CN110053107B - 一种用于圆木加工机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种用于圆木加工机器人，包括功能箱、作业台、可调体、变向机构和抓持器，通过L形卡爪与辅助指的结合使用，可以增加本发明固定圆木时的触点，固定效果好；利用可以左右移动的L形卡爪和进行微调的辅助指便于本发明固定直径不同的圆木和横截面非正圆的圆木；通过可以前后移动的可调体便于使本发明固定长度不同的圆木，且将圆木架空便于加工圆木在周向上的各个位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种用于圆木加工机器人。
背景技术
圆木加工，一般以原木或经过处理的原木为原材料，可以通过手工雕刻、机械或化学方式对原木进行加工，加工后的原木可用于艺术、工业或建材等方面。
在对圆木进行加工时，通常需要各种类型的固定架来起到固定圆木的作用，然后再对木材进行后续加工，如切割、打磨、钻孔或雕刻等，但现有技术用于固定圆木的固定架，在对不同直径或不同长度的原木进行固定时，由于固定点较少，固定效果不佳，进而影响后续加工，为此，针对上述问题提供一种用于圆木加工机器人。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于圆木加工机器人，可以通过多触点固定直径或长度不同的圆木。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种用于圆木加工机器人，包括功能箱、作业台、可调体、变向机构和抓持器，所述功能箱的上端固定连接作业台，可调体设置有两个，两个可调体分别滑动连接在功能箱的前后两侧，两个可调体上分别滑动连接一个变向机构，两个可调体分别与两个变向机构啮合传动，两个变向机构的下端分别固定连接两个抓持器。
所述功能箱包括箱本体底板、箱本体壁、轴、第一丝杠、第二丝杠、第一电机、第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮和滑槽，所述箱本体底板上固定连接箱本体壁，轴设置有两个，两个轴的前端分别固定连接一个第一丝杠，两个第一丝杠皆与箱本体壁的前端转动连接，两个轴的后端分别固定连接一个第二丝杠，两个第二丝杠皆与箱本体壁的后端转动连接，第一电机固定连接在箱本体底板上，第一电机的输出轴上固定连接右第一带轮和第三带轮，第一带轮与第二带轮通过传动带传动连接，第三带轮与第四带轮通过传动带传动连接，第二带轮和第四带轮分别固定连接在两个轴上，箱本体壁左右两侧的内端面上分别设置一个滑槽；所述作业台固定连接在箱本体壁上。
所述可调体包括双向臂、支撑腿、第一轮子、滑块、变位板、导向柱、电机基座、第二电机、齿轮和放置台，所述双向臂下端的左右两侧分别固定连接一个支撑腿，两个支撑腿的下端分别转动连接两个第一轮子，两个支撑腿下端的外侧分别固定连接一个滑块，变位板左右两端分别固定连接在两个支撑腿的内端，导向柱固定连接在双向臂上端的中部，双向臂的上端固定连接有四个限位块，其中两个限位块位于导向柱的左端，另外两个限位块固定连接在导向柱的右端，电机基座固定连接在双向臂前端的中部，第二电机固定连接在电机基座上，齿轮固定连接在第二电机的输出轴上，放置台固定连接在位于左端的支撑腿内端的下侧；两个可调体分别通过自身上的四个第一轮子与箱本体底板接触，位于左端的两个滑块分别滑动连接在位于左端的滑槽的前后两侧，位于右端的两个滑块分别滑动连接在位于右端的滑槽的前后两侧，位于前端的变位板与两个第一丝杠通过螺纹连接，位于后端的变位板与两个第二丝杠通过螺纹连接。
所述可调体还包括承重柱和第二轮子，第二轮子转动连接在承重柱的下端；两个所述的放置台右端的下侧分别固定连接一个承重柱，第二轮子设置有两个，两个第二轮子分别转动连接在两个承重柱的下端；两个第二轮子皆与作业台接触。
所述变向机构包括第一滑动套、齿条、第一连杆座、第一连杆、第二连杆座和第二滑动套，所述第一滑动套的前端固定连接齿条，第一滑动套的左右两端分别固定连接一个第一连杆座，两个第一连杆座分别与两个第一连杆的一端铰接连接，两个第一连杆的另一端分别与两个第二连杆座铰接连接，两个第二连杆座的下端分别固定连接一个第二滑动套；两个所述的齿条分别与两个齿轮啮合传动，两个第一滑动套分别滑动连接在两个导向柱上，位于前端的两个第二滑动套分别滑动连接在位于前端的双向臂的左右两侧，位于后端的两个第二滑动套分别滑动连接在位于后端的双向臂的左右两侧。
所述抓持器包括连接体和L形卡爪，所述L形卡爪固定连接在连接体的下端；四个所述的连接体分别固定连接在四个第二滑动套的下端。
所述放置台到L形卡爪下端面的距离不大于L形卡爪的宽度。
所述抓持器还包括隐藏槽和辅助指，所述隐藏槽设置在L形卡爪内端的下侧，每个卡爪上均连接有两个辅助指。
所述辅助指包括辅助指头、轴承、第三丝杠、滑杆和圆把，所述辅助指头的上端与轴承的外圈固定连接，轴承的内圈与第三丝杠的下端固定连接，滑杆固定连接在辅助指头的上端，圆把固定连接在第三丝杠的上端；每一个L形卡爪的上端均螺纹连接有一个第三丝杠，每一个L形卡爪的上端均滑动连接有一个滑杆，每一个L形卡爪侧端的下部均螺纹连接有一个第三丝杠，每一个L形卡爪侧端的下部均滑动连接有一个滑杆。
本发明一种用于圆木加工机器人的有益效果为：
通过L形卡爪与辅助指的结合使用，可以增加本发明固定圆木时的触点，固定效果好；利用可以左右移动的L形卡爪和进行微调的辅助指便于本发明固定直径不同的圆木和横截面非正圆的圆木；通过可以前后移动的可调体便于使本发明固定长度不同的圆木，且将圆木架空便于加工圆木在周向上的各个位置。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明一种用于圆木加工机器人的整体结构示意图；
图2是本发明固定圆木示意图一；
图3是本发明的固定圆木示意图二；
图4是本发明的功能箱结构示意图；
图5是本发明的可调体结构示意图；
图6是本发明的变向机构结构示意图；
图7是本发明的抓持器结构示意图；
图8是本发明的抓持器部分结构示意图；
图9是本发明的辅助指结构示意图。
图中：功能箱1；箱本体底板1-1；箱本体壁1-2；轴1-3；第一丝杠1-4；第二丝杠1-5；第一电机1-6；第一带轮1-7；第二带轮1-8；第三带轮1-9；第四带轮1-10；滑槽1-11；作业台2；可调体3；双向臂3-1；支撑腿3-2；第一轮子3-3；滑块3-4；变位板3-5；导向柱3-6；电机基座3-7；第二电机3-8；齿轮3-9；放置台3-10；承重柱3-11；第二轮子3-12；变向机构4；第一滑动套4-1；齿条4-2；第一连杆座4-3；第一连杆4-4；第二连杆座4-5；第二滑动套4-6；抓持器5；连接体5-1；L形卡爪5-2；隐藏槽5-3；辅助指5-4；辅助指头5-4-1；轴承5-4-2；第三丝杠5-4-3；滑杆5-4-4；圆把5-4-4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
如图1-9所示，一种用于圆木加工机器人，包括功能箱1、作业台2、可调体3、变向机构4和抓持器5，所述功能箱1的上端固定连接作业台2，可调体3设置有两个，两个可调体3分别滑动连接在功能箱1的前后两侧，两个可调体3上分别滑动连接一个变向机构4，两个可调体3分别与两个变向机构4啮合传动，两个变向机构4的下端分别固定连接两个抓持器5。通过L形卡爪5-2与辅助指5-4的结合使用，可以增加本发明固定圆木时的触点，固定效果好；利用可以左右移动的L形卡爪5-2和进行微调的辅助指5-4便于本发明固定直径不同的圆木和横截面非正圆的圆木；通过可以前后移动的可调体3便于使本发明固定长度不同的圆木，且将圆木架空便于加工圆木在周向上的各个位置。
具体实施方式二：
如图1-9所示，所述功能箱1包括箱本体底板1-1、箱本体壁1-2、轴1-3、第一丝杠1-4、第二丝杠1-5、第一电机1-6、第一带轮1-7、第二带轮1-8、第三带轮1-9、第四带轮1-10和滑槽1-11，所述箱本体底板1-1上固定连接箱本体壁1-2，轴1-3设置有两个，两个轴1-3的前端分别固定连接一个第一丝杠1-4，两个第一丝杠1-4皆与箱本体壁1-2的前端转动连接，两个轴1-3的后端分别固定连接一个第二丝杠1-5，两个第二丝杠1-5皆与箱本体壁1-2的后端转动连接，第一电机1-6固定连接在箱本体底板1-1上，第一电机1-6的输出轴上固定连接右第一带轮1-7和第三带轮1-9，第一带轮1-7与第二带轮1-8通过传动带传动连接，第三带轮1-9与第四带轮1-10通过传动带传动连接，第二带轮1-8和第四带轮1-10分别固定连接在两个轴1-3上，箱本体壁1-2左右两侧的内端面上分别设置一个滑槽1-11；所述作业台2固定连接在箱本体壁1-2上。功能箱1在使用时，启动第一电机1-6，第一电机1-6的输出轴带动第一带轮1-7和第三带轮1-9转动，第一带轮1-7和第三带轮1-9均通过传动带使第二带轮1-8和第三带轮1-9转动，第二带轮1-8和第三带轮1-9分别带动一个轴1-3转动，进而第一丝杠1-4和第二丝杠1-5开始转动，需要注意的是第一丝杠1-4和第二丝杠1-5的螺纹旋向应相反，保证两个可调体3可以同步靠近或同步远离。
具体实施方式三：
如图1-9所示，所述可调体3包括双向臂3-1、支撑腿3-2、第一轮子3-3、滑块3-4、变位板3-5、导向柱3-6、电机基座3-7、第二电机3-8、齿轮3-9和放置台3-10，所述双向臂3-1下端的左右两侧分别固定连接一个支撑腿3-2，两个支撑腿3-2的下端分别转动连接两个第一轮子3-3，两个支撑腿3-2下端的外侧分别固定连接一个滑块3-4，变位板3-5左右两端分别固定连接在两个支撑腿3-2的内端，导向柱3-6固定连接在双向臂3-1上端的中部，双向臂3-1的上端固定连接有四个限位块，其中两个限位块位于导向柱3-6的左端，另外两个限位块固定连接在导向柱3-6的右端，电机基座3-7固定连接在双向臂3-1前端的中部，第二电机3-8固定连接在电机基座3-7上，齿轮3-9固定连接在第二电机3-8的输出轴上，放置台3-10固定连接在位于左端的支撑腿3-2内端的下侧；两个可调体3分别通过自身上的四个第一轮子3-3与箱本体底板1-1接触，位于左端的两个滑块3-4分别滑动连接在位于左端的滑槽1-11的前后两侧，位于右端的两个滑块3-4分别滑动连接在位于右端的滑槽1-11的前后两侧，位于前端的变位板3-5与两个第一丝杠1-4通过螺纹连接，位于后端的变位板3-5与两个第二丝杠1-5通过螺纹连接。可调体3在使用时，当第一丝杠1-4和第二丝杠1-5开始转动，位于前端的第一丝杠1-4和第二丝杠1-5将会带动位于前端的可调体3向前或向后移动，位于后端的第一丝杠1-4和第二丝杠1-5将会带动位于后端的可调体3向前或向后移动，两个可调体3之间的距离将会增加或减小，双向臂3-1上的限位块用于限制第二滑动套4-6的位移，每个第二滑动套4-6都会位于两个限位块之间，当启动第二电机3-8，第二电机3-8将会带动齿轮3-9转动，齿轮3-9会带动齿条4-2上下移动。
具体实施方式四：
如图1-9所示，所述可调体3还包括承重柱3-11和第二轮子3-12，第二轮子3-12转动连接在承重柱3-11的下端；两个所述的放置台3-10右端的下侧分别固定连接一个承重柱3-12，第二轮子3-12设置有两个，两个第二轮子3-12分别转动连接在两个承重柱3-11的下端；两个第二轮子3-12皆与作业台2接触。当放置台3-10上的圆木重量较大，承重柱3-11和第二轮子3-12增加结构的稳定性。
具体实施方式五：
如图1-9所示，所述变向机构4包括第一滑动套4-1、齿条4-2、第一连杆座4-3、第一连杆4-4、第二连杆座4-5和第二滑动套4-6，所述第一滑动套4-1的前端固定连接齿条4-2，第一滑动套4-1的左右两端分别固定连接一个第一连杆座4-3，两个第一连杆座4-3分别与两个第一连杆4-4的一端铰接连接，两个第一连杆4-4的另一端分别与两个第二连杆座4-5铰接连接，两个第二连杆座4-5的下端分别固定连接一个第二滑动套4-6；两个所述的齿条4-2分别与两个齿轮3-9啮合传动，两个第一滑动套4-1分别滑动连接在两个导向柱3-6上，位于前端的两个第二滑动套4-6分别滑动连接在位于前端的双向臂3-1的左右两侧，位于后端的两个第二滑动套4-6分别滑动连接在位于后端的双向臂3-1的左右两侧。当齿条4-2上下移动，齿条4-2带动第一滑动套4-1上下移动，第一滑动套4-1通过使第一连杆4-4进行摆动，从而使两个第二滑动套4-6之间的距离将会增加或减小。
具体实施方式六：
如图1-9所示，所述抓持器5包括连接体5-1和L形卡爪5-2，所述L形卡爪5-2固定连接在连接体5-1的下端；四个所述的连接体5-1分别固定连接在四个第二滑动套4-6的下端。当两个第二滑动套4-6之间距离增加，两个L形卡爪5-2之间的距离将增加，增加两个L形卡爪5-2之间的距离用于固定直径更大的圆木，参考图2或图3，当通过两个L形卡爪5-2的侧端面进行固定圆木时，圆木的直径较小，当通过两个L形卡爪5-2的上端面进行固定圆木时，圆木的直径较大。
具体实施方式七：
如图1-9所示，所述放置台3-11到L形卡爪5-2下端面的距离不大于L形卡爪5-2的宽度。该设置有利于夹持圆木，放置台3-11到L形卡爪5-2下端面的距离大于L形卡爪5-2的宽度，不利于本发明夹持圆木。
具体实施方式八：
如图1-9所示，所述抓持器5还包括隐藏槽5-3和辅助指5-4，所述隐藏槽5-3设置在L形卡爪5-2内端的下侧，每个卡爪5-2上均连接有两个辅助指5-4。辅助指头5-4-1可退到隐藏槽5-3内，使本发明夹持较小的圆木时，也可以通过辅助指头5-4-1和L形卡爪5-2的侧面同时进行夹持作业。
具体实施方式九：
如图1-9所示，所述辅助指5-4包括辅助指头5-4-1、轴承5-4-2、第三丝杠5-4-3、滑杆5-4-4和圆把5-4-4，所述辅助指头5-4-1的上端与轴承5-4-2的外圈固定连接，轴承5-4-2的内圈与第三丝杠5-4-3的下端固定连接，滑杆5-4-4固定连接在辅助指头5-4-1的上端，圆把5-4-4固定连接在第三丝杠5-4-3的上端；每一个L形卡爪5-2的上端均螺纹连接有一个第三丝杠5-4-3，每一个L形卡爪5-2的上端均滑动连接有一个滑杆5-4-4，每一个L形卡爪5-2侧端的下部均螺纹连接有一个第三丝杠5-4-3，每一个L形卡爪5-2侧端的下部均滑动连接有一个滑杆5-4-4。辅助指5-4用于增加本发明固定圆木时的触点，增强固定效果，当转动圆把5-4-4时，圆把5-4-4带动第三丝杠5-4-3转动，第三丝杠5-4-3会在L形卡爪5-2上运动，使辅助指头5-4-1顶在圆木上，这也便于固定横截面非正圆的圆木。
本发明的一种用于圆木加工机器人，其工作原理为：
功本发明在使用时，可启动第一电机1-6，第一电机1-6的输出轴带动第一带轮1-7和第三带轮1-9转动，第一带轮1-7和第三带轮1-9均通过传动带使第二带轮1-8和第三带轮1-9转动，第二带轮1-8和第三带轮1-9分别带动一个轴1-3转动，进而第一丝杠1-4和第二丝杠1-5开始转动，需要注意的是第一丝杠1-4和第二丝杠1-5的螺纹旋向应相反，保证两个可调体3可以同步靠近或同步远离，这改变两个可调体3之间的距离，即改变两个放置台3-10之间的距离，放置台3-10用于放置圆木的两端；再启动第二电机3-8，第二电机3-8将会带动齿轮3-9转动，齿轮3-9会带动齿条4-2上下移动，齿条4-2带动第一滑动套4-1上下移动，第一滑动套4-1通过使第一连杆4-4进行摆动，从而使两个第二滑动套4-6之间的距离将会增加或减小，当两个第二滑动套4-6之间距离增加，两个L形卡爪5-2之间的距离将增加，增加两个L形卡爪5-2之间的距离便于固定直径更大的圆木，反之便于固定直径较小的圆木；利用辅助指5-4增强固定效果，当转动圆把5-4-4时，圆把5-4-4带动第三丝杠5-4-3转动，第三丝杠5-4-3会在L形卡爪5-2上运动，使辅助指头5-4-1顶在圆木上，这也便于固定横截面非正圆的圆木。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于圆木加工机器人，包括功能箱(1)、作业台(2)、可调体(3)、变向机构(4)和抓持器(5)，其特征在于：所述功能箱(1)的上端固定连接作业台(2)，可调体(3)设置有两个，两个可调体(3)分别滑动连接在功能箱(1)的前后两侧，两个可调体(3)上分别滑动连接一个变向机构(4)，两个可调体(3)分别与两个变向机构(4)啮合传动，两个变向机构(4)的下端分别固定连接两个抓持器(5)；
所述功能箱(1)包括箱本体底板(1-1)、箱本体壁(1-2)、轴(1-3)、第一丝杠(1-4)、第二丝杠(1-5)、第一电机(1-6)、第一带轮(1-7)、第二带轮(1-8)、第三带轮(1-9)、第四带轮(1-10)和滑槽(1-11)，所述箱本体底板(1-1)上固定连接箱本体壁(1-2)，轴(1-3)设置有两个，两个轴(1-3)的前端分别固定连接一个第一丝杠(1-4)，两个第一丝杠(1-4)皆与箱本体壁(1-2)的前端转动连接，两个轴(1-3)的后端分别固定连接一个第二丝杠(1-5)，两个第二丝杠(1-5)皆与箱本体壁(1-2)的后端转动连接，第一电机(1-6)固定连接在箱本体底板(1-1)上，第一电机(1-6)的输出轴上固定连接右第一带轮(1-7)和第三带轮(1-9)，第一带轮(1-7)与第二带轮(1-8)通过传动带传动连接，第三带轮(1-9)与第四带轮(1-10)通过传动带传动连接，第二带轮(1-8)和第四带轮(1-10)分别固定连接在两个轴(1-3)上，箱本体壁(1-2)左右两侧的内端面上分别设置一个滑槽(1-11)；所述作业台(2)固定连接在箱本体壁(1-2)上；
所述可调体(3)包括双向臂(3-1)、支撑腿(3-2)、第一轮子(3-3)、滑块(3-4)、变位板(3-5)、导向柱(3-6)、电机基座(3-7)、第二电机(3-8)、齿轮(3-9)和放置台(3-10)，所述双向臂(3-1)下端的左右两侧分别固定连接一个支撑腿(3-2)，两个支撑腿(3-2)的下端分别转动连接两个第一轮子(3-3)，两个支撑腿(3-2)下端的外侧分别固定连接一个滑块(3-4)，变位板(3-5)左右两端分别固定连接在两个支撑腿(3-2)的内端，导向柱(3-6)固定连接在双向臂(3-1)上端的中部，双向臂(3-1)的上端固定连接有四个限位块，其中两个限位块位于导向柱(3-6)的左端，另外两个限位块固定连接在导向柱(3-6)的右端，电机基座(3-7)固定连接在双向臂(3-1)前端的中部，第二电机(3-8)固定连接在电机基座(3-7)上，齿轮(3-9)固定连接在第二电机(3-8)的输出轴上，放置台(3-10)固定连接在位于左端的支撑腿(3-2)内端的下侧；两个可调体(3)分别通过自身上的四个第一轮子(3-3)与箱本体底板(1-1)接触，位于左端的两个滑块(3-4)分别滑动连接在位于左端的滑槽(1-11)的前后两侧，位于右端的两个滑块(3-4)分别滑动连接在位于右端的滑槽(1-11)的前后两侧，位于前端的变位板(3-5)与两个第一丝杠(1-4)通过螺纹连接，位于后端的变位板(3-5)与两个第二丝杠(1-5)通过螺纹连接；
所述可调体(3)还包括承重柱(3-11)和第二轮子(3-12)，第二轮子(3-12)转动连接在承重柱(3-11)的下端；两个所述的放置台(3-10)右端的下侧分别固定连接一个承重柱(3-12)，第二轮子(3-12)设置有两个，两个第二轮子(3-12)分别转动连接在两个承重柱(3-11)的下端；两个第二轮子(3-12)皆与作业台(2)接触；
所述变向机构(4)包括第一滑动套(4-1)、齿条(4-2)、第一连杆座(4-3)、第一连杆(4-4)、第二连杆座(4-5)和第二滑动套(4-6)，所述第一滑动套(4-1)的前端固定连接齿条(4-2)，第一滑动套(4-1)的左右两端分别固定连接一个第一连杆座(4-3)，两个第一连杆座(4-3)分别与两个第一连杆(4-4)的一端铰接连接，两个第一连杆(4-4)的另一端分别与两个第二连杆座(4-5)铰接连接，两个第二连杆座(4-5)的下端分别固定连接一个第二滑动套(4-6)；两个所述的齿条(4-2)分别与两个齿轮(3-9)啮合传动，两个第一滑动套(4-1)分别滑动连接在两个导向柱(3-6)上，位于前端的两个第二滑动套(4-6)分别滑动连接在位于前端的双向臂(3-1)的左右两侧，位于后端的两个第二滑动套(4-6)分别滑动连接在位于后端的双向臂(3-1)的左右两侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于圆木加工机器人，其特征在于：所述抓持器(5)包括连接体(5-1)和L形卡爪(5-2)，所述L形卡爪(5-2)固定连接在连接体(5-1)的下端；四个所述的连接体(5-1)分别固定连接在四个第二滑动套(4-6)的下端。
3.根据权利要求2所述的一种用于圆木加工机器人，其特征在于：所述放置台(3-11)到L形卡爪(5-2)下端面的距离不大于L形卡爪(5-2)的宽度。
4.根据权利要求3所述的一种用于圆木加工机器人，其特征在于：所述抓持器(5)还包括隐藏槽(5-3)和辅助指(5-4)，所述隐藏槽(5-3)设置在L形卡爪(5-2)内端的下侧，每个卡爪(5-2)上均连接有两个辅助指(5-4)。
5.根据权利要求4所述的一种用于圆木加工机器人，其特征在于：所述辅助指(5-4)包括辅助指头(5-4-1)、轴承(5-4-2)、第三丝杠(5-4-3)、滑杆(5-4-4)和圆把(5-4-4)，所述辅助指头(5-4-1)的上端与轴承(5-4-2)的外圈固定连接，轴承(5-4-2)的内圈与第三丝杠(5-4-3)的下端固定连接，滑杆(5-4-4)固定连接在辅助指头(5-4-1)的上端，圆把(5-4-4)固定连接在第三丝杠(5-4-3)的上端；每一个L形卡爪(5-2)的上端均螺纹连接有一个第三丝杠(5-4-3)，每一个L形卡爪(5-2)的上端均滑动连接有一个滑杆(5-4-4)，每一个L形卡爪(5-2)侧端的下部均螺纹连接有一个第三丝杠(5-4-3)，每一个L形卡爪(5-2)侧端的下部均滑动连接有一个滑杆(5-4-4)。
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