CN108481315A - 一种设有延伸臂的通用机器人的工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有延伸臂的通用机器人的工作方法，机器人小臂上设有延伸臂，所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体、安装在支架体上的第一伸缩机构、固定在第一伸缩机构上的滑行机构、安装在滑行机构上的摆动机构和安装在摆动机构上的复位装置；本发明的第一伸缩机构可拉长或缩短延伸臂及小臂和延伸臂的总长度，以适应各种工况；摆动机构可相对于摆动驱动机构作一定幅度的摆动，即赋予了小臂弯曲的功能，以适应各种工况。

Description

一种设有延伸臂的通用机器人的工作方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种设有延伸臂的通用机器人的工作方法。
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，轴座固定在臂轴上，轴座上固定有轴座保护箱，第三轴驱动电机、第四轴驱动电机、第五轴驱动电机和第六轴驱动电机置于轴座保护箱中；小臂杆壳体和小臂加长杆壳体分别固定在小臂减速器的前后部，第六轴插套在第五轴中，第五轴插套在第四轴中，第四轴中插套在小臂杆壳体、小臂减速器和小臂加长杆壳体中，第四轴、第五轴和第六轴上分别固定有第四轴从动齿轮、第五轴从动齿轮和第六轴从动齿轮。现有技术中的轻型六轴通用机器人，其小臂仅能驱使安装在小臂端部的执行末端作旋转运动，难以满足实际操作的需求。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种设有可摆动可伸的延伸臂的通用机器人的工作方法。
为达到上述目的，本发明的一种设有可摆动可伸的延伸臂的通用机器人的工作方法，设有延伸臂的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；
所述小臂上设有延伸臂，所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体、安装在支架体 上的第一伸缩机构、固定在第一伸缩机构上的滑行机构、安装在滑行机构上的摆动机构和 安装在摆动机构上的复位装置；
第一伸缩机构包括顶板、支撑板、底板和四个第一导杆；第一导杆均固定在支撑板 上端面上；顶板套设在四个第一导杆上；
滑行机构包括一对支撑座和一对滑行臂；支撑座上开设有滑行槽；支撑座竖直固 定在一对第一导杆上端面；一对支撑座平行正对设置；滑行臂由方形导杆和连接杆；方形导 杆垂直固定在连接杆的上端；滑行臂上端通过方形导杆插设在支撑座的滑行槽内、下端固 定在顶板上；
摆动机构包括摆动体、第一齿轮和第二齿轮；第一电机固定在左侧的滑行臂上端 面上；第一电机的输出轴方向与滑行臂的方形导杆方向相反；第一电机的输出轴上固定有 第一齿轮；摆动体包括连接头、左摆动座和右摆动座；左摆动座和右摆动座对称固定在连接头的底面；左摆动座和右摆动座分别通过铰接轴铰接在一对滑行臂的上部的侧壁面上；左摆动座的铰接轴上枢接有第二齿轮；第二齿轮与第一齿轮啮合；第二齿轮正对左摆动座的一侧面上开设有限位槽；所述限位槽有若干直径相同的圆孔组成并且相邻的圆孔相交；所述限位槽的所有圆孔的圆心与第二齿轮的中心的距离都相同；
复位装置包括气缸和扭簧；左摆动座的右侧面上成型有气缸支撑座；气缸支撑座 上固定有水平向左设置的气缸；气缸的活塞杆上固定有定位爪；定位爪上成型有一对定位 销；一对定位销穿过左摆动座进入第二齿轮的限位槽内；右摆动座的铰接轴上套设有扭簧； 扭簧一端固定有右摆动座的侧壁上、另一端固定在右侧的滑行臂连接杆的侧壁上。
作为上述技术方案的优选，第一伸缩机构还包括中心旋转体、第一螺纹杆、第一蜗杆、第三电机和一对旋转支撑板；一对旋转支撑板竖直固定在底板上；第一蜗杆枢接在一对旋转支撑板之间；第三电机固定在其中之一的旋转支撑板上；第三电机的输出轴与第一蜗杆固联；中心旋转体包括第一圆柱和第一蜗轮；第一圆柱中部开设有上下贯穿的螺纹孔；第一圆柱上端外圆柱面通过轴承枢接在支撑板上、下端外圆柱面上固定有第一蜗轮；中心旋转体通过第一蜗轮与第一蜗杆啮合；第一螺纹杆下端螺接在中心旋转体的螺纹孔中、上端与顶板中心螺接。
作为上述技术方案的优选，四个第一导杆上端均成型有圆形的限位块，限位块直径大于第一导杆的直径；滑行机构的支撑座竖直固定在一对第一导杆的圆形的限位块上；一对支撑座平行正对设置。
作为上述技术方案的优选，所述支架体上包括第一壳体和第二壳体；第一壳体和第二壳体通过若干连接柱固定成一体；第一伸缩机构通过支撑板和底板固定在第一壳体的内壁上；第二壳体套设在摆动机构和第一伸缩机构外。
作为上述技术方案的优选，摆动体中心开设有上下贯穿的过渡孔，过渡孔的直径大于第一螺纹杆的直径。
所述设有延伸臂的通用机器人的工作方法包括：第一伸缩机构的工作方法及复位装置的工作方法；第一伸缩机构的工作方法包括：启动第三电机，第三电机带动第一蜗杆旋转，第一蜗杆通过第一蜗轮带动中心旋转体旋转，中心旋转体带动第一螺纹杆旋转，顶板由于被四个第一导杆限制，只能在第一螺纹杆的驱动下向上 移动，如果需要使顶板向下运动只需使第三电机逆向旋转；滑行机构：滑行壁随顶板上下运动，由于支撑座上存在滑行槽，滑行壁在顶板的驱动下沿着滑行槽上下运动；摆动机构：摆动体需要摆动一定角度，首先要启动气缸，气缸带动定位爪向左运动，使定位爪的一对定位销插入到第二齿轮的限位槽内，此时定位爪就把第二齿轮和摆动体固定成一体；然后启动第一电机，第一电机通过第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮带动摆动体绕铰接轴旋转；
复位装置的工作方法包括：首先要启动气缸，气缸带动定位爪向右运动，使定位爪的一对定位销脱离第二齿轮的限位槽，此时第二齿轮和摆动体分离；然后在 摆动体右摆动座上的扭簧的作用下复位。
本发明的有益效果在于：第一伸缩机构可拉长或缩短延伸臂及小臂和延伸臂的总长度，以适应各种工况；摆动机构可相对于摆动驱动机构作一定幅度的摆动，即赋予了小臂弯曲的功能，以适应各种工况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的延伸臂的结构示意图；
图3为本发明的内部驱动机构的结构示意图；
图4为本发明的第一伸缩机构的结构示意图；
图5为本发明的第一伸缩机构的侧视结构示意图；
图6为本发明的图5中A-A的剖面结构示意图；
图7为本发明的滑行机构和摆动机构的剖面结构示意图；
图8为本发明的复位装置的气缸626与第二齿轮624的结构示意图；
图中，10、底座体；20、腰转部件；30、大臂；40、小臂；60、延伸臂；61、支架体；611、第 一壳体；612、第二壳体；62、滑行机构；621、支撑座；622、滑行壁；623、第一齿轮；624、第二齿轮；6241、限位槽；625、摆动体；626、气缸；6261、气缸支撑座；6262、定位爪；63、第一伸缩机构；631、支撑板；632、底板；633、顶板；634、中心旋转体；635、第一螺纹杆；636、第一导杆；637、第一蜗杆；638、第三电机；639、旋转支撑板。
具体实施方式
如图1所示，一种设有可摆动可伸的延伸臂的通用机器人，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、安装在大臂上的小臂40，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；
如图3所示，所述小臂上设有延伸臂60，所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体 61、安装在支架体上的第一伸缩机构63、固定在第一伸缩机构上的滑行机构62、安装在滑行 机构62上的摆动机构和安装在摆动机构上的复位装置；
如图3～图6所示，第一伸缩机构63包括顶板633、支撑板631、底板632和四个第一 导杆636；第一导杆636均固定在支撑板631上端面上；顶板633套设在四个第一导杆636上；
如图3、图7所示，滑行机构62包括一对支撑座621和一对滑行臂622；支撑座621上 开设有滑行槽；支撑座621竖直固定在一对第一导杆636上端面；一对支撑座621平行正对设 置；滑行臂622由方形导杆和连接杆；方形导杆垂直固定在连接杆的上端；滑行臂622上端通 过方形导杆插设在支撑座621的滑行槽内、下端固定在顶板633上；
如图3、图7、图8所示，摆动机构包括摆动体625、第一齿轮623和第二齿轮624；第一 电机固定在左侧的滑行臂622上端面上；第一电机的输出轴方向与滑行臂622的方形导杆方向相反；第一电机的输出轴上固定有第一齿轮623；摆动体625包括连接头、左摆动座和右摆动座；左摆动座和右摆动座对称固定在连接头的底面；左摆动座和右摆动座分别通过铰接轴铰接在一对滑行臂622的上部的侧壁面上；左摆动座的铰接轴上枢接有第二齿轮624；第二齿轮624与第一齿轮623啮合；第二齿轮624正对左摆动座的一侧面上开设有限位槽6421；所述限位槽6241有若干直径相同的圆孔组成并且相邻的圆孔相交；所述限位槽6241的所有圆孔的圆心与第二齿轮624的中心的距离都相同；
如图3、图7、图8所示，复位装置包括气缸626和扭簧627；左摆动座的右侧面上成型 有气缸支撑座6261；气缸支撑座6261上固定有水平向左设置的气缸626；气缸626的活塞杆 上固定有定位爪6262；定位爪6262上成型有一对定位销；一对定位销穿过左摆动座进入第 二齿轮624的限位槽6241内；右摆动座的铰接轴上套设有扭簧627；扭簧627一端固定有右摆动座的侧壁上、另一端固定在右侧的滑行臂622连接杆的侧壁上。
如图4～图6所示，第一伸缩机构63还包括中心旋转体634、第一螺纹杆635、第一蜗杆637、第三电机638和一对旋转支撑板639；一对旋转支撑板639竖直固定在底板632上；第一蜗杆637枢接在一对旋转支撑板639之间；第三电机638固定在其中之一的旋转支撑板639上；第三电机638的输出轴与第一蜗杆637固联；中心旋转体634包括第一圆柱和第一蜗轮；第一圆柱中部开设有上下贯穿的螺纹孔；第一圆柱上端外圆柱面通过轴承枢接在支撑板631上、下端外圆柱面上固定有第一蜗轮；中心旋转体634通过第一蜗轮与第一蜗杆637啮合；第一螺纹杆635下端螺接在中心旋转体634的螺纹孔中、上端与顶板633中心螺接。
如图3、图4所示，四个第一导杆636上端均成型有圆形的限位块，限位块直径大于第一导杆636的直径；滑行机构62的支撑座621竖直固定在一对第一导杆636的圆形的限位块上；一对支撑座621平行正对设置。
如图1、图2所示，所述支架体61上包括第一壳体611和第二壳体612；第一壳体611和第二壳体612通过若干连接柱固定成一体；第一伸缩机构63通过支撑板631和底板632固定在第一壳体611的内壁上；第二壳体612套设在摆动机构62和第一伸缩机构外。
如图3、图7所示，摆动体625中心开设有上下贯穿的过渡孔，过渡孔的直径大于第一螺纹杆635的直径。
具体操作如下：第一伸缩机构63：启动第三电机638，第三电机638带动第一蜗杆637旋转，第一蜗杆637通过第一蜗轮带动中心旋转体634旋转，中心旋转体634带动第一螺纹杆635旋转，顶板633由于被四个第一导杆636限制，只能在第一螺纹杆635的驱动下向上移动，如果需要使顶板633向下运动只需使第三电机638逆向旋转；滑行机构62：滑行壁622随顶板633上下运动，由于支撑座621上存在滑行槽，滑行壁622在顶板633的驱动下沿着滑行槽上下运动；摆动机构：摆动体625需要摆动一定角度，首先要启动气缸626，气缸626带动定位爪6261向左运动，使定位爪6261的一对定位销插入到第二齿轮624的限位槽6241内，此时定位爪6261就把第二齿轮624和摆动体625固定成一体；然后启动第一电机，第一电机通过第一齿轮623带动第二齿轮624旋转，第二齿轮624带动摆动体绕铰接轴旋转；
复位装置：首先要启动气缸626，气缸626带动定位爪6261向右运动，使定位爪6261 的一对定位销脱离第二齿轮624的限位槽6241，此时第二齿轮624和摆动体625分离；然后在摆动体625右摆动座上的扭簧627的作用下复位。
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 (1)

1.一种设有延伸臂的通用机器人的工作方法，设有延伸臂的通用机器人包括底座体(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)、安装在大臂上的小臂(40)，腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；其特征在于：
所述小臂上设有延伸臂(60)，所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体(61)、安装在支架体上的第一伸缩机构(63)、固定在第一伸缩机构上的滑行机构(62)、安装在滑行机构(62)上的摆动机构和安装在摆动机构上的复位装置；
第一伸缩机构(63)包括顶板(633)、支撑板(631)、底板(632)和四个第一导杆(636)；第一导杆(636)均固定在支撑板(631)上端面上；顶板(633)套设在四个第一导杆(636)上；
滑行机构(62)包括一对支撑座(621)和一对滑行臂(622)；支撑座(621)上开设有滑行槽；支撑座(621)竖直固定在一对第一导杆(636)上端面；一对支撑座(621)平行正对设置；滑行臂(622)由方形导杆和连接杆；方形导杆垂直固定在连接杆的上端；滑行臂(622)上端通过方形导杆插设在支撑座(621)的滑行槽内、下端固定在顶板(633)上；
摆动机构包括摆动体(625)、第一齿轮(623)和第二齿轮(624)；第一电机固定在左侧的滑行臂(622)上端面上；第一电机的输出轴方向与滑行臂(622)的方形导杆方向相反；第一电机的输出轴上固定有第一齿轮(623)；摆动体(625)包括连接头、左摆动座和右摆动座；左摆动座和右摆动座对称固定在连接头的底面；左摆动座和右摆动座分别通过铰接轴铰接在一对滑行臂(622)的上部的侧壁面上；左摆动座的铰接轴上枢接有第二齿轮(624)；第二齿轮(624)与第一齿轮(623)啮合；第二齿轮(624)正对左摆动座的一侧面上开设有限位槽(6241)；所述限位槽(6241)有若干直径相同的圆孔组成并且相邻的圆孔相交；所述限位槽(6241)的所有圆孔的圆心与第二齿轮(624)的中心的距离都相同；
复位装置包括气缸(626)和扭簧(627)；左摆动座的右侧面上成型有气缸支撑座(6261)；气缸支撑座(6261)上固定有水平向左设置的气缸(626)；气缸(626)的活塞杆上固定有定位爪(6262)；定位爪(6262)上成型有一对定位销；一对定位销穿过左摆动座进入第二齿轮(624)的限位槽(6241)内；右摆动座的铰接轴上套设有扭簧(627)；扭簧(627)一端固定有右摆动座的侧壁上、另一端固定在右侧的滑行臂(622)连接杆的侧壁上；
第一伸缩机构(63)还包括中心旋转体(634)、第一螺纹杆(635)、第一蜗杆(637)、第三电机 (638)和一对旋转支撑板(639)；一对旋转支撑板(639)竖直固定在底板(632)上；第一蜗杆 (637)枢接在一对旋转支撑板(639)之间；第三电机(638)固定在其中之一的旋转支撑板 (639)上；第三电机(638)的输出轴与第一蜗杆(637)固联；中心旋转体(634)包括第一圆柱 和第一蜗轮；第一圆柱中部开设有上下贯穿的螺纹孔；第一圆柱上端外圆柱面通过轴承枢 接在支撑板(631)上、下端外圆柱面上固定有第一蜗轮；中心旋转体(634)通过第一蜗轮与 第一蜗杆(637)啮合；第一螺纹杆(635)下端螺接在中心旋转体(634)的螺纹孔中、上端与顶 板(633)中心螺接；
四个第一导杆(636)上端均成型有圆形的限位块，限位块直径大于第一导杆(636)的直径；滑 行机构(62)的支撑座(621)竖直固定在一对第一导杆(636)的圆形的限位块上；一对支撑座 (621)平行正对设置；
所述设有延伸臂的通用机器人的工作方法包括：第一伸缩机构的工作方法及复位装置的工作方法；第一伸缩机构的工作方法包括：启动第三电机，第三电机带动第一蜗杆旋转，第一蜗杆通过第一蜗轮带动中心旋转体旋转，中心旋转体带动第一螺纹杆旋转，顶板由于被四个第一导杆限制，只能在第一螺纹杆的驱动下向上 移动，如果需要使顶板向下运动只需使第三电机逆向旋转；滑行机构：滑行壁随顶板上下运动，由于支撑座上存在滑行槽，滑行壁在顶板的驱动下沿着滑行槽上下运动；摆动机构：摆动体需要摆动一定角度，首先要启动气缸，气缸带动定位爪向左运动，使定位爪的一对定位销插入到第二齿轮的限位槽内，此时定位爪就把第二齿轮和摆动体固定成一体；然后启动第一电机，第一电机通过第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二齿轮带动摆动体绕铰接轴旋转；
复位装置的工作方法包括：首先要启动气缸，气缸带动定位爪向右运动，使定位爪的一对定位销脱离第二齿轮的限位槽，此时第二齿轮和摆动体分离；然后在 摆动体右摆动座上的扭簧的作用下复位。
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