一种工业机械手转动式底板装置
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域,特别是一种工业机械手转动式底板装置。
背景技术
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置,机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门;随着科学技术的进步,工业机械手已经成为现代工业生产必不可少的工具,机械手转动式底板装置是工业机械手的重要组成部分,但现有的转动式底板装置通常受力不均匀,容易发生歪斜,使得机械使用寿命降低,在故障时影响生产效率,鉴于此,针对上述问题深入研究,遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,设计了一种工业机械手转动式底板装置,解决了现有技术中,转动式底板装置通常受力不均匀,容易发生歪斜,使得机械使用寿命降低,在故障时影响生产效率的问题。
实现上述目的本发明的技术方案为:一种工业机械手转动式底板装置,包括固定槽、基座以及机械手主体,所述基座安设于所述固定槽内、且与所述固定槽转动连接,所述基座为圆形金属板材,所述固定槽为圆形金属凹槽,所述机械手主体安设于所述基座上、且与所述基座通过法兰进行连接,所述基座与所述固定槽之间设置有回转式控制机构,所述固定槽内壁上设置有辅助限位机构、且与所述基座上端面相贴合;
所述回转式控制机构包括:转动轴、转动支撑结构、液压抱死结构以及转动控制结构;
所述转动轴安设于所述基座与所述固定槽之间、且一端与所述固定槽转动连接、另一端与所述基座固定连接,所述转动支撑结构安设于所述固定槽内、且与所述基座下端面相连接,所述液压抱死结构安设于所述固定槽内、且位于所述转动支撑结构内侧,所述转动控制结构安设于所述转动支撑结构内侧、且与所述转动轴相连接。
所述转动支撑结构包括:一对结构相同的环形滑轨、四对结构相同的弧形滑块以及两对结构相同的支撑柱;
一对所述环形滑轨分别安设于所述固定槽以及基座上、且位置相互对应,四对所述弧形滑块分别活动套装于一对所述环形滑轨上、且位置相互对应,两对所述支撑柱分别安设于四对所述弧形滑块之间。
所述液压抱死结构包括一对结构相同的液压锁紧组件,一对所述液压锁紧组件均安设于所述固定槽内、且位置相互对应、并位于所述转动轴两侧。
所述液压锁紧组件包括:第一液压缸、弧形板以及摩擦片;
所述第一液压缸沿水平方向安设于所述固定槽内、且活动端正对所述转动轴,所述弧形板固定安设于所述第一液压缸的活动端上,所述摩擦片固定安设于所述弧形板的内壁上。
所述转动控制结构包括:固定架、第一伺服电机以及传动连接组件;
所述固定架安设于所述固定槽内、且位于所述转动轴一侧,所述第一伺服电机安设于所述固定架内、且所述第一伺服电机的驱动端正对所述转动轴位置,所述传动连接组件安设于所述固定架上、且一端与所述第一伺服电机的驱动端相连接、并另一端与所述转动轴相连接。
所述传动连接组件包括:传动轴、第一伞齿轮以及第二伞齿轮;
所述传动轴安设于所述固定架内、且与所述固定架转动连接,所述传动轴一端与所述第一伺服电机的驱动端相连接,所述第一伞齿轮固定套装于所述传动轴的另一端上,所述第二伞齿轮固定套装于所述转动轴上、且与所述第一伞齿轮相啮合。
所述辅助限位机构:限位环、滑动限位结构以及锁紧控制结构;
所述限位环安设于所述固定槽内、且位于所述基座上方,所述滑动限位结构安设于所述限位环下端面上、且与所述基座上端面相贴合,所述锁紧控制部安设于所述固定槽侧壁上、且与所述限位环相连接。
所述滑动限位结构包括:环形槽、转动架以及若干结构相同的滚珠;
所述环形槽开设于所述限位环下端面上,所述转动架活动安设于所述环形槽内,所述转动架沿圆周方向上开设有若干结构相同的限位槽,若干所述滚珠嵌装分别活动安设于若干所述限位槽内、且与所述基座上端面相贴合。
所述锁紧控制部包括:两对结构相同的紧固螺栓以及两对结构相同的连接块;
所述固定槽侧壁上开设有两对结构相同的螺纹通孔,两对所述紧固螺栓分别螺旋安设于两对所述螺纹通孔内,两对所述连接块分别沿圆周方向固定安设于所述限位环上,所述连接块侧壁上开设有螺纹槽孔、且与所述紧固螺栓相匹配。
所述固定槽下端面上设置有法兰盘。
利用本发明的技术方案制作的工业机械手转动式底板装置,将机械手主体通过法兰连接在基座上,将基座安装在固定槽内,在基座与安装槽之间设置回转式控制机构,可以实现对基座的转动调节,进而实现对机械手主体在水平方向上的角度调节,同时配合辅助限位机构对基座进行限位,使得基座在转动过程中保持平稳、且在外力载荷作用下保持稳定,避免了基座歪斜的情况出现,解决了现有技术中,转动式底板装置通常受力不均匀,容易发生歪斜,使得机械使用寿命降低,在故障时影响生产效率的问题。
附图说明
图1为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的主视结构示意图。
图2为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置图1的局部放大结构示意图。
图3为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的俯视结构示意图。
图4为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的A-A位置的俯视剖面结构示意图。
图5为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的B-B位置的俯视剖面结构示意图。
图6为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的a位置局部放大剖面结构示意图。
图7为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置图5的局部放大剖面结构示意图。
图8为本发明所述一种工业机械手转动式底板装置的限位环的仰视结构示意图。
图中:1-固定槽;2-基座;3-机械手主体;4-转动轴;5-环形滑轨;6-弧形滑块;7-支撑柱;8-第一液压缸;9-弧形板;10-摩擦片;11-固定架;12-第一伺服电机;13-传动轴;14-第一伞齿轮;15-第二伞齿轮;16-限位环;17-环形槽;18-转动架;19-滚珠;20-紧固螺栓;21-连接块;22-法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述,如图1-8所示,
一种工业机械手转动式底板装置,包括固定槽1、基座2以及机械手主体3,所述基座2安设于所述固定槽1内、且与所述固定槽1转动连接,所述基座2为圆形金属板材,所述固定槽1为圆形金属凹槽,所述机械手主体3安设于所述基座2上、且与所述基座2通过法兰进行连接,所述基座2与所述固定槽1之间设置有回转式控制机构,所述固定槽1内壁上设置有辅助限位机构、且与所述基座2上端面相贴合,所述回转式控制机构包括:转动轴4、转动支撑结构、液压抱死结构以及转动控制结构,所述转动轴4安设于所述基座2与所述固定槽1之间、且一端与所述固定槽1转动连接、另一端与所述基座2固定连接,所述转动支撑结构安设于所述固定槽1内、且与所述基座2下端面相连接,所述液压抱死结构安设于所述固定槽1内、且位于所述转动支撑结构内侧,所述转动控制结构安设于所述转动支撑结构内侧、且与所述转动轴4相连接,所述转动支撑结构包括:一对结构相同的环形滑轨5、四对结构相同的弧形滑块6以及两对结构相同的支撑柱7,一对所述环形滑轨5分别安设于所述固定槽1以及基座2上、且位置相互对应,四对所述弧形滑块6分别活动套装于一对所述环形滑轨5上、且位置相互对应,两对所述支撑柱7分别安设于四对所述弧形滑块6之间,所述液压抱死结构包括一对结构相同的液压锁紧组件,一对所述液压锁紧组件均安设于所述固定槽1内、且位置相互对应、并位于所述转动轴4两侧,所述液压锁紧组件包括:第一液压缸8、弧形板9以及摩擦片10,所述第一液压缸8沿水平方向安设于所述固定槽1内、且活动端正对所述转动轴4,所述弧形板9固定安设于所述第一液压缸8的活动端上,所述摩擦片10固定安设于所述弧形板9的内壁上,所述转动控制结构包括:固定架11、第一伺服电机12以及传动连接组件,所述固定架11安设于所述固定槽1内、且位于所述转动轴4一侧,所述第一伺服电机12安设于所述固定架11内、且所述第一伺服电机12的驱动端正对所述转动轴4位置,所述传动连接组件安设于所述固定架11上、且一端与所述第一伺服电机12的驱动端相连接、并另一端与所述转动轴4相连接,所述传动连接组件包括:传动轴13、第一伞齿轮14以及第二伞齿轮15,所述传动轴13安设于所述固定架11内、且与所述固定架11转动连接,所述传动轴13一端与所述第一伺服电机12的驱动端相连接,所述第一伞齿轮14固定套装于所述传动轴13的另一端上,所述第二伞齿轮15固定套装于所述转动轴4上、且与所述第一伞齿轮14相啮合,所述辅助限位机构:限位环16、滑动限位结构以及锁紧控制结构,所述限位环16安设于所述固定槽1内、且位于所述基座2上方,所述滑动限位结构安设于所述限位环16下端面上、且与所述基座2上端面相贴合,所述锁紧控制部安设于所述固定槽1侧壁上、且与所述限位环16相连接,所述滑动限位结构包括:环形槽17、转动架18以及若干结构相同的滚珠19,所述环形槽17开设于所述限位环16下端面上,所述转动架18活动安设于所述环形槽17内,所述转动架18沿圆周方向上开设有若干结构相同的限位槽,若干所述滚珠19嵌装分别活动安设于若干所述限位槽内、且与所述基座2上端面相贴合,所述锁紧控制部包括:两对结构相同的紧固螺栓20以及两对结构相同的连接块21,所述固定槽1侧壁上开设有两对结构相同的螺纹通孔,两对所述紧固螺栓20分别螺旋安设于两对所述螺纹通孔内,两对所述连接块21分别沿圆周方向固定安设于所述限位环16上,所述连接块21侧壁上开设有螺纹槽孔、且与所述紧固螺栓20相匹配,所述固定槽1下端面上设置有法兰盘22。
本实施方案的特点为,包括固定槽1、基座2以及机械手主体3,基座2安设于固定槽1内、且与固定槽1转动连接,基座2为圆形金属板材,固定槽1为圆形金属凹槽,机械手主体3安设于基座2上、且与基座2通过法兰进行连接,基座2与固定槽1之间设置有回转式控制机构,固定槽1内壁上设置有辅助限位机构、且与基座2上端面相贴合,回转式控制机构包括:转动轴4、转动支撑结构、液压抱死结构以及转动控制结构,转动轴4安设于基座2与固定槽1之间、且一端与所述固定槽1转动连接、另一端与所述基座2固定连接,转动支撑结构安设于固定槽1内、且与基座2下端面相连接,液压抱死结构安设于固定槽1内、且位于转动支撑结构内侧,转动控制结构安设于转动支撑结构内侧、且与转动轴4相连接;该工业机械手转动式底板装置,将机械手主体3通过法兰连接在基座2上,将基座2安装在固定槽1内,在基座2与安装槽之间设置回转式控制机构,可以实现对基座2的转动调节,进而实现对机械手主体3在水平方向上的角度调节,同时配合辅助限位机构对基座2进行限位,使得基座2在转动过程中保持平稳、且在外力载荷作用下保持稳定,避免了基座2歪斜的情况出现,解决了现有技术中,转动式底板装置通常受力不均匀,容易发生歪斜,使得机械使用寿命降低,在故障时影响生产效率的问题。
通过本领域人员,将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接,并且应该根据实际情况,选择合适的控制器,以满足控制需求,具体连接以及控制顺序,应参考下述工作原理中,各电气件之间先后工作顺序完成电性连接,其详细连接手段,为本领域公知技术,下述主要介绍工作原理以及过程,不在对电气控制做说明。
实施例:由说明书附图1-8可知,本方案包括固定槽1、基座2以及机械手主体3,其位置关系以及连接关系如下,基座2安设于固定槽1内、且与固定槽1转动连接,基座2为圆形金属板材,固定槽1为圆形金属凹槽,机械手主体3安设于基座2上、且与基座2通过法兰进行连接,基座2与固定槽1之间设置有回转式控制机构,固定槽1内壁上设置有辅助限位机构、且与基座2上端面相贴合,上述回转式控制机构包括:转动轴4、转动支撑结构、液压抱死结构以及转动控制结构,其位置关系以及连接关系如下,转动轴4安设于基座2与固定槽1之间、且一端与所述固定槽1转动连接、另一端与所述基座2固定连接,转动支撑结构安设于固定槽1内、且与基座2下端面相连接,液压抱死结构安设于固定槽1内、且位于转动支撑结构内侧,转动控制结构安设于转动支撑结构内侧、且与转动轴4相连接,在使用时,将机械手主体3通过法兰连接在基座2上,将基座2安装在固定槽1内,在基座2与安装槽之间设置回转式控制机构,可以实现对基座2的转动调节,进而实现对机械手主体3在水平方向上的角度调节,同时配合辅助限位机构对基座2进行限位,使得基座2在转动过程中保持平稳、且在外力载荷作用下保持稳定,避免了基座2歪斜的情况出现;
由说明书附图1-8可知,在具体实施过程中,上述转动支撑结构包括:一对结构相同的环形滑轨5、四对结构相同的弧形滑块6以及两对结构相同的支撑柱7,其位置关系以及连接关系如下,一对环形滑轨5分别安设于固定槽1以及基座2上、且位置相互对应,四对弧形滑块6分别活动套装于一对环形滑轨5上、且位置相互对应,两对支撑柱7分别安设于四对弧形滑块6之间,在使用时,转动轴4转动过程中,基座2随之转动,基座2转动时,带动基座2下端的环形滑轨5转动,同时在四对弧形滑块6的限位作用以及两对支撑柱7的支撑作用下,使得基座2转动过程平稳;
由说明书附图1-8可知,在具体实施过程中,上述液压抱死结构包括一对结构相同的液压锁紧组件,一对液压锁紧组件均安设于固定槽1内、且位置相互对应、并位于转动轴4两侧,其中液压锁紧组件包括:第一液压缸8、弧形板9以及摩擦片10,其位置关系以及连接关系如下,第一液压缸8沿水平方向安设于固定槽1内、且活动端正对转动轴4,弧形板9固定安设于第一液压缸8的活动端上,摩擦片10固定安设于弧形板9的内壁上,当基座2转动到位后,控制一对第一液压缸8的活动端扩张,推动第一液压缸8的活动端上的弧形板9对转动轴4进行抱紧锁定,转动轴4在压力以及弧形板9内壁上的摩擦片10的限位作用下,保持位置固定,进而对基座2的位置进行定位锁紧;
由说明书附图1-8可知,在具体实施过程中,上述转动控制结构包括:固定架11、第一伺服电机12以及传动连接组件,其位置关系以及连接关系如下,固定架11安设于固定槽1内、且位于转动轴4一侧,第一伺服电机12安设于固定架11内、且第一伺服电机12的驱动端正对转动轴4位置,传动连接组件安设于固定架11上、且一端与第一伺服电机12的驱动端相连接、并另一端与转动轴4相连接,其中传动连接组件包括:传动轴13、第一伞齿轮14以及第二伞齿轮15,其位置关系以及连接关系如下,传动轴13安设于固定架11内、且与固定架11转动连接,传动轴13一端与第一伺服电机12的驱动端相连接,第一伞齿轮14固定套装于传动轴13的另一端上,第二伞齿轮15固定套装于转动轴4上、且与第一伞齿轮14相啮合,在使用时,当基座2上的机械手主体3需要进行转动调节时,控制第一液压缸8的活动端收缩,解除对转动轴4的限制,根据控制器的程序指令,控制第一伺服电机12的驱动端进行转动,第一伺服电机12的驱动端转动,带动与之相连接的传动轴13进行转动,传动轴13转动,带动传动轴13一端上的第一伞齿轮14进行转动,第一伞齿轮14转动,带动与之相啮合的转动轴4上的第二伞齿轮15转动,第二伞齿轮15转动带动转动轴4进行转动,进而实现对基座2的水平转动;
由说明书附图1-8可知,在具体实施过程中,上述辅助限位机构:限位环16、滑动限位结构以及锁紧控制结构,其位置关系以及连接关系如下,限位环16安设于固定槽1内、且位于基座2上方,滑动限位结构安设于限位环16下端面上、且与基座2上端面相贴合,锁紧控制部安设于固定槽1侧壁上、且与限位环16相连接,其中滑动限位结构包括:环形槽17、转动架18以及若干结构相同的滚珠19,其位置关系以及连接关系如下,环形槽17开设于限位环16下端面上,转动架18活动安设于环形槽17内,转动架18沿圆周方向上开设有若干结构相同的限位槽,若干滚珠19嵌装分别活动安设于若干限位槽内、且与基座2上端面相贴合,其中锁紧控制部包括:两对结构相同的紧固螺栓20以及两对结构相同的连接块21、其位置关系以及连接关系如下,固定槽1侧壁上开设有两对结构相同的螺纹通孔,两对紧固螺栓20分别螺旋安设于两对螺纹通孔内,两对连接块21分别沿圆周方向固定安设于限位环16上,连接块21侧壁上开设有螺纹槽孔、且与紧固螺栓20相匹配,在使用时,将限位环16扣装在固定槽1内、且适当限位环16内的滚珠19下端面与基座2上端面紧密贴合,利用紧固螺栓20,将固定槽1与限位环16上的连接块21进行连接,使得限位环16位置固定,在基座2转动过程中,基座2的上端面与滚珠19接触,滚珠19以及转动架18可以跟随基座2进行转动,同时在垂直方向上,对基座2的位置进行限位保护,配合基座2下方的转动支撑结构,避免转动过程中基座2歪斜的情况出现。
由说明书附图1-8可知,在具体实施过程中,上述固定槽1下端面上设置有法兰盘22,便于对固定槽1进行安装。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案,本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理,属于本发明的保护范围之内。