CN105881516B - 一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人 - Google Patents
一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，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、安装在大臂上的小臂，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；所述小臂的数量为两条，两条小臂通过分体机构安装在大臂上，分体机构包括滑行基座、一对分体支架，一对小臂安装在一对分体支架上。实际操作中，大臂可通过滑行基座驱动一对小臂作旋转，两条小臂可在一对分体支架的驱动下作相对的旋转，也可相对滑行基座作直线滑动，以适应各种加工工况，提升机器人的作业效率。
Description
技术领域：
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人。
背景技术：
申请号为CN201210566463.5的发明专利申请公开了一种轻型六轴通用机器人，包括底座体、腰转部件、大臂、轴座、小臂，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：现有技术中的轻型六轴通用机器人，其具有一条小臂，使整个机器人的工作效率难以得到提升。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，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、安装在大臂上的小臂，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；
所述小臂的数量为两条，分别为第一小臂和第二小臂，两条小臂通过分体机构安装在大臂上；所述分体机构包括滑行基座、第一分体支架、固定在第一分体支架上的卷轴、固定在卷轴两端的棘轮、枢接在卷轴上的第二分体支架、连接第一分体支架和第二分体支架的伸缩杆；所述第二分体支架上设有卡入棘轮齿中的第二弹性卡片、驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触的第二驱动装置；所述棘轮包括固定在卷轴左端的第一棘轮和固定在卷轴右端的第二棘轮，第一棘轮与第二棘轮同轴且反向设置；所述滑行基座上设有第五电机驱动的第三齿轮，所述第一分体支架的侧壁滑动安装在滑行基座上，第一分体支架的底平面上设有与第三齿轮啮合的第一齿条，第二分体支架的底平面设有第二齿条，当第一分体支架的底平面和第二分体支架的底平面平行时，第一齿条和第二齿条首尾衔接成与第三齿轮啮合的完整齿条；
所述大臂上固定有第三电机，第三电机的输出轴与滑行基座联接；所述第一小臂安装在第一分体支架上，第二小臂安装在第二分体支架上。
按上述技术方案，本发明所述一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人的工作原理如下：
第一，在第三电机的驱动下，滑行基座及其上的分体机构和两条小臂作为一个整体可相对大臂旋转。
第二，当两条小臂之间的夹角需变化时，第二驱动装置驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触，之后，伸缩杆的伸缩可驱使第一分体支架和第二分体支架作相对转动，第一分体支架和第二分体支架之间的夹角变化，进而，两条小臂之间的夹角得到所需变化；之后，第二弹性卡片复位，卡入第一棘轮和第二棘轮的齿中，由于第一棘轮和第二棘轮反向设置，因此，第一棘轮的齿和第二棘轮的齿的方向相反，如此，同时卡入第一棘轮和第二棘轮的齿中的第二弹性卡片可限制第二分体支架转动。
第三，在第二驱动装置驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触的前提下，伸缩杆的伸展驱使第二分体支架相对第一分体支架旋转，当第一分体支架和第二分体支架之间的夹角变大直至达到一百八十度，此时，第一分体支架的底平面和第二分体支架的底平面平行，第一齿条和第二齿条拼合成一完整的齿条，该完整的齿条与第三齿轮啮合，在第三齿轮的驱动下，分体机构及其上的第一小臂和第二小臂可相对滑行基座作直线移动。
通过上述技术方案，两条小臂既可相对大臂作旋转，两条小臂也可作相对的旋转，当两条小臂之间的夹角为一百八十度时，两条小臂可相对大臂作直线移动，以适应各种加工工况，提升机器人的作业效率。
作为本发明对分体机构的一种说明，述第二弹性卡片包括第二卡片、第二伸缩弹簧、第二固定座；所述第二分体支架上开设第二滑槽，所述第二卡片滑动配合在第二滑槽中，所述第二伸缩弹簧一端套设在第二卡片上，第二伸缩弹簧的另一端抵在第二固定座上，第二固定座固定在第二分体支架上；所述第二驱动装置包括固定在第二分体支架上的第二气缸、安装在第二气缸活塞杆上的第二驱动块，在第二气缸的驱动下，第二驱动块驱动第二卡片沿第二滑槽滑行，第二卡片沿第二滑槽的滑行驱使第二伸缩弹簧收缩。其中，所述第二卡片设有导向部，所述第二伸缩弹簧套设在导向部上，所述第二固定座开设导向孔，导向部活动插设在导向孔中。
作为本发明对分体机构的一种说明，所述第一分体支架固定有卷轴的一端设有第一弧形突出部，所述第一弧形突出部上开设可与第二弹性卡片配合的卡口。按上述说明，在第二驱动装置驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触的前提下，伸缩杆的伸展驱使第二分体支架相对第一分体支架旋转，第一弧形突出部作用于第二弹性卡片，第二弹性卡片在第一弧形突出部上滑动，第一分体支架和第二分体支架之间的夹角变大直至达到一百八十度，此时，第二弹性卡片卡入第一弧形突出部的卡口，第一分体支架和第二分体支架之间的夹角定位在一百八十度，即，两条小臂之间的夹角定位在一百八十度，此时，第一齿条和第二齿条拼合在一起，形成一完整的齿条。
作为本发明对分体机构的一种说明，所述伸缩杆包括固定在第一分体支架上的第一支杆、固定在第二分体支架上的第二支杆、一端与第一支杆铰接的螺纹杆、一端与第二支杆铰接的套筒、枢接在套筒另一端的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮、输出轴与第二齿轮联接的第四电机；所述第一齿轮的中央处开设螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔螺接，螺纹杆的另一端活动插设在套筒内，所述第四电机固定在套筒上。按上述说明，所述伸缩杆的工作原理如下：第四电机驱动第二齿轮旋转，第二齿轮驱动第一齿轮旋转，第一齿轮驱动螺纹杆相对套筒作伸入或伸出动作，如此，螺纹杆和套筒的总长度变化，以驱使第一分体支架和第二分体支架作相对的转动。
作为本发明对分体机构的一种说明，所述滑行基座开设滑行槽，滑行槽内滑动配合有方形的第一滑行块，第一滑行块与第一分体支架的侧壁固定连接；所述第二分体支架的侧壁上设有第三气缸，第三气缸的活塞杆上设有方形的第二滑行块，第二滑行块设有一对导向杆，一对导向杆活动插设在第二分体支架的侧壁中。按上述技术方案，当第一分体支架和第二分体支架之间的夹角为一百八十度时，即第一齿条与第二齿条拼合在一起时，所述第二滑行块正对滑行基座的滑行槽，此时，在一对导向杆的导向下，第三气缸可将第二滑行块推入滑行槽内，如此，在第三齿轮驱动拼合在一起的第一齿条和第二齿条平移时，第二滑行块也可在滑行槽内滑动；如此设计，可扩展分体机构相对于滑行基座的滑行距离，即，分体机构相对于滑行基座进行左右来回平移的幅度变大了。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人的结构示意图，图1中两条小臂50之间的夹角为180度；
图2为本发明一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人的结构示意图，图2中两条小臂50之间的夹角小于180度；
图3为图1中一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人隐去小臂50和分体机构200的结构示意图；
图4为图2中分体机构200与小臂50的组合结构示意图；
图5为图4中从右后方观察分体机构200与小臂50的组合结构所得的示意图。
图中符号说明：
10、底座体；
20、大臂；
200、分体机构；21、第三电机；22、滑行基座；220、滑行槽；221、第五电机；222、第三齿轮；223、第一滑行块；24、第一分体支架；246、卡口；247、第一齿条；25、卷轴；261、第一棘轮；262、第二棘轮；27、第二分体支架；270、第二滑槽；271、第二弹性卡片；272、第二驱动装置；273、第二卡片；274、第二伸缩弹簧；275、第二固定座；276、第二齿条；277、第三气缸；278、第二滑行块；
28、伸缩杆；281、螺纹杆；282、套筒；283、第一齿轮；284、第二齿轮；285、第四电机；
30、腰转部件；
50、小臂。
具体实施方式：
如图1、图2，一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，包括底座体10、枢接在底座体上的腰转部件30、枢接在腰转部件上的大臂20、安装在大臂上的小臂50，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动。
所述小臂的数量为两条，分别为第一小臂和第二小臂，两条小臂通过分体机构200安装在大臂上。结合图3至图5，所述分体机构包括滑行基座22、第一分体支架24、固定在第一分体支架上的卷轴25、固定在卷轴两端的棘轮、枢接在卷轴上的第二分体支架27、连接第一分体支架和第二分体支架的伸缩杆28；所述第二分体支架上设有卡入棘轮齿中的第二弹性卡片271、驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触的第二驱动装置272；所述棘轮包括固定在卷轴左端的第一棘轮261和固定在卷轴右端的第二棘轮262，第一棘轮与第二棘轮同轴且反向设置；所述滑行基座上设有第五电机221驱动的第三齿轮222，所述第一分体支架的侧壁滑动安装在滑行基座上，第一分体支架的底平面上设有与第三齿轮啮合的第一齿条247，第二分体支架的底平面设有第二齿条276，当第一分体支架的底平面和第二分体支架的底平面平行时，第一齿条和第二齿条首尾衔接成与第三齿轮啮合的完整齿条。所述大臂上固定有第三电机21，第三电机的输出轴与滑行基座联接；所述第一小臂安装在第一分体支架上，第二小臂安装在第二分体支架上。
上述分体机构200中，所述第二弹性卡片271包括第二卡片273、第二伸缩弹簧274、第二固定座275；所述第二分体支架27上开设第二滑槽270，所述第二卡片滑动配合在第二滑槽中，所述第二伸缩弹簧一端套设在第二卡片上，第二伸缩弹簧的另一端抵在第二固定座上，第二固定座固定在第二分体支架上。所述第二驱动装置272包括固定在第二分体支架上的第二气缸、安装在第二气缸活塞杆上的第二驱动块，在第二气缸的驱动下，第二驱动块驱动第二卡片沿第二滑槽滑行，第二卡片沿第二滑槽的滑行驱使第二伸缩弹簧收缩。其中，所述第二卡片273设有导向部，所述第二伸缩弹簧274套设在导向部上，所述第二固定座275开设导向孔，导向部活动插设在导向孔中。
上述分体机构200中，所述第一分体支架24固定有卷轴25的一端设有第一弧形突出部，所述第一弧形突出部上开设可与第二弹性卡片271配合的卡口246。
上述分体机构200中，所述伸缩杆28包括固定在第一分体支架24上的第一支杆、固定在第二分体支架上的第二支杆、一端与第一支杆铰接的螺纹杆281、一端与第二支杆铰接的套筒282、枢接在套筒另一端的第一齿轮283、与第一齿轮啮合的第二齿轮284、输出轴与第二齿轮联接的第四电机285；所述第一齿轮的中央处开设螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔螺接，螺纹杆的另一端活动插设在套筒内，所述第四电机固定在套筒上。
上述分体机构200中，所述滑行基座22开设滑行槽220，滑行槽内滑动配合有方形的第一滑行块223，第一滑行块与第一分体支架24的侧壁固定连接；所述第二分体支架27的侧壁上设有第三气缸277，第三气缸的活塞杆上设有方形的第二滑行块278，第二滑行块设有一对导向杆，一对导向杆活动插设在第二分体支架的侧壁中。
实际操作中，本发明所述一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人的工作流程如下：
第一，在第三电机21的驱动下，滑行基座22及其上的分体机构200和两条小臂50作为一个整体可相对大臂20旋转。
第二，当两条小臂50之间的夹角需变化时，第二驱动装置272驱使第二弹性卡片271脱离与棘轮接触，之后，伸缩杆28的伸缩可驱使第一分体支架24和第二分体支架27作相对转动，第一分体支架和第二分体支架之间的夹角变化，进而，两条小臂50之间的夹角得到所需变化；之后，第二弹性卡片271复位，卡入第一棘轮261和第二棘轮262的齿中，由于第一棘轮和第二棘轮反向设置，因此，第一棘轮的齿和第二棘轮的齿的方向相反，如此，同时卡入第一棘轮261和第二棘轮262的齿中的第二弹性卡片271可限制第二分体支架27转动，
第三，在第二驱动装置272驱使第二弹性卡片271脱离与棘轮接触的前提下，伸缩杆28的伸展驱使第二分体支架27相对第一分体支架24旋转，当第一分体支架和第二分体支架之间的夹角变大直至达到一百八十度，此时，第一分体支架的底平面和第二分体支架的底平面平行，第一齿条247和第二齿条276拼合成一完整的齿条，该完整的齿条与第三齿轮222啮合，在第三齿轮的驱动下，分体机构200及其上的第一小臂和第二小臂可相对滑行基座22作直线移动。
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 (5)
1.一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(30)、枢接在腰转部件上的大臂(20)、安装在大臂上的小臂(50)，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；其特征在于：
所述小臂的数量为两条，分别为第一小臂和第二小臂，两条小臂通过分体机构(200)安装在大臂上；
所述分体机构包括滑行基座(22)、第一分体支架(24)、固定在第一分体支架上的卷轴(25)、固定在卷轴两端的棘轮、枢接在卷轴上的第二分体支架(27)、连接第一分体支架和第二分体支架的伸缩杆(28)；所述第二分体支架上设有卡入棘轮齿中的第二弹性卡片(271)、驱使第二弹性卡片脱离与棘轮接触的第二驱动装置(272)；所述棘轮包括固定在卷轴左端的第一棘轮(261)和固定在卷轴右端的第二棘轮(262)，第一棘轮与第二棘轮同轴且反向设置；所述滑行基座上设有第五电机(221)驱动的第三齿轮(222)，所述第一分体支架的侧壁滑动安装在滑行基座上，第一分体支架的底平面上设有与第三齿轮啮合的第一齿条(247)，第二分体支架的底平面设有第二齿条(276)，当第一分体支架的底平面和第二分体支架的底平面平行时，第一齿条和第二齿条首尾衔接成与第三齿轮啮合的完整齿条；
所述大臂上固定有第三电机(21)，第三电机的输出轴与滑行基座联接；所述第一小臂安装在第一分体支架上，第二小臂安装在第二分体支架上；
所述第二弹性卡片(271)包括第二卡片(273)、第二伸缩弹簧(274)、第二固定座(275)；所述第二分体支架(27)上开设第二滑槽(270)，所述第二卡片滑动配合在第二滑槽中，所述第二伸缩弹簧一端套设在第二卡片上，第二伸缩弹簧的另一端抵在第二固定座上，第二固定座固定在第二分体支架上；
所述第二驱动装置(272)包括固定在第二分体支架上的第二气缸、安装在第二气缸活塞杆上的第二驱动块，在第二气缸的驱动下，第二驱动块驱动第二卡片沿第二滑槽滑行，第二卡片沿第二滑槽的滑行驱使第二伸缩弹簧收缩。
2.如权利要求1所述的一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，其特征在于：所述第二卡片(273)设有导向部，所述第二伸缩弹簧(274)套设在导向部上，所述第二固定座(275)开设导向孔，导向部活动插设在导向孔中。
3.如权利要求1所述的一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，其特征在于：所述第一分体支架(24)固定有卷轴(25)的一端设有第一弧形突出部，所述第一弧形突出部上开设与第二弹性卡片(271)配合的卡口(246)。
4.如权利要求1所述的一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，其特征在于：所述伸缩杆(28)包括固定在第一分体支架(24)上的第一支杆、固定在第二分体支架上的第二支杆、一端与第一支杆铰接的螺纹杆(281)、一端与第二支杆铰接的套筒(282)、枢接在套筒另一端的第一齿轮(283)、与第一齿轮啮合的第二齿轮(284)、输出轴与第二齿轮联接的第四电机(285)；所述第一齿轮的中央处开设螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔螺接，螺纹杆的另一端活动插设在套筒内，所述第四电机固定在套筒上。
5.如权利要求1所述的一种设有一对小臂的轻型六轴通用机器人，其特征在于：所述滑行基座(22)开设滑行槽(220)，滑行槽内滑动配合有方形的第一滑行块(223)，第一滑行块与第一分体支架(24)的侧壁固定连接；所述第二分体支架(27)的侧壁上设有第三气缸(277)，第三气缸的活塞杆上设有方形的第二滑行块(278)，第二滑行块设有一对导向杆，一对导向杆活动插设在第二分体支架的侧壁中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171031 Address after: 221300 No. 13 Fumin Road, hi tech Industrial Development Zone, Xuzhou, Jiangsu, Pizhou Applicant after: Pizhou hi tech Zone City Mineral Research Institute Co Ltd Address before: 523000 Guangdong province Dongguan City Songshan Lake high tech Industrial Zone Building 406 industrial development productivity Applicant before: Dongguan Lianzhou Intellectual Property Operation Management Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180605 Address after: 221327 Pizhou high tech Industrial Development Zone, Binhu Road South, Taihu Avenue East, Xuzhou, Jiangsu Patentee after: Jiangsu Yu Yu Optoelectronics Technology Co., Ltd. Address before: 221300 13 Fu Min Road, hi tech Industrial Development Zone, Pizhou, Xuzhou, Jiangsu Patentee before: Pizhou hi tech Zone City Mineral Research Institute Co Ltd |