6结构后，不仅使得本实施例所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂抓取工装更加稳定，同时电机的耗电量明显下降。经过试验测试显示其可以相对没有平衡器6的伸缩手臂减少30％以上的扭矩，从而可用比没有平衡器6的轴臂动行电机小1/3而节电，达到了显著节能的效果。
优选地，还包括四轴旋转部9，所述四轴旋转部9与所述内伸缩体3远离所述平衡器6方向的一端连接。本实施例可以通过所述四轴旋转部9扩充安装其他机械手臂，以实现多个角度和平面的操作，灵活性较高。
优选地，所述滚珠轨道部42上设有安装孔，所述内伸缩体3通过所述安装孔与所述滚珠轨道部42固定连接。优选地，所述二轴旋转部8和/或所述四轴旋转部9为轴承。本领域技术人员应当知晓，上述所述的技术方案只是本实施例的一种优选实施方案，旨在为了充分说明本实施例并非用于对本实施例的限制，任何显而易见的形式变换和替换均在本实施例的保护范围之内。
优选地，所述外伸缩体5长度为1100mm，所述内伸缩体3长度为650mm，该优选长度的设定可以保证其伸缩距离为650mm，其总长度从1100mm～1750mm，尤其适用于中小型吨位压力机搬运机器人使用。当然本领域技术人员可以根据实际的使用需要进行相应的调整，本实施例对此不做限定。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于，包括第一线轨、第二线轨、内伸缩体、滚珠丝杆转动副、外伸缩体、平衡器和设置在所述平衡器下方并与所述平衡器连接的伺服电机，其中所述外伸缩体设置在所述平衡器上，所述外伸缩体内置有所述滚珠丝杆转动副和所述内伸缩体，所述滚珠丝杆转动副包括丝杠和滚珠轨道部，所述丝杠和所述滚珠轨道部滚动连接，所述丝杠与所述平衡器连接，所述平衡器在所述伺服电机的驱动下在纵向方向上移动，所述平衡器带动所述丝杠转动，所述内伸缩体在靠近所述平衡器的方向上与所述滚珠轨道部固定连接，所述滚珠轨道部在所述丝杠的作用下带动所述内伸缩体在纵向方向上移动，所述内伸缩体在远离所述平衡器方向上设有所述第一线轨和所述第二线轨，所述第一线轨和所述第二线轨平行设置在所述内伸缩体的两侧。
2.如权利要求1所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：还包括二轴旋转部，所述二轴旋转部与所述外伸缩体靠近所述平衡器方向的一端连接。
3.如权利要求2所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：所述平衡器包括依次通过螺栓连接的第一配重块、第二配重块和行星减速机，其中所述第一配重块与所述外伸缩体通过丝扣连接，所述行星减速机通过螺栓与所述伺服电机连接，所述行星减速机的输出轴与所述丝杠通过叉扣连接。
4.如权利要求3所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：还包括四轴旋转部，所述四轴旋转部与所述内伸缩体远离所述平衡器方向的一端连接。
5.如权利要求1-4任一所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：所述滚珠轨道部上设有安装孔，所述内伸缩体通过所述安装孔与所述滚珠轨道部固定连接。
6.如权利要求2-5任一所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：所述二轴旋转部和/或所述四轴旋转部为轴承。
7.如权利要求1-6任一所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：所述外伸缩体长度为1100mm。
8.如权利要求1-7任一所述的用于搬运机器人上的伸缩手臂，其特征在于：所述内伸缩体长度为650mm。
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