CN111037601A - 一种工业机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机械臂，包括底架体和支撑在底架体上的用以夹持工件的夹持机构，所述夹持机构通过转动架可旋转地固定在底架体上，所述转动架包括可旋转地支撑在底架体上的转板和支撑在转板上的伸缩杆，所述夹持机构设置在伸缩杆的端部，所述伸缩杆具有沿着其长度方向延伸的滑孔，所述滑孔沿着转板的旋转轴线方向贯通，所述伸缩杆穿过所述滑孔并且沿着滑孔的长度方向来回滑动，所述滑孔的长度方向垂直于转板的旋转轴线。该机械臂具有伸缩杆，能够根据需要调整伸缩杆的有效长度进而能够调整机械臂的移动范围。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，具体为一种工业机械臂。
背景技术
目前的机械手臂多是通过多个连杆之间的连接来实现将工件在不同位置之间移动。但是目前的机械手臂由于连杆本身不能收缩，因此，其所能移动的范围空间较小，特别是当工件要达到相对于机械手臂本身较近的位置处时，要么很难实现，要么需要更加复杂的结构。
发明内容
发明的目的在于提供一种工业机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种工业机械臂，包括底架体和支撑在底架体上的用以夹持工件的夹持机构，所述夹持机构通过转动架可旋转地固定在底架体上，所述转动架包括可旋转地支撑在底架体上的转板和支撑在转板上的伸缩杆，所述夹持机构设置在伸缩杆的端部，其特征在于，所述伸缩杆具有沿着其长度方向延伸的滑孔，所述滑孔沿着转板的旋转轴线方向贯通，所述伸缩杆穿过所述滑孔并且沿着滑孔的长度方向来回滑动，所述滑孔的长度方向垂直于转板的旋转轴线。
优选地，在伸缩杆的与伸缩杆的伸缩方向和转板的旋转轴线方向均垂直的方向的一侧设置有沿着滑孔的长度方向延伸的齿条，在转板上设置有第二电机，在第二电机的输出轴上设置有与齿条啮合的第一齿轮。
优选地，在所述转板上且位于伸缩杆的沿转板的旋转轴线方向的两侧设置有限位柱。
优选地，所述夹持机构包括两相互对称的夹爪和呈板状的上座，每个所述夹爪包括夹杆和设置在夹杆一端的夹头，两所述夹杆的远离夹头的一端铰接在上座的同一端，两夹爪的对称轴线平行于从上座的设置有夹杆的一端向着相反的一端延伸的方向。
优选地，所述夹持机构还包括夹持驱动机构，所述夹持驱动机构包括能够沿着远离或者靠近夹爪方向移动的横滑板，横滑板通过两等臂杆分别与对应的夹杆铰接，两等臂杆相对于所述对称轴线对称。
优选地，所述夹持驱动机构还包括设置在横滑板的远离等臂杆一端的竖滑板、设置在上座的远离夹爪一端的电机座板，所述电机座板垂直于上座并且朝着横滑板的方向延伸，所述竖滑板垂直于横滑板并且朝着上座的方向延伸，所述电机座板相比于竖滑板位于与夹爪相反的一侧，在电机座板上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴上传动连接丝杆，所述丝光轴线平行于所述对称轴线，在所述竖滑板上设置有与丝杆配合的螺纹孔。
优选地，在所述上座的朝向竖滑板的一侧设置有平行与所述对称轴线的滑轨，在竖滑板上形成有与所受滑轨配合的滑块。
优选地，所述底架包括底板和竖向设置在底板上的两支杆，两支杆相互对齐，所述转板的两端通过短轴2可旋转地支撑在两支杆上，在其中一个短轴上设置有第二齿轮，在与第二齿轮相同侧的支杆上设置有第二电机，在第二电机的输出轴上设置有与第二齿轮啮合的第三齿轮。
与现有相比，本发明具有以下有益效果：
该机械臂具有伸缩杆，通过伸缩杆能够调整伸缩杆的有效长度进而能够调整整个机械臂的活动范围，相比于连杆不能够调节有效长度的机械臂具有更大的活动范围；并且该机械臂在实现伸缩时，结构简单，生产成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种工业机械臂的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的一种工业机械臂的结构示意图二；
图3为夹持组机构和滑块机构的连接示意图；
图4为转动架体的结构示意图一；
图5为转动架体的结构示意图二；
图6为夹持组机构的结构示意图一；
图7为夹持组机构的结构示意图二；
图8为滑块机构的结构示意图一；
图9为滑块机构的结构示意图二。
图中：底架体1；底板1-1；支杆1-2；齿轮I1-3；电机架I1-4；电机I1-5；转动架体2；转板2-1；顶块2-2；短轴2-3；齿轮II2-4；竖滑孔2-5；竖杆2-6；电机架II2-7；电机II2-8；限位圆柱2-9；齿轮III2-10；齿条2-11；夹持组机构3；上座3-1；电机III3-2；电机座板3-3；螺杆3-4；夹杆3-5；夹头3-6；竖圆柱3-7；梯形滑轨3-8；滑块机构4；竖滑板4-1；横滑板4-2；等臂杆4-3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，发明提供一种技术方案：一种工业机械臂，包括底架体1和支撑在底架体1上的夹持机构3，所述夹持机构3包括两相互配合的夹爪，两夹爪通过相互配合能够将工件夹起或者卸下进而实现通过所述机械臂将工件移动到需要的位置。
所述夹持机构3还包括呈板状的上座3-1，每个所述夹爪包括夹杆3-5和设置在夹杆3-5一端的夹头3-6，两所述夹杆3-5的远离夹头3-6的一端铰接在上座3-1的同一端，并且两夹杆3-5铰接在上座3-1的同一端且两夹杆3-5相互对称，当两夹杆3-5围绕铰接处旋转时，两夹头3-6能够相互靠近或者远离进而实现对工件的夹持和卸下。
所述夹持机构3还包括夹持驱动机构4，所述夹持驱动机构4包括能够沿着远离或者靠近夹爪方向移动的横滑板4-2，横滑板4-2通过两等臂杆4-3分别与对应的夹杆3-5铰接。具体地，等臂杆4-3的一端与横滑板4-2铰接，另一端通过圆柱销3-7与对应的夹杆3-5枢接，位于不同夹杆3-5上的两圆柱销3-7相对于两夹杆3-5的对称线对称设置，两等臂杆4-3也相对于两夹杆3-5的对称线对称设置，这样，通过横滑板4-2沿着两夹杆3-5的对称线做往复运动能够实现夹爪对工件的夹持或者卸下。
所述夹持驱动机构4还包括设置在横滑板4-2的远离等臂杆4-3一端的竖滑板4-1，所述竖滑板4-1垂直于横滑板4-2并且朝着上座3-1的方向延伸，所述竖滑板4-1与横滑板4-2一体成型为L型结构。所述夹持夹持驱动机构4还包括设置在上座3-1的远离夹爪一端的电机座板3-3，所述电机座板3-3垂直于上座3-1并且朝着横滑板4-2的方向延伸，所述电机座板3-3相比于竖滑板4-1距离夹爪更远，所述电机座板3-3与上座3-1一体成型为L型结构。
在电机座板3-3的背离竖滑板4-1的一侧设置有第一电机3-2，所述第一电机3-2的输出轴穿过电机座板3-3并且其轴线平行于两夹杆3-5的对称线，并且在第一电机3-2的输出轴上连接有丝杆3-4，所述丝杆3-4与第一电机3-2的输出轴3-2同轴，在竖滑板4-1上设置有与丝杆3-4配合的螺纹孔，通过第一电机3-2带动丝杆3-4转动进而能够带动竖滑板4-1与横滑板4-2组成的L型结构来回移动进而能够驱动夹爪对工件的夹持和卸下。
在上座3-1的朝向夹持驱动机构4的一侧设置有沿着横滑板4-2的移动方向延伸的滑轨3-8，在竖滑板4-1上设置有与滑轨3-8配合的滑块，所述滑块能够在滑轨3-8上滑动以提供夹持机构3在移动时的稳定性。
所述夹持机构3通过转动架2可旋转地支撑在底架1上。具体地，所述转动架2包括可旋转地支撑在底架体1上的转板2-1、固定在转板2-1上的伸缩杆2-6，所述夹持机构3的上座的背离滑轨3-8的一侧固定在伸缩杆2-6的端面上进而通过控制转板2-1的旋转能够控制夹爪的旋转。
在所述伸缩杆2-6设置有沿着伸缩杆2-6的长度方向延伸的滑孔2-5，所述滑孔2-5沿着垂直于伸缩杆2-6的相对于转板2-1的移动方向的方向贯通，所述转板2-1为板状结构，其穿过滑孔2-5，并且两端可旋转地支撑在底架上。所述转板2-1能够在滑孔2-5内来回移动进而能够控制伸缩杆2-6的伸缩长度以根据工件的位置进行调整。
具体地，在伸缩杆2-6的垂直于其伸缩平面的方向上的一侧设置有齿条2-11，在转板2-1上设置有与齿条2-11啮合的第一齿轮2-10，通过所述第一齿轮2-10能够带动齿条2-11来回移动进而能够带动伸缩杆2-6沿着伸缩方向伸缩。
在所述转板2-1上设置有第二电机架2-7，在第二电机架2-7上设置有第二电机2-8，所述第一齿轮2-10与第二电机2-8的输出轴传动连接，通过控制第二电机2-8即可实现伸缩杆2-6的伸缩。
为了保证伸缩杆2-6在伸缩时不会沿着转板2-1的旋转轴线来回移动，在转板2-1上且位于伸缩杆2-6的沿转板2-1的旋转轴线方向的两侧设置有限位圆柱2-9。当然，也可以采用滑轨与滑块匹配的方式来实现限位以及保证伸缩杆2-6在伸缩时的稳定性。
所述底架1包括底板1-1和竖向设置在底板1-1上的两支杆1-2，两支杆1-2相互对齐，所述转板2-1的两端通过短轴2-3可旋转地支撑在两支杆1-2上。
所述底架体1还包括固定在其中一个短轴2-3上的第二齿轮2-4、通过第二电机架1-4支撑在支杆1-2上的第二电机1-5以及固定在第二电机1-5的输出轴上的第三齿轮1-3，所述第三齿轮1-3与第二齿轮2-4啮合，进而通过控制第二电机1-5的旋转能够使转板2-1带动伸缩杆2-6旋转，并最终带动夹爪的旋转。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种工业机械臂，包括底架体和支撑在底架体上的用以夹持工件的夹持机构，所述夹持机构通过转动架可旋转地固定在底架体上，所述转动架包括可旋转地支撑在底架体上的转板和支撑在转板上的伸缩杆，所述夹持机构设置在伸缩杆的端部，其特征在于，所述伸缩杆具有沿着其长度方向延伸的滑孔，所述滑孔沿着转板的旋转轴线方向贯通，所述伸缩杆穿过所述滑孔并且沿着滑孔的长度方向来回滑动，所述滑孔的长度方向垂直于转板的旋转轴线。
2.根据权利要求1所述的一种工业机械臂，其特征在于，在伸缩杆的与伸缩杆的伸缩方向和转板的旋转轴线方向均垂直的方向的一侧设置有沿着滑孔的长度方向延伸的齿条，在转板上设置有第二电机，在第二电机的输出轴上设置有与齿条啮合的第一齿轮。
3.根据权利要求2所述的一种工业机械臂，其特征在于，在所述转板上且位于伸缩杆的沿转板的旋转轴线方向的两侧设置有限位柱。
4.根据权利要求1所述的一种工业机械臂，其特征在于，所述夹持机构包括两相互对称的夹爪和呈板状的上座，每个所述夹爪包括夹杆和设置在夹杆一端的夹头，两所述夹杆的远离夹头的一端铰接在上座的同一端，两夹爪的对称轴线平行于从上座的设置有夹杆的一端向着相反的一端延伸的方向，所述上座的背离夹爪的一侧固定在伸缩杆的一端的端面上。
5.根据权利要求4所述的一种工业机械臂，其特征在于，所述夹持机构还包括夹持驱动机构，所述夹持驱动机构包括能够沿着远离或者靠近夹爪方向移动的横滑板，横滑板通过两等臂杆分别与对应的夹杆铰接，两等臂杆相对于所述对称轴线对称。
6.根据权利要求4所述的一种工业机械臂，其特征在于，所述夹持驱动机构还包括设置在横滑板的远离等臂杆一端的竖滑板、设置在上座的远离夹爪一端的电机座板，所述电机座板垂直于上座并且朝着横滑板的方向延伸，所述竖滑板垂直于横滑板并且朝着上座的方向延伸，所述电机座板相比于竖滑板位于与夹爪相反的一侧，在电机座板上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴上传动连接丝杆，所述丝光轴线平行于所述对称轴线，在所述竖滑板上设置有与丝杆配合的螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的一种工业机械臂，其特征在于，在所述上座的朝向竖滑板的一侧设置有平行与所述对称轴线的滑轨，在竖滑板上形成有与所受滑轨配合的滑块。
8.根据权利要求1所述的一种工业机械臂，其特征在于，所述底架包括底板和竖向设置在底板上的两支杆，两支杆相互对齐，所述转板的两端通过短轴可旋转地支撑在两支杆上，在其中一个短轴上设置有第二齿轮，在与第二齿轮相同侧的支杆上设置有第二电机，在第二电机的输出轴上设置有与第二齿轮啮合的第三齿轮。
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