CN111098318B - 一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其结构包括机械臂主体、电源导线、固定底板、旋转底座、摆动控制器，固定底板底部工作台通过螺栓固定在一起，旋转底座位于固定底板上方并焊接在一起，摆动控制器底部与顶部相互扣合，机器人的多轴运动控制设备通过第一清除器与第二清除器相互配合，机器人在工作时可以自动将控制器与机械臂之间的间隙缠绕的棉絮清理干净，避免机械臂旋转阻力增大，动作缓慢和机械臂卡住的情况，提升了机器人在纺织车间的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及运动控制设备领域，特别的，是一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备。
背景技术
随着现代科学技术的飞速发展和社会的进步，生产线上机器人的应用日渐广泛，纺织机器人不仅降低了工作人员的工作强度，也提高了纺织产品的生产效能，工业机器人主要利用伺服电机进行运动控制，从而实现对纱筒及纺织产品成品的移动和抓取动作，但目前技术考虑不够完善，具有以下缺点：纺织生产过程中存在较多棉絮，同时由于纺织机器人的控制器与机械臂本体之间存在一定的缝隙，因此纺织生产线的机器人工作一段时间后，在机器人控制器与机械臂之间的间隙会缠绕着较多的棉絮，进而导致机械臂旋转阻力增大，动作缓慢，严重时造成机械臂卡住，降低了纺织生产效率。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其结构包括机械臂主体、电源导线、固定底板、旋转底座、摆动控制器，所述固定底板底部与工作台通过螺栓固定在一起，所述旋转底座位于固定底板上方并焊接在一起，所述摆动控制器底部与旋转底座顶部相互扣合，所述机械臂主体位于摆动控制器中间，所述电源导线与旋转底座采用电连接，所述摆动控制器由驱动电机、控制器外壳、第一清除器、旋转杆、第二清除器组成，所述控制器外壳呈U形结构且与摆动控制器相互扣合，所述驱动电机通过螺栓固定于控制器外壳内左右两侧，所述旋转杆与驱动电机相互嵌合，所述第一清除器与第二清除器分别与旋转杆紧扣。
作为本发明的进一步改进，所述第一清除器由棉絮清理架、旋转驱动机构、扣合件组成，所述旋转驱动机构与旋转杆扣合，所述棉絮清理架与旋转驱动机构采用间隙配合，所述扣合件位于棉絮清理架右端并与控制器外壳紧靠在一起，所述棉絮清理架与旋转驱动机构轴心共线。
作为本发明的进一步改进，所述棉絮清理架由第一旋转环、第二旋转环、棉絮剪切器组成，所述第二旋转环与旋转驱动机构采用间隙配合，所述第一旋转环与第二旋转环相互嵌合，所述棉絮剪切器等距均匀分布于第一旋转环、第二旋转环四周，所述第一旋转环与第二旋转环相互平行且最大直径相等。
作为本发明的进一步改进，所述棉絮剪切器由铅锤块、螺旋弹簧、剪切刀片、废屑拨片、拨片滑动槽组成，所述剪切刀片与第一旋转环、第二旋转环通过螺栓固定在一起，所述拨片滑动槽嵌套于剪切刀片内部，所述废屑拨片与拨片滑动槽采用间隙配合，所述铅锤块位于废屑拨片左侧并紧靠在一起，所述螺旋弹簧位于铅锤块下方，所述废屑拨片左侧采用波浪形结构，所述拨片滑动槽与水平面夹角为30度。
作为本发明的进一步改进，所述旋转驱动机构由旋转驱动杆、保持环架、牵引滑轨、驱动杆导轨、配合槽组成，所述配合槽嵌套于旋转杆表面，所述保持环架内壁与旋转杆外表面紧靠，所述驱动杆导轨贯穿连接于保持环架表面中间，所述牵引滑轨位于第一旋转环与第二旋转环内壁，所述旋转驱动杆分别与牵引滑轨、驱动杆导轨、配合槽采用间隙配合，所述保持环架与驱动杆导轨呈水平安装且相互平行。
作为本发明的进一步改进，所述第二清除器由清除器环套、棉絮收集器、吹屑装置组成，所述清除器环套与旋转杆紧靠在一起，所述棉絮收集器与清除器环套贴合，所述吹屑装置嵌套于清除器环套内侧，所述棉絮收集器设有三个且与机械臂主体扣合。
作为本发明的进一步改进，所述棉絮收集器由驱动轮、收集器外壳、棉絮收纳槽、棉絮刷、驱动盘组成，所述收集器外壳位于清除器环套四周，所述驱动盘嵌套于收集器外壳上下两侧，所述驱动轮与清除器环套紧靠，所述棉絮刷与驱动盘相互扣合，所述棉絮收纳槽嵌套于收集器外壳中间，所述驱动盘为两个并列的齿轮啮合。
作为本发明的进一步改进，所述吹屑装置由排气孔、挤压架、联轴器、压缩气囊组成，所述排气孔等距均匀分布于清除器环套四周，所述挤压架嵌套于清除器环套内侧，所述压缩气囊与排气孔相互贯通，所述联轴器与挤压架紧扣，所述排气孔与清除器环套切线呈一定角度的倾斜。
作为本发明的进一步改进，所述压缩气囊由气阀、滑块导轨、挤压滑块、气囊主体组成，所述气囊主体与清除器环套内壁紧靠在一起，所述挤压滑块位于挤压滑块底部，所述滑块导轨与清除器环套扣合，所述气阀分别嵌套于气囊主体顶端与右下角，所述滑块导轨与挤压滑块相互垂直。
作为本发明的进一步改进，所述牵引滑轨分别嵌套于第一旋转环与第二旋转环内壁，同时两个牵引滑轨相互交叉且呈对称分布，因此当旋转驱动杆沿着驱动杆导轨左右滑动过程中，旋转驱动杆牵引第一旋转环、第二旋转环以两个相反方向转动。
作为本发明的进一步改进，所述气阀设有两个分别安装于气囊主体顶部中间与右下角，同时气阀采用单向阀，因此当气囊主体压缩时，气流由顶部的气阀排出，而气囊主体复位展开时，右下角的气阀打开并吸气。
作为本发明的进一步改进，所述棉絮剪切器分别分布于第一旋转环、第二旋转环表面，同时第一旋转环与第二旋转环的棉絮剪切器成镜像对称，因此当第一旋转环、第二旋转环旋转时，棉絮剪切器成对棉絮形成剪切，将棉絮切断。
本发明的有益效果是：机器人的多轴运动控制设备通过第一清除器与第二清除器相互配合，机器人在工作时可以自动将控制器与机械臂之间的间隙缠绕的棉絮清理干净，避免机械臂旋转阻力增大，动作缓慢和机械臂卡住的情况，提升了机器人在纺织车间的工作效率。
本发明的第一清除器在使用时，在旋转杆的旋转过程中，配合槽推动旋转驱动杆沿着保持环架的驱动杆导轨左右滑动，由于旋转驱动杆与第一旋转环、第二旋转环的牵引滑轨扣合，因此第一旋转环、第二旋转环分别以两个不同的方向旋转，进而棉絮剪切器对棉絮形成剪切效果，将缠绕的棉絮切断，且当棉絮剪切器移动到第一旋转环、第二旋转环右侧时，铅锤块挤压螺旋弹簧并向下滑动，推动废屑拨片斜向右滑动，促使剪切刀片上残留的棉絮落下，避免机械臂旋转阻力增大，动作缓慢和机械臂卡住的情况，提升了机器人在纺织车间的工作效率。
附图说明
图1为本发明一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备的结构示意图。
图2为本发明摆动控制器正视的结构示意图。
图3为本发明第一清除器正视的结构示意图。
图4为本发明棉絮清理架左视的结构示意图。
图5为本发明棉絮剪切器剖视的结构示意图。
图6为本发明旋转驱动机构剖视的结构示意图。
图7为本发明旋转驱动机构立体的结构示意图。
图8为本发明棉絮清理架旋转方向的示意图。
图9为本发明摆动控制器侧视的结构示意图。
图10为本发明第二清除器的结构示意图。
图11为本发明棉絮收集器俯视的结构示意图。
图12为本发明吹屑装置的结构示意图。
图13为本发明压缩气囊的结构示意图。
图中：机械臂主体-1、电源导线-2、固定底板-3、旋转底座-4、摆动控制器-5、驱动电机-5a、控制器外壳-5b、第一清除器-5c、旋转杆-5d、第二清除器-5e、棉絮清理架-c1、旋转驱动机构-c2、扣合件-c3、第一旋转环-c11、第二旋转环-c12、棉絮剪切器-c13、铅锤块-131、螺旋弹簧-132、剪切刀片-133、废屑拨片-134、拨片滑动槽-135、旋转驱动杆-c21、保持环架-c22、牵引滑轨-c23、驱动杆导轨-c24、配合槽-c25、清除器环套-e1、棉絮收集器-e2、吹屑装置-e3、驱动轮-e21、收集器外壳-e22、棉絮收纳槽-e23、棉絮刷-e24、驱动盘-e25、排气孔-e31、挤压架-e32、联轴器-e33、压缩气囊-e34、气阀-341、滑块导轨-342、挤压滑块-343、气囊主体-344。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图13示意性的显示了本发明实施方式的机器人的多轴运动控制设备的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
请参阅图1-图8，本发明提供一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其结构包括机械臂主体1、电源导线2、固定底板3、旋转底座4、摆动控制器5，所述固定底板3底部与工作台通过螺栓固定在一起，所述旋转底座4位于固定底板3上方并焊接在一起，所述摆动控制器5底部与旋转底座4顶部相互扣合，所述机械臂主体1位于摆动控制器5中间，所述电源导线2与旋转底座4采用电连接，所述摆动控制器5由驱动电机5a、控制器外壳5b、第一清除器5c、旋转杆5d、第二清除器5e组成，所述控制器外壳5b呈U形结构且与摆动控制器5相互扣合，所述驱动电机5a通过螺栓固定于控制器外壳5b内左右两侧，所述旋转杆5d与驱动电机5a相互嵌合，所述第一清除器5c与第二清除器5d分别与旋转杆5d紧扣。，所述第一清除器5c由棉絮清理架c1、旋转驱动机构c2、扣合件c3组成，所述旋转驱动机构c2与旋转杆5d扣合，所述棉絮清理架c1与旋转驱动机构c2采用间隙配合，所述扣合件c3位于棉絮清理架c1右端并与控制器外壳5b紧靠在一起，所述棉絮清理架c1与旋转驱动机构c2轴心共线。所述棉絮清理架c1由第一旋转环c11、第二旋转环c12、棉絮剪切器c13组成，所述第二旋转环c12与旋转驱动机构c2采用间隙配合，所述第一旋转环c11与第二旋转环c12相互嵌合，所述棉絮剪切器c13等距均匀分布于第一旋转环c11、第二旋转环c12四周，所述第一旋转环c11与第二旋转环c12相互平行且最大直径相等。所述棉絮剪切器c13由铅锤块131、螺旋弹簧132、剪切刀片133、废屑拨片134、拨片滑动槽135组成，所述剪切刀片133与第一旋转环c11、第二旋转环c12通过螺栓固定在一起，所述拨片滑动槽135嵌套于剪切刀片133内部，所述废屑拨片134与拨片滑动槽135采用间隙配合，所述铅锤块131位于废屑拨片134左侧并紧靠在一起，所述螺旋弹簧132位于铅锤块131下方，所述废屑拨片134左侧采用波浪形结构，所述拨片滑动槽135与水平面夹角为30度。所述旋转驱动机构c2由旋转驱动杆c21、保持环架c22、牵引滑轨c23、驱动杆导轨c24、配合槽c25组成，所述配合槽c25嵌套于旋转杆5d表面，所述保持环架c22内壁与旋转杆5d外表面紧靠，所述驱动杆导轨c24贯穿连接于保持环架c22表面中间，所述牵引滑轨c23位于第一旋转环c11与第二旋转环c12内壁，所述旋转驱动杆c21分别与牵引滑轨c23、驱动杆导轨c24、配合槽c25采用间隙配合，所述保持环架c22与驱动杆导轨c24呈水平安装且相互平行。所述牵引滑轨c23分别嵌套于第一旋转环c11与第二旋转环c12内壁，同时两个牵引滑轨c23相互交叉且呈对称分布，因此当旋转驱动杆c21沿着驱动杆导轨c24左右滑动过程中，旋转驱动杆c21牵引第一旋转环c11、第二旋转环c12以两个相反方向转动。所述棉絮剪切器c13分别分布于第一旋转环c11、第二旋转环c12表面，同时第一旋转环c11与第二旋转环c12的棉絮剪切器c13成镜像对称，因此当第一旋转环c11、第二旋转环c12旋转时，棉絮剪切器c13成对棉絮形成剪切，将棉絮切断。
在工作过程中，旋转底座4负责调整机器人的水平旋转，同时摆动控制器5控制机械臂主体1前后转动对纱筒及纺织产品成品的移动和抓取，因此驱动电机5a通过旋转杆5d带动机械臂主体1工作，在旋转杆5d的旋转过程中，配合槽c25推动旋转驱动杆c21沿着保持环架c22的驱动杆导轨c24左右滑动，由于旋转驱动杆c21与第一旋转环c11、第二旋转环c12的牵引滑轨c23扣合，因此第一旋转环c11、第二旋转环c12分别以两个不同的方向旋转，进而棉絮剪切器c13对棉絮形成剪切效果，将缠绕的棉絮切断，且当棉絮剪切器c13移动到第一旋转环c11、第二旋转环c12右侧时，铅锤块131挤压螺旋弹簧132并向下滑动，推动废屑拨片134斜向右滑动，促使剪切刀片133上残留的棉絮落下，避免棉絮缠绕导致机械臂旋转阻力增大，动作缓慢。
实施例二
请参阅图9-图13，所述第二清除器5e由清除器环套e1、棉絮收集器e2、吹屑装置e3组成，所述清除器环套e1与旋转杆5d紧靠在一起，所述棉絮收集器e2与清除器环套e1贴合，所述吹屑装置e3嵌套于清除器环套e1内侧，所述棉絮收集器e2设有三个且与机械臂主体1扣合。所述棉絮收集器e2由驱动轮e21、收集器外壳e22、棉絮收纳槽e23、棉絮刷e24、驱动盘e25组成，所述收集器外壳e22位于清除器环套e1四周，所述驱动盘e25嵌套于收集器外壳e22上下两侧，所述驱动轮e21与清除器环套e1紧靠，所述棉絮刷e24与驱动盘e25相互扣合，所述棉絮收纳槽e23嵌套于收集器外壳e22中间，所述驱动盘e25为两个并列的齿轮啮合。所述吹屑装置e3由排气孔e31、挤压架e32、联轴器e33、压缩气囊e34组成，所述排气孔e31等距均匀分布于清除器环套e1四周，所述挤压架e32嵌套于清除器环套e1内侧，所述压缩气囊e34与排气孔e31相互贯通，所述联轴器e33与挤压架e32紧扣，所述排气孔e31与清除器环套e1切线呈一定角度的倾斜。所述压缩气囊e34由气阀341、滑块导轨342、挤压滑块343、气囊主体344组成，所述气囊主体344与清除器环套e1内壁紧靠在一起，所述挤压滑块343位于挤压滑块343底部，所述滑块导轨342与清除器环套e1扣合，所述气阀341分别嵌套于气囊主体344顶端与右下角，所述滑块导轨342与挤压滑块343相互垂直。所述气阀341设有两个分别安装于气囊主体344顶部中间与右下角，同时气阀341采用单向阀，因此当气囊主体344压缩时，气流由顶部的气阀341排出，而气囊主体344复位展开时，右下角的气阀341打开并吸气。
当旋转杆5d带动机械臂主体1摆动时，由于棉絮收集器e2与机械臂主体1扣合且与清除器环套e1表面紧靠，同时驱动轮e21带动驱动盘e25与棉絮刷e24转动，因此棉絮刷e24将清除器环套e1表面缠绕的棉絮扫入棉絮收纳槽e23内，同时旋转杆5d通过联轴器e33带动挤压架e32转动，挤压架e32对挤压滑块343产生挤压，因此挤压滑块343沿着滑块导轨342并挤压压缩气囊e34，而压缩气囊e34内的气流通过顶部的气阀341排入排气孔e31，并吹向清除器环套e1表面，将清除器环套e1上残留的棉絮吹落，避免棉絮缠绕导致机械臂旋转阻力增大，动作缓慢。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其结构包括机械臂主体(1)、电源导线(2)、固定底板(3)、旋转底座(4)、摆动控制器(5)，所述固定底板(3)底部与工作台通过螺栓固定在一起，所述旋转底座(4)位于固定底板(3)上方并焊接在一起，所述摆动控制器(5)底部与旋转底座(4)顶部相互扣合，所述机械臂主体(1)位于摆动控制器(5)中间，所述电源导线(2)与旋转底座(4)采用电连接，其特征在于：
所述摆动控制器(5)由驱动电机(5a)、控制器外壳(5b)、第一清除器(5c)、旋转杆(5d)、第二清除器(5e)组成，所述控制器外壳(5b)呈U形结构且与摆动控制器(5)相互扣合，所述驱动电机(5a)通过螺栓固定于控制器外壳(5b)内左右两侧，所述旋转杆(5d)与驱动电机(5a)相互嵌合，所述第一清除器(5c)与第二清除器(5d)分别与旋转杆(5d)紧扣；
所述第一清除器(5c)由棉絮清理架(c1)、旋转驱动机构(c2)、扣合件(c3)组成，所述旋转驱动机构(c2)与旋转杆(5d)扣合，所述棉絮清理架(c1)与旋转驱动机构(c2)采用间隙配合，所述扣合件(c3)位于棉絮清理架(c1)右端并与控制器外壳(5b)紧靠在一起；
所述棉絮清理架(c1)由第一旋转环(c11)、第二旋转环(c12)、棉絮剪切器(c13)组成，所述第二旋转环(c12)与旋转驱动机构(c2)采用间隙配合，所述第一旋转环(c11)与第二旋转环(c12)相互嵌合，所述棉絮剪切器(c13)等距均匀分布于第一旋转环(c11)、第二旋转环(c12)四周；
所述旋转驱动机构(c2)由旋转驱动杆(c21)、保持环架(c22)、牵引滑轨(c23)、驱动杆导轨(c24)、配合槽(c25)组成，所述配合槽(c25)嵌套于旋转杆(5d)表面，所述保持环架(c22)内壁与旋转杆(5d)外表面紧靠，所述驱动杆导轨(c24)贯穿连接于保持环架(c22)表面中间，所述牵引滑轨(c23)位于第一旋转环(c11)与第二旋转环(c12)内壁，所述旋转驱动杆(c21)分别与牵引滑轨(c23)、驱动杆导轨(c24)、配合槽(c25)采用间隙配合；
所述第二清除器(5e)由清除器环套(e1)、棉絮收集器(e2)、吹屑装置(e3)组成，所述清除器环套(e1)与旋转杆(5d)紧靠在一起，所述棉絮收集器(e2)与清除器环套(e1)贴合，所述吹屑装置(e3)嵌套于清除器环套(e1)内侧；
所述棉絮收集器(e2)由驱动轮(e21)、收集器外壳(e22)、棉絮收纳槽(e23)、棉絮刷(e24)、驱动盘(e25)组成，所述收集器外壳(e22)位于清除器环套(e1)四周，所述驱动盘(e25)嵌套于收集器外壳(e22)上下两侧，所述驱动轮(e21)与清除器环套(e1)紧靠，所述棉絮刷(e24)与驱动盘(e25)相互扣合，所述棉絮收纳槽(e23)嵌套于收集器外壳(e22)中间；
所述吹屑装置(e3)由排气孔(e31)、挤压架(e32)、联轴器(e33)、压缩气囊(e34)组成，所述排气孔(e31)等距均匀分布于清除器环套(e1)四周，所述挤压架(e32)嵌套于清除器环套(e1)内侧，所述压缩气囊(e34)与排气孔(e31)相互贯通，所述联轴器(e33)与挤压架(e32)紧扣。
2.根据权利要求1所述的一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其特征在于：所述棉絮剪切器(c13)由铅锤块(131)、螺旋弹簧(132)、剪切刀片(133)、废屑拨片(134)、拨片滑动槽(135)组成，所述剪切刀片(133)与第一旋转环(c11)、第二旋转环(c12)通过螺栓固定在一起，所述拨片滑动槽(135)嵌套于剪切刀片(133)内部，所述废屑拨片(134)与拨片滑动槽(135)采用间隙配合，所述铅锤块(131)位于废屑拨片(134)左侧并紧靠在一起，所述螺旋弹簧(132)位于铅锤块(131)下方。
3.根据权利要求1所述的一种用于纺织工厂的机器人的多轴运动控制设备，其特征在于：所述压缩气囊(e34)由气阀(341)、滑块导轨(342)、挤压滑块(343)、气囊主体(344)组成，所述气囊主体(344)与清除器环套(e1)内壁紧靠在一起，所述挤压滑块(343)位于挤压滑块(343)底部，所述滑块导轨(342)与清除器环套(e1)扣合，所述气阀(341)分别嵌套于气囊主体(344)顶端与右下角。
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