CN111941444A - 一种机器人的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人的控制装置,本发明较好的解决了目前流水线机械臂动作单一的问题,我们在基座上转动安装有承托板,并通过驱动杆与弧形坡道的配合来驱动承托板间歇转动,而通过承托板的转动就可以实现部件的转移,而且我们还在承托杆上转动安装有转动盘,通过承托板的转动来带动转动盘的转动,继而实现了夹持部件的同时对部件进行换向,大大提升了生产效率,缩短了加工时间。
Description
技术领域
本发明机器设备技术领域,尤其涉及一种机器人的控制装置。
背景技术
机器人是自动控制机器的俗称,自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等),在当代工业中,机器人指能自动执行任务的人造机器装置,用以取代或协助人类工作,其中机械臂是工业生产流水线中非常常见的一种;
但是流水线上进行加工制造时,往往会使用机械臂将一组产品转移到另一生产线进行下一步加工制造,或者是利用机械臂将产品换向,使得产品的其他需要加工的表面被转换到加工表面,但是流水线中常见的机械臂在产品生产过程中一个动作完成之后需要智能控制或者人工操作才能进行下一个动作,或者是配合下一个机械臂运作,这在一定程度上对生产效率有一定的影响,因此设计一种能在转移物品的同时转换加工表面的装置就显得较为重要了。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供一种机器人的控制装置,本发明较好的解决了目前流水线机械臂动作单一的问题,在机械臂夹持部件的同时对部件进行换向,大大提升了生产效率,缩短了加工时间。
具体技术方案如下:
一种机器人的控制装置,包括基座,其特征在于,所述基座上端转动安装有承托板且承托板由固定安装在基座上的电机间歇驱动,所述承托板下端面横向两侧转动安装有两转动轴且两转动轴下端连接有转动轴驱动装置,所述转动轴驱动装置满足:控制转动轴正反转,所述转动轴经传动机构连接有丝杠自锁机构且丝杠自锁机构驱动有转动安装在承托板上端面的承托杆,所述承托杆纵向一侧同轴心固定安装有固定齿轮且固定齿轮啮合有转动安装在承托板上的转动齿轮,所述转动齿轮经带传动连接有转动安装在承托杆上端的换向主动锥齿轮且换向主动锥齿轮啮合有转动安装在承托杆上端的换向从动单向锥齿轮,所述承托杆下端设有与换向从动单向锥齿轮同轴转动的转动盘且转动盘设有夹持装置。
优选的,所述基座包括固定筒且固定筒上端靠近内圆面固定安装有两沿固定筒径向对称的弧形板,两所述弧形板上端共同固定安装有安装环且安装环与承托板转动配合。
优选的,所述转动轴驱动装置包括转动轴下端竖向间隔套固的正转斜齿轮和反转斜齿轮,两所述弧形板上设有与正转斜齿轮对应的第一斜齿系且固定筒上端位于两弧形板之间的外圆面上设置有与反转斜齿轮对应的第二斜齿系,所述第一斜齿系与第二斜齿系等角度交错设置且第一斜齿系与第二斜齿系满足:正转斜齿轮与第一斜齿系配合驱动转动轴正转、反转斜齿轮与第二斜齿系配合驱动转动轴反转。
优选的,所述传动机构包括套固在转动轴上的第一带轮且第一带轮配合有第一皮带,所述第一皮带另一端配合有转动安装在承托板上的第二带轮且第二带轮同轴转动有传动主动锥齿轮,所述传动主动锥齿轮啮合有转动安装在承托板上的传动从动锥齿轮且传动从动锥齿轮同轴转动有第三带轮,所述第三带轮配合有第二皮带且第二皮带另一端配合有转动安装在承托板上的第四带轮,所述第四带轮与丝杠自锁机构连接。
优选的,所述丝杠自锁机构包括与第四带轮同轴转动的丝杠且丝杠螺纹配合有与承托板上端面纵向滑动配合的异型齿条,所述异型齿条配合有转动安装在承托板上端面的自锁齿轮且自锁齿轮同轴转动有自锁主动锥齿轮,所述自锁主动锥齿轮配合有与承托杆同轴转动的自锁从动锥齿轮。
优选的,所述固定筒同轴心转动安装有由电机驱动的驱动轴且驱动轴上固定安装有弹簧,所述弹簧另一端连接有与驱动轴轴向滑动配合的驱动杆,所述固定筒上端内圆面设有与驱动杆配合且相对固定筒径向对称设置的两弧形坡道,两所述弧形坡道最底端位于两弧形板靠近第二斜齿系的侧壁延长线上,所述承托板下端设有若干顶板且驱动杆与弧形坡道满足:驱动杆不在弧形坡道最底端时驱动杆与顶板啮合,驱动承托板转动,驱动杆位于弧形坡道最底端时驱动杆与顶板脱离,承托板停止转动。
优选的,所述夹持装置包括固定安装在转动盘上的电磁铁且承托杆上设有电磁铁启闭机构。
优选的,所述电磁铁启闭机构包括与换向主动锥齿轮啮合且与换向从动单向锥齿轮同轴心设置的夹持锥齿轮,所述承托板上设有与夹持锥齿轮同轴转动的夹持主动带轮且夹持主动带轮配合有夹持皮带,所述夹持皮带另一端配合有转动安装在承托杆上端的夹持从动带轮且夹持从动带轮同轴转动有驱动齿轮,所述承托杆上端转动安装有安装轴且安装轴上竖向间隔转动安装有第一单向转动齿轮和第二单向转动齿轮,所述第一单向转动齿轮与驱动齿轮啮合且第二单向转动齿轮啮合有转动安装在承托杆上端的辅助齿轮,所述辅助齿轮另一侧与驱动齿轮啮合,所述安装轴上位于第二单向转动齿轮上端套固有导电杆且导电杆配合有固定安装在承托杆上端的引电槽,所述导电杆与引电槽配合满足:导电杆和引电槽配合时电磁铁通电、导电杆和引电槽脱离时电磁铁断电。
(1)本发明较好的解决了流水线机械臂动作单一的问题,我们在安装环上转动安装有承托板,并通过驱动杆与弧形坡道的配合来驱动承托板间歇转动,而通过承托板的转动就可以实现部件的转移,而且我们还在承托杆上转动安装有转动盘,通过承托板的转动来带动转动盘的转动,继而实现了机械臂同步转移、换向;
(2)本发明在承托板上设置有承托杆的丝杠自锁机构,通过丝杠自锁机构使得承托杆在转动一定角度之后能够在该角度保持稳定;
(3)本发明还设有电磁铁启闭机构,通过两旋向相反的棘齿来控制导电杆仅往一个方向转动,并且通过导电杆与引电槽的配合来控制电磁铁的启闭。
附图说明
图1为本发明等轴斜视示意图;
图2为本发明基座、驱动轴与驱动杆配合示意图;
图3为本发明带传动机构安装位置局部剖视示意图;
图4为本发明局部剖视示意图;
图5为本发明B处局部示意图;
图6为本发明驱动杆与顶板啮合示意图;
图7为本发明驱动杆与顶板脱离示意图;
图8为本发明A处局部示意图;
图9为本发明承托杆上各部件装配示意图;
图10为本发明电磁铁安装位置示意图;
图11为本发明固定筒剖视配合示意图;
图12为本发明驱动齿轮与辅助齿轮配合示意图;
图13为本发明承托板仰视立体示意图;
图14为本发明换向从动单向锥齿轮结构示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图14实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
实施例1,本实施例提供一种机器人的控制装置,它包括基座1,参照附图4所示,我们在基座1上转动安装有承托板2且承托板2由固定安装在基座1上的电机3驱动,电机3连接有外界电源且与微控制器电性连接,并且在本实施例中,微控制器控制电机3间歇启动,即电机3会驱动承托板2间歇转动,并且我们在承托板2下端面横向两侧转动安装有两转动轴4且两转动轴4下端连接有转动轴驱动装置,通过转动轴驱动装置可以控制转动轴4的正反转,并且转动轴4连接有传动机构,通过传动机构将转动轴4的动力变向,然后将动力传递给与带传动机构连接的丝杠自锁机构,从而带动丝杠自锁机构运转,继而通过丝杠自锁机构来驱动转动安装在承托板2上端面的承托杆5进行转动,这样就可以将转动轴4上的动力传递给承托杆5,而转动轴4的正反转即可带动承托杆5正反转,并且通过丝杠自锁机构可以使得承托杆5转动一定角度后保持稳定,而且通过转动轴4的正反转可以控制承托杆5的转动与复位,并且承托杆5纵向背离丝杠自锁机构一侧固定安装有固定齿轮6,参照附图5所示,固定齿轮6啮合有转动安装在承托板2上的转动齿轮7,这样在承托杆5转动的同时,固定齿轮6就会随之转动,从而使得固定齿轮6带动转动齿轮7转动,并且承托板2上设置有与转动齿轮7同轴转动的换向主动带轮42,当承托杆5往竖向转动时,通过固定齿轮6与转动齿轮7啮合的传动比,使得与转动齿轮7同轴转动换向主动带轮42转动速度大于换向主动带轮42随承托杆5转动的转速,从而使得换向主动带轮42随承托杆5的转动趋势被抵消并通过换向皮带44带动换向从动带轮43转动,以保证动力传递的连续性和稳定性,参照附图9所示,我们在换向主动带轮42上安装有换向皮带44,并且换向皮带44的另一端与转动安装在承托杆5上的换向从动带轮43连接,我们还在承托杆5上设有与换向从动带轮43同轴转动的换向主动锥齿轮8,这样在承托杆5转动的同时,固定齿轮6带动转动齿轮7转动通过带传动就可以带动换向主动锥齿轮8转动,而且换向主动锥齿轮8啮合有转动安装在承托杆5上端的换向从动单向锥齿轮9,参照附图14所示,我们在换向从动单向锥齿轮9的端面上设置有单向棘齿48,并且单向棘齿48上抵接有转动安装在承托板2上的单向棘爪46,这样转动齿轮7仅仅往一个方向转动才会输送动力,即只有在承托杆5往初始位置转动时,换向从动单向锥齿轮9才会转动,而当承托板9从初始位置往水平位置的方向转动时,换向从动单向锥齿轮9才不会转动,在本实施例中,承托杆5的初始状态为竖直状态,当承托杆5从竖直状态往水平状态转动一定角度时,单向棘爪46相对单向棘齿48滑动,就无法将动力传递下去,当承托杆5复位时,单向棘爪46才会抵住单向棘齿48,从而开始传递动力,而且为了使得单向棘爪46始终抵接在单向棘齿48上,我们在转动齿轮7转轴上设有单向弹性块47,这样在单向弹性块47的作用下使得单向棘爪46始终有一个往单向棘齿48靠近的力,从而使得单向棘爪46一直与单向棘齿48接触,并且我们还在承托板2下端设有与换向从动单向锥齿轮9同轴转动的转动盘10,这样在承托板2复位时,转动盘10就会被带动而转动,而且转动盘10上我们设有夹持装置,这样通过换向主动锥齿轮8就可以带动转动盘10转动,使得转动盘10上的夹持装置上夹持的部件转动一定角度,从而实现部件的换向;
初始状态时,承托板2上的两承托杆5属于竖直状态且位于夹持位置的横向两侧,当生产线开始运转时,启动电机3驱动承托板2转动,在这个过程中,在转动轴驱动装置的作用下使得承托杆5开始转动,并且其中一个承托杆5转移到夹持位置时,转动盘10上的夹持装置刚好处于夹持位置,而另一承托杆5上的夹持装置位于放置位置,此时电机3关闭,承托板2停止转动,在夹持装置的作用下使得被加工部件被加持,然后电机3启动,在转动轴驱动装置的作用下,承托杆5复位,并且承托杆5转动的同时,在固定齿轮6与转动齿轮7的作用下,通过带传动带动换向主动锥齿轮8转动,从而带动与换向主动锥齿轮8啮合的换向从动单向锥齿轮9转动,继而带动转动盘10转动,这样就在转移部件的过程中实现了部件的换向作业,当承托板2继续转动一定角度后,在转动轴驱动装置的作用下,承托杆5再次转动,使得夹持装置位于放置位置,而同时另一承托杆5有到达夹持位置,可以在第一个承托杆5放置部件的同时进行夹持,这样就大大减少了运作时间,提高了生产效率。
实施例2,在实施例1的基础上,参照附图2所示,基座1包括与地基固定连接的固定筒57且固定筒57上端靠近内圆面的位置固定安装有两弧形板58,并且这两个弧形板58相对固定筒57径向对称,而且两弧形板58上端共同固定安装有安装环59,并且承托板2转动安装在安装环59上端面上。
实施例3,在实施例2的基础上,为了保证在承托板2转动的过程中,承托杆5能够实现正反转,我们在转动轴4上设有转动轴驱动装置,参照附图7所示,所述转动轴驱动装置包括我们在转动轴4下端竖向间隔套固的正转斜齿轮11和反转斜齿轮12,参照附图2所示,我们在弧形板57上设有与正转斜齿轮11对应的第一斜齿系13,当正转斜齿轮11与第一斜齿系13啮合时就会驱动转动轴4正转,而且我们还在固定筒57上端面外圆面位于两弧形板57之间设有与反转斜齿轮12对应的第二斜齿系14,当反转斜齿轮12与第二斜齿系14啮合的时候,就会使得转动轴4反转,并且第一斜齿系13与第二斜齿系14相对固定筒57内圆面等角度间隔交错设置且位于转动轴4转动轨道两侧,当转动轴4随承托板2转动一定角度使得正转斜齿轮11与第一斜齿系13啮合时,转动轴4正转,然后通过传动机构驱动承托杆5正转,即从竖直位置往夹持位置转动,当正转斜齿轮11与第一斜齿系13脱离时,承托杆5刚好处于夹持位置,此时电机3关闭(电机3间歇启动,这个时间间隔使得承托杆5能够从初始位置转移到夹持位置,也能从夹持位置转移到放置位置,并且在电机3关闭的时间内,夹持装置能够完成夹持工作),使得承托板2停止转动,间隔一定时间之后,夹持装置完成夹持工作,电机3启动来继续驱动承托板2转动,当转动轴4随之转动一定角度后,反转斜齿轮12就会与第二斜齿系14啮合,使得转动轴4反转,从而使得承托杆5反转而复位,在转动齿轮7的作用下,转动盘10也同步转动,从而完成部件的换向,当该承托杆5靠近放置位置时,正转斜齿轮11又会与另一弧形板58上的第一斜齿系13啮合,使得承托杆5正转而使夹持装置逐渐靠近放置位置,为部件的放置做准备;
初始位置时,两承托杆5位于夹持位置两侧且呈竖直状态,并且正转斜齿轮11与反转斜齿轮12均不与第一斜齿系13和第二斜齿系14啮合,此时为了防止承托杆5不受力而发生偏移,我们在带传动机构与承托板2之间设有丝杠自锁机构,避免承托杆5不受力而偏移,影响传动,当生产线开始运转时,电机3启动并驱动承托板2转动,使得转动轴4随之移动,在这个过程中,正转斜齿轮11先与第一斜齿系13啮合,使得转动轴4开始正转,然后通过传动机构带动承托杆5转动,当正转斜齿轮11与第一斜齿系13脱离时,电机3关闭,承托杆5上的夹持装置刚好位于夹持位置,此时夹持装置启动并装夹部件,之后电机3继续驱动承托板2转动,当转动一定角度后,反转斜齿轮12与第二斜齿系14啮合,使得转动轴4反转,继而通过带传动机构带动承托杆5反转,使得承托杆5复位,当反转斜齿轮12与第二斜齿系14脱离后,承托杆5刚好完成复位,此时在丝杠23自锁机构的作用下,承托杆5在原位保持稳定并随承托板2往放置位置转动,然后电机3继续驱动承托板2转动,使得承托杆5随之转动,而转动一定角度之后,正转斜齿轮11与另一个弧形板58上设置的第一斜齿系13啮合,使得承托杆5逐渐往水平位置转动,当正转斜齿轮11与该第一斜齿系13脱离时,承托杆5正好处于放置位置且承托杆5上设置的夹持装置也达到放置位置,然后开始放置部件,而另一个承托杆5在整个过程中也是同步随承托板2转动,转动一定角度后先是正转斜齿轮11与另一的弧形板58设置的第一斜齿系13啮合,使得该承托杆5往水平位置转动,当该承托杆5与另一组第一斜齿系13脱离后,该承托杆5处于放置位置,此时该承托杆5上设置的夹持装置不启动,然后当上一个承托杆5上的夹持装置夹持好部件后往放置位置移动,而另一个承托杆5就会往夹持位置转动,两承托杆5同步运行且互不干涉(一个承托板5上的夹持装置夹持部件、另一个承托板5上的夹持装置放置部件,初始的时候放置部件的承托杆5先经过放置位置后再往夹持位置移动,然后往复循环,完成生产线的工作任务)。
实施例4,在实施例3的基础上,参照附图5所示,所述传动机构包括套固在转动轴4上的第一带轮15,并且第一带轮15为了不对转动轴驱动装置造成影响,我们把第一带轮15设置在正转斜齿轮11上方,当转动轴驱动装置驱动转动轴4转动的同时,第一带轮15随之同步转动,并且第一带轮15配合有第一皮带16且第一皮带16另一端配合有转动安装在承托板2上的第二带轮17,而且第二带轮17同轴转动有传动主动锥齿轮18,这样就可以把转动轴4上的动力传递给传动主动锥齿轮18,然后通过与传动主动锥齿轮18啮合且转动安装在承托板2上的传动从动锥齿轮19将动力传递给与传动从动锥齿轮19同轴转动的第三带轮20,并且第三带轮20配合有第二皮带21且第二皮带21另一端配合有转动安装在承托板2上的第四带轮22,这样就可以把第三带轮20上的动力传递给第四带轮22,从而带动第四带轮22转动,这样通过传动机构,就可以把转动轴4上的动力经变向后传递给与第四带轮22连接的丝杠自锁机构,然后通过丝杠自锁机构来驱动承托杆5的转动,这样不仅保证了动力传递的连贯性,还保证了承托板2在竖直状态时的稳定。
实施例5,在实施例4的基础上,参照附图3所示,我们在承托板2上设置有丝杠自锁机构,它包括转动安装在承托板2上的丝杠23(该丝杠23与异型齿条24的配合满足自锁条件,并且我们在丝杠23与承托板2转动连接部位设置摩擦片,在摩擦力的作用下,丝杠23在不受驱动而受到外力时,也不会轻易转动,保证异型齿条24位置的稳定),并且第四带轮22套固在丝杠23纵向一端,这样当第四带轮22转动的同时,丝杠23就会被驱动而转动,并且丝杠23螺纹配合有异型齿条24,为了防止异型齿条24会随着丝杠23一起转动而在原处自转或者是转动一定角度,使得传动受到影响,我们将异型齿条24滑动安装在承托板2上端面,这样在丝杠23转动的时候异型齿条24就会在承托板2上端面滑动,并且我们在承托板2上端面转动安装有与异型齿条24啮合的自锁齿轮25,这样在异型齿条24沿丝杠23轴向移动的过程中,由于异型齿条24与自锁齿轮25啮合,使得自锁齿轮25开始转动,并且我们还在自锁齿轮25上端同轴转动安装有自锁主动锥齿轮26,这样在异型齿条24滑动的同时就会驱动自锁主动锥齿轮26转动,并且自锁主动锥齿轮26啮合有转动安装在承托板2上端的自锁从动锥齿轮27且自锁从动锥齿轮27与承托杆5同轴转动,这样就可以将第四带轮22的动力传递给承托杆5;
当承托板2开始转动,使得承托杆5逐渐靠近夹持位置的时候,正转斜齿轮11与第一斜齿系13啮合使得转动轴4正转,然后通过传动机构使得丝杠23正转,使得与丝杠23螺纹配合的异型齿条24开始在承托板2上端沿着丝杠23轴向在承托板2上端面滑动,使得异型齿条24带动自锁齿轮25转动,从而带动与自锁齿轮25同轴转动的自锁主动锥齿轮26转动,使得与自锁主动锥齿轮26啮合的自锁从动锥齿轮27转动,进而使得承托杆5正转,即从竖直状态往夹持位置的方向转动,当承托杆5上设置的夹持装置达到夹持位置,此时正转斜齿轮11与第一斜齿系13脱离,电机3关闭,当夹持装置装夹好部件后,电机3启动,使得承托板2继续转动,使得反转斜齿轮12与第二斜齿系14啮合,从而使得转动轴4反转,进而通过传动机构使得丝杠23反转,使得异型齿条24复位,然后通过自锁主动锥齿轮26与自锁从动锥齿轮27的配合,使得承托板2反转而重新回到竖直状态,当承托板2复位时,反转斜齿轮12与第二斜齿系14脱离,但是由于该丝杠23具有自锁性,异型齿条24此时不再移动,从而使得承托板2在竖直状态保持稳定。
实施例6,在实施例2的基础上,优选的,为了使得承托板2能够间歇转动,我们在之前的实施例中将电机3设置成间歇启动,但是电机3的启闭时间间隔相差较小,电机3长时间这样工作会极大地缩短使用寿命,因此我们设置一种可以实现本专利中的要求的间歇运动装置,参照附图11所示,我们在固定筒57内同轴心转动安装有驱动轴28且驱动轴28上端与承托板28间隙配合,并且驱动轴28由固定安装在固定筒57上的电机3驱动,另外驱动轴28上还轴向滑动连接有驱动杆30,当电机3带动驱动轴28转动的同时,驱动杆30能随驱动轴28一起转动,通过驱动杆30与承托板2的配合,使得承托板2可以随着驱动轴28转动,参照附图13所示,我们还在承托板2下端面间隔环绕设置有若干顶板45,通过驱动杆30与顶板45的贴合与分离来使得驱动轴28的动力传递给承托板2,即驱动杆30与顶板45贴合时,驱动杆30随驱动轴28一起转动,驱动杆30上端抵着顶板45,从而带动承托板2转动,当驱动杆30与顶板45分离时,承托板2由于没有驱动力而停止转动,为了使得驱动杆30与顶板45能够实现接触与脱离,参照附图2所示,我们在固定筒57上端面内圆面上设置有两相对固定筒57径向对称的弧形坡道31且两弧形坡道31最底端位于两弧形板58靠近第二斜齿系12的侧壁延长线上,即当正转斜齿轮11与第一斜齿系13脱离时,驱动杆30刚好位于弧形坡道31最底端,此时驱动杆30与顶板45脱离(在正转斜齿轮11与第一斜齿系13啮合的过程中,驱动杆30与弧形坡道31开始接触,当正转斜齿轮11与第一斜齿系13脱离时,驱动杆30刚好位于弧形坡道31最底端),承托板2停止转动,然后夹持装置开始进行部件的夹持或放置,也就是说当一个承托杆5位于夹持位置时,一个弧形坡道31位于固定筒57上与该承托杆5对应的位置,此时另一个承托杆5位于放置位置且另一个弧形坡道31位于固定筒57上与该承托杆5对应的位置,而为了使得驱动杆30能始终与固定筒57内圆面上端与弧形坡道31组合的表面相贴合,我们在驱动轴28上固定安装有弹簧29且弹簧29与固定筒27的连接位置位于弧形坡道31之下,并且弹簧29的另一端与驱动杆30固定连接,初始状态时驱动杆30与顶板45接触,即驱动杆30不与弧形坡道31接触,此时弹簧29处于伸长状态,当驱动轴28开始转动时,驱动杆30通过顶板45带动承托板2转动,当承托杆5往夹持位置移动时,驱动杆30就会逐渐往弧形坡道31移动,当移动到弧形坡道31内后,在弹簧29伸缩弹力的作用下,驱动杆30会与弧形坡道31接触并会沿着弧形坡道31滑动,直至到达弧形坡道31的最低处,此时驱动杆30与弧形坡道31脱离(驱动杆30在弧形坡道31移动至最低处的过程中,驱动杆30是沿着弧形坡道31竖向向下移动的,在此过程中驱动杆30上端与顶板45竖向互动配合,即驱动杆30与顶板45的接触面积逐渐变小,直到最低处时,驱动杆30与弧形坡道31完全脱离),承托杆5也处于夹持位置,承托板2没有驱动轴28传递的动力而停在安装环59上不再移动,但是驱动杆30依旧随着驱动轴28转动,当驱动轴28滑出弧形坡道31最低处一定距离后,驱动杆30会跟承托板2下端的下一个顶板45接触而再次带动承托板2转动,并且若干顶板45之间的间隔满足:驱动杆30从一个顶板45脱离后与下一个顶板45接触的过程中,驱动杆30不会与顶板45下端相接触而影响传动,或者对器械造成损害,而在驱动杆30与顶板45脱离之后再与下一个顶板45接触的时间间隔内,承托杆5上的夹持装置完成装夹,即驱动杆30与一个顶板45脱离至与下一个顶板45接触的时间刚好是夹持装置装夹部件运用的时间,同理,在放置位置的时候,为了让部件稳定的放置在放置位置,我们也应该留有放置时间,即在放置位置驱动杆30也会与顶板45脱离,当驱动杆30滑出另一处弧形坡道31最低处一定距离后,再与下一个顶板45接触并带动承托板2转动,这个时间间隔为放置时间,从而实现了承托板2的间歇转动(驱动杆30与顶板45的接触与脱离参照附图6和附图7所示),在此过程中,电机3不再间歇启动,在一定程度上减少了电机3的损伤,增长了使用寿命;
初始状态时,驱动杆30与一个顶板45接触,当电机3启动时,驱动轴28会带动驱动杆30转动,然后通过顶板45带动承托板2转动,转动一定距离后,驱动杆30与弧形坡道31接触,在继续转动的过程中由于弹簧29的作用,驱动杆30始终与弧形坡道31贴合,当驱动杆30到达弧形坡道31最低处时,驱动杆30与该顶板45脱离,此时承托板2静止不动,而驱动杆30继续随驱动轴28转动,当驱动杆30转动一定距离后与下一个顶板45接触,继而再次带动承托板2转动,驱动杆30从与一个顶板45脱离到与另一个顶板45接触的时间即为夹持时间。
实施例7,在实施例1的基础上,参照附图10所示,所述夹持装置包括我们在承托杆5下端设有与换向从动单向锥齿轮9同轴转动的转动盘10,并且转动盘10上我们固定安装有电磁铁32且这两电磁铁32都电性连接有外界电源,通过电磁铁32我们将一条生产线上的一个金属部件(在本发明专利中,设计的装置用于转移金属部件)吸附并随承托板2的转动转移到另一生产线上开始下一步的加工制造,但是电磁铁32的吸附力只有将部件从夹持位置转移到放置位置时才起到效果,而该电磁铁32从放置位置在转移再次回到夹持位置的过程中,其吸附力并没有起到效果,并且在到达放置位置时,电磁铁32需要断电而不再吸附金属部件,使得金属部件能够放在放置位置上,若是在开始工作到结束一直通电,在一定程度上会造成资源的浪费,因此我们在承托杆5上设置有电磁铁启闭机构,通过电磁铁启闭机构控制电磁铁32是否通电,即控制电磁铁的启闭。
实施例8,在实施例6的基础上,参照附图9所示,我们在承托杆5上设有电磁铁启闭机构,它包括与换向主动锥齿轮8啮合的夹持锥齿轮56,并且夹持锥齿轮56与换向从动单向锥齿轮9同轴心设置且互不影响,并且承托板2上设有与夹持锥齿轮56同轴转动的夹持主动带轮33且夹持主动带轮33配合有夹持皮带34,参照附图8所示,夹持皮带34另一端配合有转动安装在承托杆5上端的夹持从动带轮35,并且承托杆5上还设有与夹持从动带轮35同轴转动的驱动齿轮36,我们还在承托板2上转动安装有安装轴55,而且驱动齿轮36同时啮合有转动安装在承托杆5上端的辅助齿轮37和转动安装在安装轴55上的第一单向转动齿轮38,参照附图12所示,第一单向转动齿轮38上设有第一棘齿50且第一棘齿50上抵接有转动安装在安装轴55上的第一棘爪49,而且为了使得第一棘爪49始终抵接在第一棘齿50上,我们还在安装轴55上设置有第一弹性块51,并且我们还在安装轴55上转动安装有与第一单向转动齿轮38间隔设置的第二单向转动齿轮39且第二单向转动齿轮39与辅助齿轮37啮合,同第一单向转动齿轮38,第二单向转动齿轮39同样设置有第二棘齿53且第二棘齿53上抵接有转动安装在安装轴55上的第二棘爪52,为了使得第二棘爪52也始终抵接在第二棘齿53上,我们在安装轴55上设有与第二棘爪52对应的第二弹性块54,参照附图8所示,我们在承托杆5上端设有与第二单向转动齿轮39同轴转动的导电杆40且导电杆40配合有固定安装在承托杆5上端的引电槽41,为了防止漏电引发事故,我们将除导电杆40引电槽41外其余部件均为绝缘材质或喷有绝缘漆,导电杆40与引电槽41电性连接有外接电源(此时电磁铁32的线路与导电杆40、引电槽41为串联状态且该串联线路连接有外界电源,通过导电杆40与引电槽的啮合来控制电磁铁32的线路与外接电源连通),当导电杆40与引电槽41接触时,电磁铁32通电而吸附金属部件,当导电杆40与引电槽41脱离时,电磁铁32断电而放置部件,由于驱动齿轮36是往复转动的,为了使得导电杆40在转动过程中始终往一个方向转动,第一棘齿50与第二棘齿53的旋向应设为相反方向,即,当第一单向转动齿轮38传递动力时(第一棘爪49抵住第一棘齿50来带动安装轴55转动时),第二单向转动齿轮39的第二棘爪52随安装轴55一起转动,且转动方向与第二棘齿53传动动力的方向相反,因此第二单向传动齿轮39不能传输动力,同理,当第二单向转动齿轮39传递动力时,第一单向转动齿轮38能传输动力,优选的,我们应该设有绝缘护罩来罩住导电杆40和引电槽41,避免在运行过程中出现意外;
初始状态时,导电杆40与引电槽41处于分离状态,当电机3带动驱动轴28转动时,驱动杆30带动承托板2转动,然后正转斜齿轮11与第一斜齿系13啮合而使得转动轴4开始反转,然后通过带传动机构带动丝杠23转动,从而带动与丝杠23螺纹配合的异型齿条24移动,使得与异型齿条24啮合的自锁齿轮25转动,然后通过自锁主动锥齿轮26和自锁从动锥齿轮27来带动承托杆5正转,在承托杆5转动的同时,固定齿轮6会带动转动齿轮7转动,然后通过带传动使得换向主动锥齿轮8转动,然后经与换向主动锥齿轮8啮合的换向从动单向锥齿轮9来带动夹持锥齿轮56转动,然后通过夹持皮带34来带动夹持从动带轮35转动,然后通过驱动齿轮36带动第一单向转动齿轮38转动,从而使得导电杆40随之转动,当承托杆5处于夹持位置时,导电杆40与引电槽41接触而使得电磁铁32通电,使得电磁铁32吸附金属部件而实现部件的装夹,然后承托杆5继续转动,而使得反转斜齿轮12与第二斜齿系14啮合,使得承托杆5反转,直至承托杆5到达放置位置时,导电杆40与引电槽41脱离,使得电磁铁32断电而放置部件,即承托杆5从夹持位置转移到放置位置的过程中,导电杆40与引电槽41啮合而使得电磁铁32通电,承托板5从放置位置再次回到夹持位置的过程,导电杆40与引电槽41脱离而使得电磁铁32断电。
本发明较好的解决了流水线机械臂动作单一的问题,我们在安装环59上转动安装有承托板5,并通过驱动杆30与弧形坡道31的配合来驱动承托板5间歇转动,而通过承托板5的转动就可以实现部件的转移,而且我们还在承托杆5上转动安装有转动盘10,通过承托板5的转动来带动转动盘10的转动,继而实现了机械臂同步转移、换向。
本发明在承托板上设置有承托杆5的丝杠自锁机构,通过丝杠自锁机构使得承托杆5在转动一定角度之后能够在该角度保持稳定;
本发明还设有电磁铁启闭机构,通过两旋向相反的棘齿来控制导电杆40仅往一个方向转动,并且通过导电杆40与引电槽41的配合来控制电磁铁32的启闭。
上面所述只是为了说明本发明,应该理解为本发明并不局限于以上实施例,符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机器人的控制装置,包括基座(1),其特征在于,所述基座(1)上端转动安装有承托板(2)且承托板(2)由固定安装在基座(1)上的电机(3)间歇驱动,所述承托板(2)下端面横向两侧转动安装有两转动轴(4)且两转动轴(4)下端连接有转动轴驱动装置,所述转动轴驱动装置满足:控制转动轴(4)正反转,所述转动轴(4)经传动机构连接有丝杠自锁机构且丝杠自锁机构驱动有转动安装在承托板(2)上端面的承托杆(5),所述承托杆(5)纵向一侧同轴心固定安装有固定齿轮(6)且固定齿轮(6)啮合有转动安装在承托板(2)上的转动齿轮(7),所述转动齿轮(7)经带传动连接有转动安装在承托杆(5)上端的换向主动锥齿轮(8)且换向主动锥齿轮(8)啮合有转动安装在承托杆(5)上端的换向从动单向锥齿轮(9),所述承托杆(5)下端设有与换向从动单向锥齿轮(9)同轴转动的转动盘(10)且转动盘(10)设有夹持装置。
2.根据权利要求1所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述基座(1)包括固定筒(57)且固定筒(57)上端靠近内圆面固定安装有两沿固定筒(57)径向对称的弧形板(58),两所述弧形板(58)上端共同固定安装有安装环(59)且安装环(59)与承托板(2)转动配合。
3.根据权利要求2所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述转动轴驱动装置包括转动轴(4)下端竖向间隔套固的正转斜齿轮(11)和反转斜齿轮(12),两所述弧形板(58)上设有与正转斜齿轮(11)对应的第一斜齿系(13)且固定筒(57)上端位于两弧形板(58)之间的外圆面上设置有与反转斜齿轮(12)对应的第二斜齿系(14),所述第一斜齿系(13)与第二斜齿系(14)等角度交错设置且第一斜齿系(13)与第二斜齿系(14)满足:正转斜齿轮(11)与第一斜齿系(13)配合驱动转动轴(4)正转、反转斜齿轮(12)与第二斜齿系(14)配合驱动转动轴(4)反转。
4.根据权利要求3所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述传动机构包括套固在转动轴(4)上的第一带轮(15)且第一带轮(15)配合有第一皮带(16),所述第一皮带(16)另一端配合有转动安装在承托板(2)上的第二带轮(17)且第二带轮(17)同轴转动有传动主动锥齿轮(18),所述传动主动锥齿轮(18)啮合有转动安装在承托板(2)上的传动从动锥齿轮(19)且传动从动锥齿轮(19)同轴转动有第三带轮(20),所述第三带轮(20)配合有第二皮带(21)且第二皮带(21)另一端配合有转动安装在承托板(2)上的第四带轮(22),所述第四带轮(22)与丝杠自锁机构连接。
5.根据权利要求4所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述丝杠自锁机构包括与第四带轮(22)同轴转动的丝杠(23)且丝杠(23)螺纹配合有与承托板(2)上端面纵向滑动配合的异型齿条(24),所述异型齿条(24)啮合有转动安装在承托板(2)上端面的自锁齿轮(25)且自锁齿轮(25)同轴转动有自锁主动锥齿轮(26),所述自锁主动锥齿轮(26)配合有与承托杆(5)同轴转动的自锁从动锥齿轮(27)。
6.根据权利要求2所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述固定筒(57)同轴心转动安装有由电机(3)驱动的驱动轴(28)且驱动轴(28)上固定安装有弹簧(29),所述弹簧(29)另一端连接有与驱动轴(28)轴向滑动配合的驱动杆(30),所述固定筒(57)上端内圆面设有与驱动杆(30)配合且相对固定筒(57)径向对称设置的两弧形坡道(31),两所述弧形坡道(31)最底端位于两弧形板(58)靠近第二斜齿系(14)的侧壁延长线上,所述承托板(2)下端设有若干顶板(45)且驱动杆(30)与弧形坡道(31)满足:驱动杆(30)不在弧形坡道(31)最底端时驱动杆(30)与顶板(45)啮合,驱动承托板(2)转动,驱动杆(30)位于弧形坡道(31)最底端时驱动杆(30)与顶板(45)脱离,承托板(2)停止转动。
7.根据权利要求1所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述夹持装置包括固定安装在转动盘(10)上的电磁铁(32)且承托杆(5)上设有电磁铁(32)启闭机构。
8.根据权利要求6所述的一种机器人的控制装置,其特征在于,所述电磁铁(32)启闭机构包括与换向主动锥齿轮(8)啮合且与换向从动单向锥齿轮(9)同轴心设置的夹持锥齿轮(56),所述承托板(2)上设有与夹持锥齿轮(56)同轴转动的夹持主动带轮(33)且夹持主动带轮(33)配合有夹持皮带(34),所述夹持皮带(34)另一端配合有转动安装在承托杆(5)上端的夹持从动带轮(35)且夹持从动带轮(35)同轴转动有驱动齿轮(36),所述承托杆(5)上端转动安装有安装轴(55)且安装轴(55)上竖向间隔转动安装有第一单向转动齿轮(38)和第二单向转动齿轮(39),所述第一单向转动齿轮(38)与驱动齿轮(36)啮合且第二单向转动齿轮(39)啮合有转动安装在承托杆(5)上端的辅助齿轮(37),所述辅助齿轮另一侧与驱动齿轮(36)啮合,所述安装轴(55)上位于第二单向转动齿轮(39)上端套固有导电杆(40)且导电杆(40)配合有固定安装在承托杆(5)上端的引电槽(41),所述导电杆(40)与引电槽(41)配合满足:导电杆(40)和引电槽(41)配合时电磁铁(32)通电、导电杆(40)和引电槽(41)脱离时电磁铁断电。
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