CN105881079A - 一种pcb板搬运机器人 - Google Patents

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    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum

Abstract

本发明公开了一种PCB板搬运机器人，包括底座体、枢接在底座体上的腰转部件、枢接在腰转部件上的大臂、枢接在大臂上的小臂、安装在小臂上的机械手，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动，小臂绕大臂转动。所述机械手包括一对吸盘组、驱动一对吸盘组旋转的驱动机构；所述驱动机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件。操作中，作环形圆周运动的驱动组件可解锁锁扣组件对旋转组件的约束而驱动旋转组件旋转180度，一对吸盘随着旋转组件旋转一百八十度。通过本发明所述驱动机构可使机械手上的两个吸盘准确地旋转一百八十度，以便机械手准确地取放料。

Description

一种PCB板搬运机器人
技术领域：
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种PCB板搬运机器人。
背景技术：
现有技术中，PCB板的裁切通常采用专用的PCB板裁切机。然而，操作人员通过手工方式将待裁切的PCB板送入PCB板裁切机，再将已裁切的PCB板输出PCB板裁切机，不仅工作量大，而且，PCB板裁切效率也难以得到提高。
申请号为CN201520484088.9的实用新型公开了一种通过机器人的机械手取放料的PCB板裁切机，其中，机器人的机械手上设两个吸盘组，吸盘组通过真空吸附方式吸取PCB板和废料。所述两个吸盘组可进行一百八十度旋转，以方便两个吸盘组取放PCB板或废料至相应工位。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：现有技术中，通过机器人的机械手取放料的PCB板裁切机，安装在机械手上的两个吸盘如何准确地旋转一百八十度。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种PCB板搬运机器人，包括底座体、枢接在底座体上的腰转部件、枢接在腰转部件上的大臂、枢接在大臂上的小臂、安装在小臂上的机械手，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动，小臂绕大臂转动；
所述机械手包括一对吸盘组、驱动一对吸盘组旋转的驱动机构；所述驱动机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件；所述旋转组件包括旋转座、固定套设在旋转座外围的齿轮；所述锁扣组件包括固定设置在旋转座旁侧的竖直杆、套设在竖直杆上的扭簧、枢接在竖直杆顶部的水平杆；所述扭簧的顶端固定在水平杆上，扭簧的底端固定在竖直杆上，在扭簧的扭力下，所述水平杆的左端抵在齿轮上；所述驱动组件位于旋转组件的旁侧，驱动组件包括可与齿轮啮合的齿条、位于齿条旁侧的横向凸部、固定连接齿条和横向凸部且驱动齿条和横向凸部作环形圆周运动的驱动装置，横向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当横向凸部使水平杆摆动时，齿轮与齿条开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
按上述技术方案，本发明所述一种PCB板搬运机器人的工作原理如下：驱动机构中的驱动装置驱动所述驱动组件中的齿条和横向凸部做环形圆周运动，横向凸部和齿条上下设置，当横向凸部接触到水平杆的右端时，水平杆围绕竖直杆水平摆动一定的角度，水平杆的左端与齿轮脱离接触，如此，齿轮不受锁扣组件的锁扣而处于自由状态；与此同时，齿条与齿轮开始啮合，并驱动齿轮及与其固定连接的旋转座旋转，旋转座带动一对吸盘旋转；当旋转座旋转一百八十度时，齿条与齿轮脱离接触，同时，水平杆的右端亦与横向凸部脱离接触，水平杆在扭簧的作用下复位，水平杆的左端重新抵在齿轮上，具体而言，水平杆的左端卡在齿轮的齿之间以限制齿轮转动；至此，一对吸盘随着旋转座的转动而水平旋转一百八十度。
通过上述技术方案，本发明所述驱动机构可使机械手上的两个吸盘准确地旋转一百八十度，以便机械手准确地取放料。
作为本发明对上述技术方案的一种说明，所述驱动组件中的齿条和横向凸部的数量为多个，多个齿条和横向凸部按序安装在驱动装置上，并由驱动装置驱动其作环形圆周运动。
作为本发明对机械手的一种说明，所述机械手包括枢接在小臂上的连接臂、设置在连接臂上的壳体、位于壳体外的旋转块，所述驱动机构安装在壳体内，所述旋转块与旋转座固定连接，所述一对吸盘固定在旋转块上。具体而言，一对吸盘固定在旋转块的左右两侧。
作为本发明对驱动机构的一种说明，所述旋转组件包括固定在壳体内的基板、固定在基板上的基座；所述旋转座枢接在基座上，旋转座上设有一对定位杆，所述旋转块固定在一对定位杆上；所述锁扣组件中的竖直杆固定在基座上。按上述说明，一对定位杆固定连接在旋转块的中央处。
作为本发明对驱动机构的一种说明，所述驱动组件中的驱动装置包括固定设置的水平板块、枢接在水平板块上的一对链轮、啮合在一对链轮上的链条、驱动一对链轮中任一链轮旋转的第一电机；所述齿条和横向凸部固定在链条上，所述旋转座位于一对链轮之间且被链条包围。按上述说明，第一电机驱动一对链轮之一链轮旋转，该链轮驱动链条及另一链轮动作，固定在链条上的齿条和横向凸部随着链条的环形圆周运动而运动。
作为本发明对驱动机构的一种说明，驱动组件中，所述水平板块上设有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽均位于一对链轮之间且第一滑槽位于旋转座的左侧而第二滑槽位于旋转座的右侧；所述齿条和横向凸部为一体结构，一体结构的齿条和横向凸部上设有滑块，在链条的驱动下，所述滑块可进入第一滑槽和第二滑槽，当滑块在第一滑槽或第二滑槽中滑行时，所述齿条与齿轮啮合。按上述说明，第一滑槽和第二滑槽可对一体结构的齿条和横向凸部进行导向，使其准确地与锁扣组件和旋转组件接触而驱动旋转座旋转。
作为本发明对大臂与小臂的连接关系及小臂与机械手的连接关系的一种说明，所述大臂上固定有第二电机，第二电机的输出轴与小臂联接；所述小臂上固定有第三电机，第三电机的输出轴与机械手联接；机械手围绕小臂转动的旋转中心线垂直于旋转组件中旋转座的旋转中心线。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明一种PCB板搬运机器人的结构示意图；
图2为图1中机械手50的结构示意图；
图3为图2中驱动机构60的结构示意图；
图4为图3中从另一视角观察驱动机构60所得的结构示意图。
图中符号说明：
10、底座体；
20、腰转部件；
30、大臂；31、第二电机；
40、小臂；41、第三电机；
50、机械手；51、连接臂；52、壳体；53、旋转块；
60、驱动机构；61、旋转组件；611、旋转座；612、齿轮；613、基板；614、基座；615、定位杆；62、锁扣组件；621、竖直杆；622、水平杆；63、驱动组件；631、齿条；632、横向凸部；633、水平板块；634、链轮；635、链条；636、第一滑槽；637、第二滑槽；638、滑块。
具体实施方式：
如图1，一种PCB板搬运机器人，包括底座体10、枢接在底座体上的腰转部件20、枢接在腰转部件上的大臂30、枢接在大臂上的小臂40、安装在小臂上的机械手50，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动，小臂绕大臂转动。
所述机械手包括一对吸盘组、驱动一对吸盘组旋转的驱动机构60。结合图2至图4，所述驱动机构包括旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63；所述旋转组件包括旋转座611、固定套设在旋转座外围的齿轮612；所述锁扣组件包括固定设置在旋转座旁侧的竖直杆621、套设在竖直杆上的扭簧、枢接在竖直杆顶部的水平杆622；所述扭簧的顶端固定在水平杆上，扭簧的底端固定在竖直杆上，在扭簧的扭力下，所述水平杆的左端抵在齿轮上；所述驱动组件位于旋转组件的旁侧，驱动组件包括可与齿轮啮合的齿条631、位于齿条旁侧的横向凸部632、固定连接齿条和横向凸部且驱动齿条和横向凸部作环形圆周运动的驱动装置，横向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当横向凸部使水平杆摆动时，齿轮与齿条开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
结合图1至图4，所述机械手50包括枢接在小臂40上的连接臂51、设置在连接臂上的壳体52、位于壳体外的旋转块53，所述驱动机构60安装在壳体内，所述旋转块与旋转座611固定连接，所述一对吸盘固定在旋转块上。
上述驱动机构60中，所述旋转组件61包括固定在壳体52内的基板613、固定在基板上的基座614；所述旋转座611枢接在基座上，旋转座上设有一对定位杆615，所述旋转块53固定在一对定位杆上；所述锁扣组件62中的竖直杆621固定在基座上。
上述驱动机构60中，所述驱动组件63中的驱动装置包括固定设置的水平板块633、枢接在水平板块上的一对链轮634、啮合在一对链轮上的链条635、驱动一对链轮中任一链轮旋转的第一电机；所述齿条631和横向凸部632固定在链条上，所述旋转座611位于一对链轮之间且被链条包围。
上述驱动机构60中，所述水平板块633上设有第一滑槽636和第二滑槽637，第一滑槽和第二滑槽均位于一对链轮634之间且第一滑槽位于旋转座611的左侧而第二滑槽位于旋转座的右侧；所述齿条631和横向凸部632为一体结构，一体结构的齿条和横向凸部上设有滑块638，在链条的驱动下，所述滑块可进入第一滑槽和第二滑槽，当滑块在第一滑槽或第二滑槽中滑行时，所述齿条与齿轮612啮合。
所述大臂30上固定有第二电机31，第二电机的输出轴与小臂40联接；所述小臂上固定有第三电机41，第三电机的输出轴与机械手50联接；机械手围绕小臂转动的旋转中心线垂直于旋转组件中旋转座611的旋转中心线。
实际操作中，本发明所述驱动机构60的工作流程如下：驱动机构60中的传动链驱动所述驱动组件63中的齿条631和横向凸部632做环形圆周运动，横向凸部和齿条上下设置，当横向凸部632接触到水平杆622的右端时，水平杆围绕竖直杆621水平摆动一定的角度，水平杆的左端与齿轮612脱离接触，如此，齿轮不受锁扣组件62的锁扣而处于自由状态；与此同时，齿条631与齿轮612开始啮合，并驱动齿轮及与其固定连接的旋转座611旋转，旋转座带动旋转块53及其上的一对吸盘旋转；当旋转座611旋转一百八十度时，齿条631与齿轮612脱离接触，同时，水平杆622的右端亦与横向凸部632脱离接触，水平杆在扭簧的作用下复位，水平杆的左端重新抵在齿轮612上，具体而言，水平杆的左端卡在齿轮的齿之间以限制齿轮转动；至此，一对吸盘随着旋转座611的转动而水平旋转一百八十度。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种PCB板搬运机器人，包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(20)、枢接在腰转部件上的大臂(30)、枢接在大臂上的小臂(40)、安装在小臂上的机械手(50)，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动，小臂绕大臂转动；其特征在于：
所述机械手包括一对吸盘组、驱动一对吸盘组旋转的驱动机构(60)；所述驱动机构包括旋转组件(61)、锁扣组件(62)、驱动组件(63)；所述旋转组件包括旋转座(611)、固定套设在旋转座外围的齿轮(612)；所述锁扣组件包括固定设置在旋转座旁侧的竖直杆(621)、套设在竖直杆上的扭簧、枢接在竖直杆顶部的水平杆(622)；所述扭簧的顶端固定在水平杆上，扭簧的底端固定在竖直杆上，在扭簧的扭力下，所述水平杆的左端抵在齿轮上；所述驱动组件位于旋转组件的旁侧，驱动组件包括可与齿轮啮合的齿条(631)、位于齿条旁侧的横向凸部(632)、固定连接齿条和横向凸部且驱动齿条和横向凸部作环形圆周运动的驱动装置，横向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当横向凸部使水平杆摆动时，齿轮与齿条开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
2.如权利要求1所述的一种PCB板搬运机器人，其特征在于：所述机械手(50)包括枢接在小臂(40)上的连接臂(51)、设置在连接臂上的壳体(52)、位于壳体外的旋转块(53)，所述驱动机构(60)安装在壳体内，所述旋转块与旋转座(611)固定连接，所述一对吸盘固定在旋转块上。
3.如权利要求2所述的一种PCB板搬运机器人，其特征在于：所述旋转组件(61)包括固定在壳体(52)内的基板(613)、固定在基板上的基座(614)；所述旋转座(611)枢接在基座上，旋转座上设有一对定位杆(615)，所述旋转块(53)固定在一对定位杆上；所述锁扣组件(62)中的竖直杆(621)固定在基座上。
4.如权利要求1所述的一种PCB板搬运机器人，其特征在于：所述驱动组件(63)中的驱动装置包括固定设置的水平板块(633)、枢接在水平板块上的一对链轮(634)、啮合在一对链轮上的链条(635)、驱动一对链轮中任一链轮旋转的第一电机；所述齿条(631)和横向凸部(632)固定在链条上，所述旋转座(611)位于一对链轮之间且被链条包围。
5.如权利要求4所述的一种PCB板搬运机器人，其特征在于：驱动组件(63)中，所述水平板块(633)上设有第一滑槽(636)和第二滑槽(637)，第一滑槽和第二滑槽均位于一对链轮(634)之间且第一滑槽位于旋转座(611)的左侧而第二滑槽位于旋转座的右侧；所述齿条(631)和横向凸部(632)为一体结构，一体结构的齿条和横向凸部上设有滑块(638)，在链条的驱动下，所述滑块可进入第一滑槽和第二滑槽，当滑块在第一滑槽或第二滑槽中滑行时，所述齿条与齿轮(612)啮合。
6.如权利要求1所述的一种PCB板搬运机器人，其特征在于：所述大臂(30)上固定有第二电机(31)，第二电机的输出轴与小臂(40)联接；所述小臂上固定有第三电机(41)，第三电机的输出轴与机械手(50)联接；机械手围绕小臂转动的旋转中心线垂直于旋转组件中旋转座(611)的旋转中心线。
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