CN105904450B - 一种设有旋转机械手的pcb板搬运机器人 - Google Patents

一种设有旋转机械手的pcb板搬运机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种设有旋转机械手的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，作旋转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

一种设有旋转机械手的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，涉及一种设有旋转机械手的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：一种设有旋转机械手的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第一齿轮和第二齿轮；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第一齿轮上；所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段和径向凸部，齿段和径向凸部上下设置，齿段可与第二齿轮啮合，径向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当径向凸部使水平杆摆动时，第二齿轮与齿段开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
按上述技术方案，本发明所述一种设有旋转机械手的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圆环旋转，当径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，水平杆的左端与第一齿轮脱离接触，如此，旋转座不受锁扣组件的锁扣而处于自由状态；与此同时，圆环内侧壁上的齿段，即圆环内侧壁上的一段齿，与第二齿轮开始啮合，并驱动第二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，齿段与第二齿轮脱离接触，同时，水平杆的右端亦与径向凸部脱离接触，水平杆在扭簧的作用下复位，水平杆的左端重新抵在第一齿轮上，具体而言，水平杆的左端卡在第一齿轮的齿之间以限制旋转座转动；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段和径向凸部的数量为多个，多个齿段和径向凸部按序设置在圆环的内侧壁上。
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，旋转组件中，所述旋转座枢接在壳体内的基盘上，所述基盘固定设置在壳体内，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盘上，第一齿轮和第二齿轮位于基盘的两侧。所述基盘通过支撑柱固定在壳体内，所述支撑柱位于圆环内且位于旋转座的旁侧。
作为本发明对驱动机构的一种说明，驱动组件中，所述圆环枢接在壳体内，所述驱动装置包括固定套设在圆环外侧壁上的齿环、与齿环啮合的第三齿轮、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。按上述说明，第一电机驱动第三齿轮旋转，第三齿轮通过驱动齿环而驱动圆环旋转。
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为本发明一种设有旋转机械手的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中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构示意图；
图5为图3中驱动组件63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；520、基盘；521、支撑柱；53、旋转块；
60、驱动机构；61、旋转组件；611、旋转座；612、第一齿轮；613、第二齿轮；614、定位杆；62、锁扣组件；621、竖直杆；622、水平杆；63、驱动组件；631、圆环；632、齿段；633、径向凸部；634、齿环；635、第三齿轮。
具体实施方式：
如图1，一种设有旋转机械手的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5，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第一齿轮612和第二齿轮613；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第一齿轮上；所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环631，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段632和径向凸部633，齿段和径向凸部上下设置，齿段可与第二齿轮啮合，径向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当径向凸部使水平杆摆动时，第二齿轮与齿段开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
结合图1、图2，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。
结合图3、图4，驱动机构60的旋转组件61中，所述旋转座枢接在壳体52内的基盘520上，所述基盘固定设置在壳体内，旋转座上设有一对定位杆614，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固定在基盘上，第一齿轮612和第二齿轮613位于基盘的两侧。所述基盘520通过支撑柱521固定在壳体52内，所述支撑柱位于圆环631内且位于旋转座611的旁侧。
结合图3、图5，驱动机构60的驱动组件63中，所述圆环631枢接在壳体52内，所述驱动装置包括固定套设在圆环外侧壁上的齿环634、与齿环啮合的第三齿轮635、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。
如图1，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中的驱动装置驱动圆环旋转，当径向凸部633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，水平杆的左端与第一齿轮612脱离接触，如此，旋转座611不受锁扣组件62的锁扣而处于自由状态；与此同时，圆环631内侧壁上的齿段632，即圆环内侧壁上的一段齿，与第二齿轮613开始啮合，并驱动第二齿轮612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，齿段632与第二齿轮613脱离接触，同时，水平杆622的右端亦与径向凸部633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第一齿轮612上，具体而言，水平杆的左端卡在第一齿轮的齿之间以限制旋转座611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)

1.一种设有旋转机械手的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第一齿轮(612)和第二齿轮(613)；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第一齿轮上；所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环(631)，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段(632)和径向凸部(633)，齿段和径向凸部上下设置，齿段可与第二齿轮啮合，径向凸部可接触水平杆的右端并使水平杆摆动，当径向凸部使水平杆摆动时，第二齿轮与齿段开始啮合；所述一对吸盘组固定连接旋转座。
2.如权利要求1所述的一种设有旋转机械手的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所述的一种设有旋转机械手的PCB板搬运机器人，其特征在于：旋转组件(61)中，所述旋转座枢接在壳体(52)内的基盘(520)上，所述基盘固定设置在壳体内，旋转座上设有一对定位杆(614)，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)固定在基盘上，第一齿轮(612)和第二齿轮(613)分别位于基盘的两侧。
4.如权利要求1所述的一种设有旋转机械手的PCB板搬运机器人，其特征在于：驱动组件(63)中，所述圆环(631)枢接在壳体(52)内，所述驱动装置包括固定套设在圆环外侧壁上的齿环(634)、与齿环啮合的第三齿轮(635)、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。
5.如权利要求1所述的一种设有旋转机械手的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。
6.如权利要求3所述的一种设有旋转机械手的PCB板搬运机器人，其特征在于：所述基盘(520)通过支撑柱(521)固定在壳体(52)内，所述支撑柱位于圆环(631)内且位于旋转座(611)的旁侧。
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