CN111823272A - 一种机器人伸缩手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人伸缩手臂，涉及机器人技术领域，解决了现有技术中机器人手臂不易控制伸缩长度的问题，其技术要点是：包括固定臂，固定臂内设有第一电机，固定臂上还设有至少三组绕固定臂的轴线均布的丝杠，丝杠与第一电机连接，且第一电机驱动丝杠同时转动，丝杠上套设有伸缩臂，伸缩臂上设有至少三组绕伸缩臂的轴线均布的丝杠孔，丝杠与丝杠孔连接，伸缩臂在靠近固定臂的一端设有防止丝杠从丝杠孔处脱离的限位单元；本发明中的机器人手臂便于伸缩，同时具有体积小、伸缩长度可控且伸缩控制精确的特点。

Description

一种机器人伸缩手臂

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人伸缩手臂。

背景技术

机械手是一种能模仿人手臂的某些动作功能，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。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

例如中国专利公开号“CN207256225U”公开了一种便于调节的机械加工用机械手臂，包括机械手臂本体，所述机械手臂本体包括控制架，所述控制架的顶部连接有伸缩控制臂，所述控制架的内部开设有延伸储存槽，所述伸缩控制臂的底部固定连接有延伸臂，所述延伸臂位于延伸储存槽的内部。该装置通过设置延伸臂方便进行机械手臂本体延长，提高机械手臂本体在工用中的操控范围，方便机械手臂本体的使用，通过使连接杆与连接槽之间进行分离，方便对机械手进行拆卸，从而方便更换机械手上不同的操作手，实现机械手臂本体进行不同的操作，达到了便于调节的优点，从而有效的解决了现有工用机械手臂不方便进行调节影响机械手臂在加工过程中使用的问题。但是，该装置在调节机器人手臂长度时不易控制伸缩长度，因此，我们提出了一种机器人伸缩手臂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种机器人伸缩手臂，包括固定臂，固定臂内设有第一电机，固定臂上还设有至少三组绕固定臂的轴线均布的丝杠，丝杠与第一电机连接，且第一电机驱动丝杠同时转动，丝杠上套设有伸缩臂，伸缩臂上设有至少三组绕伸缩臂的轴线均布的丝杠孔，丝杠与丝杠孔连接，伸缩臂在靠近固定臂的一端设有防止丝杠从丝杠孔处脱离的限位单元，以解决现有技术中机器人手臂不易控制伸缩长度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人伸缩手臂，包括固定臂，固定臂内设有第一电机，固定臂上还设有至少三组绕固定臂的轴线均布的丝杠，丝杠与第一电机连接，且第一电机驱动丝杠同时转动，丝杠上套设有伸缩臂，伸缩臂上设有至少三组绕伸缩臂的轴线均布的丝杠孔，丝杠与丝杠孔连接，伸缩臂在靠近固定臂的一端设有防止丝杠从丝杠孔处脱离的限位单元。

作为本发明进一步的方案，所述固定臂为一端设有开口的筒状，固定臂的口部固定连接有第一安装板，丝杠和第一电机均安装到第一安装板上。

作为本发明进一步的方案，所述丝杠设有三组，丝杠通过轴承安装到第一安装板上，所述第一电机固定连接到固定臂上。

作为本发明进一步的方案，所述限位单元包括设在伸缩臂靠近固定臂一端的限位孔，限位孔与丝杠孔连通，限位孔内设有限位块，限位块为方形块，限位块与靠近丝杠孔的一端设有斜面，且斜面设在限位块上靠近固定臂的一侧，限位孔的口部固定连接有限位挡板，限位块和限位挡板之间还设有压缩弹簧，丝杠在远离固定臂一端设有限位槽，限位槽为环形槽。

作为本发明进一步的方案，固定臂和伸缩臂之间还设有防尘套，防尘套套设在丝杠上，且防尘套与固定臂和伸缩臂固定连接。

作为本发明进一步的方案，伸缩臂在远离固定臂的一端还设有转动电机腔，转动电机腔处固定连接有第二安装板，第二安装板的轴线处安装有旋转轴，旋转轴能够绕自身轴线转动，转动电机腔内固定连接有旋转电机，旋转电机带动旋转轴转动。

作为本发明进一步的方案，旋转电机上设有第二主动齿轮，旋转轴设有旋转轴齿轮，旋转轴和第二主动齿轮通过减速齿轮连接，所述减速齿轮为双联齿轮，减速齿轮与旋转轴齿轮和第二主动齿轮啮合。

作为本发明进一步的方案，旋转轴齿轮的齿数大于第二主动齿轮的齿数。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过第一电机带动多组丝杠驱动伸缩臂移动，使得丝杆起到限位和传动的作用，从而减小机器人手臂的体积，而且使得机器人手臂伸缩更加精确，相对于现有技术，本发明中的机器人手臂便于伸缩，同时具有体积小、伸缩长度可控且伸缩控制精确的特点。

2、本发明通过旋转电机带动旋转轴转动时，使得机器人手臂具有转动物体的功能，同时将旋转电机能够设置在丝杠之间的空间，不增加机器人手臂体积。

附图说明

图1为机器人伸缩手臂的结构示意图。

图2为图1中I处的局部放大图。

图3为图1中M-M的剖视图。

图4为机器人伸缩手臂中限位块的结构示意图。

附图标记：1-固定臂，11-第一安装板，2-丝杠，21-丝杠齿轮，22-限位槽，3-第一电机，31-第一主动齿轮，4-伸缩臂，41-丝杠孔，42-转动电机腔，43-限位孔，44-限位挡板，45-第二安装板，5-限位块，6-旋转轴，61-旋转轴齿轮，7-旋转电机，71-第二主动齿轮，8-减速齿轮，9-防尘套。

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。

实施例1

由图1～图3所示，一种机器人伸缩手臂，包括固定臂1，固定臂1内设有第一电机3，固定臂1上还设有至少三组绕固定臂1的轴线均布的丝杠2，丝杠2与第一电机3连接，且第一电机3驱动丝杠2同时转动，丝杠2上套设有伸缩臂4，伸缩臂4上设有至少三组绕伸缩臂4的轴线均布的丝杠孔41，丝杠2与丝杠孔41连接，伸缩臂4在靠近固定臂1的一端设有防止丝杠2从丝杠孔41处脱离的限位单元；

所述固定臂1为一端设有开口的筒状，固定臂1的口部固定连接有第一安装板11，丝杠2和第一电机3均安装到第一安装板11上，在一些示例中，第一安装板11通过螺钉固定连接到固定臂1上；

本实施例中，所述丝杠2设有三组，且丝杠2绕固定臂1的轴线均布，丝杠2通过轴承安装到第一安装板11上，所述第一电机3固定连接到固定臂1上，第一电机3用于带动丝杠2转动，当第一电机3通电时，第一电机3带动丝杠2转动，丝杠2转动时，带动伸缩臂4在丝杠2上移动；

在一些示例中，所述第一电机3通过齿轮连接机构带动丝杠2转动，第一电机3的输出轴上设有第一主动齿轮31，且第一电机3的轴线与固定臂1的轴线重合，丝杠2上设有丝杠齿轮21，丝杠齿轮21与第一主动齿轮31啮合，当第一电机3通电转动时，第一电机3带动第一主动齿轮31转动，第一主动齿轮31带动丝杠齿轮21转动，丝杠齿轮21带动丝杠2转动，由于丝杠2设有三组，使得伸缩臂4无法绕丝杠2的轴线转动，从而使得伸缩臂4在丝杠2上移动；

所述限位单元包括设在伸缩臂4靠近固定臂1一端的限位孔43，限位孔43与丝杠孔41连通，限位孔43内设有限位块5，如图4所示，限位块5为方形块，限位块5与靠近丝杠孔41的一端设有斜面，且斜面设在限位块5上靠近固定臂1的一侧，限位孔43的口部固定连接有限位挡板44，限位块5和限位挡板44之间还设有压缩弹簧，丝杠2在远离固定臂1一端设有限位槽22，限位槽22为环形槽，当限位槽22移动到限位块5的位置时，限位块5在压缩弹簧的作用下伸进限位槽22内，从而防止丝杠2从丝杠孔41处脱离，当丝杠2进入丝杠孔41内时，由于限位块5上斜面的作用，限位块5被压入限位孔43内；

优选的，固定臂1和伸缩臂4之间还设有防尘套9，防尘套9套设在丝杠2上，且防尘套9与固定臂1和伸缩臂4固定连接。

实施例2

由图1～图3所示，一种机器人伸缩手臂，包括固定臂1，固定臂1内设有第一电机3，固定臂1上还设有至少三组绕固定臂1的轴线均布的丝杠2，丝杠2与第一电机3连接，且第一电机3驱动丝杠2同时转动，丝杠2上套设有伸缩臂4，伸缩臂4上设有至少三组绕伸缩臂4的轴线均布的丝杠孔41，丝杠2与丝杠孔41连接，伸缩臂4在靠近固定臂1的一端设有防止丝杠2从丝杠孔41处脱离的限位单元；

优选的，本实施例中，伸缩臂4在远离固定臂1的一端还设有转动电机腔42，转动电机腔42处固定连接有第二安装板45，第二安装板45的轴线处安装有旋转轴6，旋转轴6能够绕自身轴线转动，转动电机腔42内固定连接有旋转电机7，旋转电机7能够带动旋转轴6转动；

优选的，旋转电机7上设有第二主动齿轮71，旋转轴6设有旋转轴齿轮61，旋转轴61和第二主动齿轮71通过减速齿轮8连接，所述减速齿轮8为双联齿轮，减速齿轮8与旋转轴齿轮61和第二主动齿轮71啮合；

优选的，旋转轴齿轮61的齿数大于第二主动齿轮71的齿数，从而使得旋转轴6的转速小于旋转电机7的转速；

本实施例中其他结构与实施例1相同。

综上所述，本发明的工作原理是：

当需要改变机器人手臂的长度时，控制第一电机3转动，第一电机3带动第一主动齿轮31转动，第一主动齿轮31带动丝杠齿轮21转动，丝杠齿轮21带动丝杠2转动，由于丝杠2设有三组，使得伸缩臂4无法绕丝杠2的轴线转动，从而使得伸缩臂4在丝杠2上移动；

当丝杠2移动到伸缩臂4的一端时，即限位槽22移动到限位块5的位置时，限位块5在压缩弹簧的作用下伸进限位槽22内，从而防止丝杠2从丝杠孔41处脱离，当丝杠2进入丝杠孔41内时，由于限位块5上斜面的作用，限位块5被压入限位孔43内；

旋转轴6和旋转电机7的设置使得机器人手臂能够旋转固定在机器人手臂上的结构，且由于丝杠2绕固定臂1的轴线均布，旋转电机7能够设在丝杠2与丝杠2之间，从而减小机器人手臂的体积。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种机器人伸缩手臂，包括固定臂（1），固定臂（1）内设有第一电机（3），其特征在于，固定臂（1）上还设有至少三组绕固定臂（1）的轴线均布的丝杠（2），丝杠（2）与第一电机（3）连接，且第一电机（3）驱动丝杠（2）同时转动，丝杠（2）上套设有伸缩臂（4），伸缩臂（4）上设有至少三组绕伸缩臂（4）的轴线均布的丝杠孔（41），丝杠（2）与丝杠孔（41）连接，伸缩臂（4）在靠近固定臂（1）的一端设有防止丝杠（2）从丝杠孔（41）处脱离的限位单元。

2.根据权利要求1所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，所述固定臂（1）为一端设有开口的筒状，固定臂（1）的口部固定连接有第一安装板（11），丝杠（2）和第一电机（3）均安装到第一安装板（11）上。

3.根据权利要求2所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，所述丝杠（2）设有三组，丝杠（2）通过轴承安装到第一安装板（11）上，所述第一电机（3）固定连接到固定臂（1）上。

4.根据权利要求1所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，所述限位单元包括设在伸缩臂（4）靠近固定臂（1）一端的限位孔（43），限位孔（43）与丝杠孔（41）连通，限位孔（43）内设有限位块（5），限位块（5）为方形块，限位块（5）与靠近丝杠孔（41）的一端设有斜面，且斜面设在限位块（5）上靠近固定臂（1）的一侧，限位孔（43）的口部固定连接有限位挡板（44），限位块（5）和限位挡板（44）之间还设有压缩弹簧，丝杠（2）在远离固定臂（1）一端设有限位槽（22），限位槽（22）为环形槽。

5.根据权利要求1所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，固定臂（1）和伸缩臂（4）之间还设有防尘套（9），防尘套（9）套设在丝杠（2）上，且防尘套（9）与固定臂（1）和伸缩臂（4）固定连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，伸缩臂（4）在远离固定臂（1）的一端还设有转动电机腔（42），转动电机腔（42）处固定连接有第二安装板（45），第二安装板（45）的轴线处安装有旋转轴（6），旋转轴（6）能够绕自身轴线转动，转动电机腔（42）内固定连接有旋转电机（7），旋转电机（7）带动旋转轴（6）转动。

7.根据权利要求6所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，旋转电机（7）上设有第二主动齿轮（71），旋转轴（6）设有旋转轴齿轮（61），旋转轴（61）和第二主动齿轮（71）通过减速齿轮（8）连接，所述减速齿轮（8）为双联齿轮，减速齿轮（8）与旋转轴齿轮（61）和第二主动齿轮（71）啮合。

8.根据权利要求7所述的机器人伸缩手臂，其特征在于，旋转轴齿轮（61）的齿数大于第二主动齿轮（71）的齿数。

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