CN111958635B - 一种张力反馈机器人关节连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种张力反馈机器人关节连接机构，包括底盘，所述底盘的上表面转动连接有旋转板，所述旋转板的上表面固定连接有机架，所述机架呈L字形且位于机架的中部与顶部分别设置有升降机构和夹持机构，本发明的有益效果是：通过多个关节臂与传动臂相互连接，只需要利用一个气缸伸缩来带动各个构件活动，相互之间不断收缩，从而实现夹持，不必担心关节部位会受线条的阻碍影响，更加安全可靠；通过设置可调节的升降机构，方便对加工件进行支撑，适用于不同高度的加工件，通过在整个机架下方设置螺纹槽，可方便调节整个设备的方位；通过在翘板一侧设置气缸，从而调节整个关节部件与支撑板之间的夹角，从而扩大适用范围。

Description

一种张力反馈机器人关节连接机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种张力反馈机器人关节连接机构。

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。机器人加工设备可协助操作员完成工作任务，加快工作效率，一般可用作多个领域。

机器人关节作为机器人传动构件，效仿人体关节来实现传动，更加智能化，但传统的机器人在很多关节部位不会使用到纯机械传动，会与电气结合实现传动，这样势必会使用到电源线，而各关节部位一旦涉及到电源线，如果电源线没能控制好活动位置，很有可能会影响关节的传动，此外，利用关节机构对加工件进行夹持，力度不够，稳定性不高，且不易调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种张力反馈机器人关节连接机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种张力反馈机器人关节连接机构，包括底盘，所述底盘的上表面转动连接有旋转板，所述旋转板的上表面固定连接有机架，所述机架呈L字形且位于机架的中部与顶部分别设置有升降机构和夹持机构。

在进一步地实施例中，所述升降机构包括抬升板、一号支撑板以及二号支撑板，所述机架的中部设有通孔，所述通孔内的一侧固定连接有一对导向杆，所述通孔内滑动连接有连接板，且所述连接板位于两个导向杆滑动连接的区域设有导向孔，所述连接板的一端固定连接有抬升板，所述机架的底端且位于抬升板的正下方固定连接有一号气缸，所述一号气缸的伸缩杆与抬升板固定连接，所述连接板的另一端固定连接有一号支撑板，所述一号支撑板内插设有二号支撑板，且所述一号支撑板与二号支撑板位于交叉的位置分别设置有一号插槽和二号插槽，所述一号支撑板位于最两端的一号插槽内设有一号滑槽，且所述二号支撑板与两个一号滑槽的连接面均固定连接有一号滑块。

在进一步地实施例中，所述夹持机构包括翘板，所述机架的顶部设有调节槽，所述调节槽的内底面上转动连接有翘板，且所述翘板贯穿机架，所述翘板的上表面一端固定连接有凹形板，所述凹形板的顶端内部设有二号滑槽，所述凹形板的上表面且位于二号滑槽的一端固定连接有三号气缸，所述三号气缸的伸缩杆端头固定连接有二号滑块，且所述二号滑块贯穿二号滑槽，所述二号滑块的底面固定连接有滑套，所述凹形板的内侧固定连接有滑杆，且所述滑套套设在滑杆上；

所述翘板的上表面且位于凹形板的一端固定连接有梯形板，所述梯形板呈凹字形且位于斜面一端铰接有一号L形关节臂，所述一号L形关节臂远离梯形板的一端铰接有二号L形关节臂，所述二号L形关节臂远离一号L形关节臂的一端铰接有三号L形关节臂，所述梯形板位于一号L形关节臂连接的两侧均铰接有一号传动臂，两个所述一号传动臂的一端均铰接有二号传动臂，两个所述二号传动臂远离一号传动臂的一端均与滑套铰接，两个所述一号传动臂的另一端之间铰接有三号传动臂，所述三号传动臂的另一端与二号L形关节臂铰接，所述一号L形关节臂与三号L形关节臂之间铰接有四号传动臂。

在进一步地实施例中，所述底盘的上表面设有螺纹槽，所述旋转板的一端螺纹连接有螺纹栓，且所述螺纹栓的底端与螺纹槽螺纹连接。

在进一步地实施例中，所述旋转板的底面一端镶嵌有二号耐磨垫，所述底盘的上表面且位于二号耐磨垫的下方镶嵌有一号耐磨垫。

在进一步地实施例中，所述机架位于一号支撑板对应的一侧且位于通孔的两端均固定连接有缓冲垫，且所述一号支撑板与两个缓冲垫连接的一侧均设有凹槽。

在进一步地实施例中，所述一号支撑板位于每个一号插槽对应的插杆内部均设有穿孔，所述二号支撑板位于每个插杆之间均固定连接有限位块，且每个所述限位块与穿孔滑动连接。

在进一步地实施例中，所述翘板的上表面且位于凹形板的另一端设有压缩槽，所述机架的一侧且位于压缩槽的上方固定连接有二号气缸，所述二号气缸的伸缩杆端头固定连接有半球形压块，且所述半球形压块与翘板的压缩槽滑动连接。

在进一步地实施例中，所述一号L形关节臂和三号L形关节臂的底面分别固定连接有二号夹紧块和一号夹紧块，且所述一号夹紧块和二号夹紧块均采用橡胶材料制成。

在进一步地实施例中，所述调节槽的内底面且靠近二号气缸的一端为倾斜面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过多个关节臂与传动臂相互连接，只需要利用一个气缸伸缩来带动各个构件活动，相互之间不断收缩，可包裹住加工件，从而实现夹持，相对于传统的关节连接机构，无需在各关节部位设置电源线，只利用机械传动即可实现，不必担心关节部位会受线条的阻碍影响，更加安全可靠；

2、通过设置可调节的升降机构，方便对加工件进行支撑，适用于不同高度的加工件，且加固加工件的夹紧力；

3、通过在整个机架下方设置螺纹槽，机架与底盘之间转动连接，可方便调节整个设备的方位，待方位调节好后，可方便固定；

4、通过在翘板一侧设置气缸，方便调节翘板与机架之间的夹角大小，从而调节整个关节部件与支撑板之间的夹角，方便夹持不规则形状的加工件，从而扩大适用范围。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明机架剖视图；

图3为本发明二号支撑板结构示意图；

图4为本发明一号支撑板结构示意图；

图5为本发明翘板局部示意图；

图6为本发明夹持机构局部示意图；

图7为本发明图1中A的放大图；

图8为本发明图2中B的放大图。

图中：1、底盘；101、螺纹槽；102、一号耐磨垫；2、机架；201、通孔；202、调节槽；3、旋转板；301、二号耐磨垫；302、螺纹栓；4、升降机构； 401、抬升板；402、一号气缸；403、导向杆；404、一号支撑板；405、一号插槽；406、二号支撑板；407、二号插槽；408、一号滑块；409、缓冲垫； 410、连接板；411、导向孔；412、一号滑槽；413、穿孔；414、凹槽；415、限位块；5、夹持机构；501、翘板；502、二号气缸；503、凹形板；504、滑杆；505、三号气缸；506、二号滑块；507、滑套；508、梯形板；509、一号传动臂；510、二号传动臂；511、三号传动臂；512、一号L形关节臂；513、二号L形关节臂；514、三号L形关节臂；515、四号传动臂；516、一号夹紧块；517、二号夹紧块；518、二号滑槽；519、压缩槽；520、半球形压块。

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1-8，本发明提供一种技术方案：一种张力反馈机器人关节连接机构，包括底盘1，所述底盘1的上表面转动连接有旋转板3，所述旋转板3 的上表面固定连接有机架2，所述机架2呈L字形且位于机架2的中部与顶部分别设置有升降机构4和夹持机构5。

在其中的一个实施例中，所述升降机构4包括抬升板401、一号支撑板 404以及二号支撑板406，所述机架2的中部设有通孔201，所述通孔201内的一侧固定连接有一对导向杆403，所述通孔201内滑动连接有连接板410，且所述连接板410位于两个导向杆403滑动连接的区域设有导向孔411，所述连接板410的一端固定连接有抬升板401，所述机架2的底端且位于抬升板 401的正下方固定连接有一号气缸402，所述一号气缸402的伸缩杆与抬升板401固定连接，所述连接板410的另一端固定连接有一号支撑板404，所述一号支撑板404内插设有二号支撑板406，且所述一号支撑板404与二号支撑板 406位于交叉的位置分别设置有一号插槽405和二号插槽407，所述一号支撑板404位于最两端的一号插槽405内设有一号滑槽412，且所述二号支撑板 406与两个一号滑槽412的连接面均固定连接有一号滑块408。

在其中的一个实施例中，所述夹持机构5包括翘板501，所述机架2的顶部设有调节槽202，所述调节槽202的内底面上转动连接有翘板501，且所述翘板501贯穿机架2，所述翘板501的上表面一端固定连接有凹形板503，所述凹形板503的顶端内部设有二号滑槽518，所述凹形板503的上表面且位于二号滑槽518的一端固定连接有三号气缸505，所述三号气缸505的伸缩杆端头固定连接有二号滑块506，且所述二号滑块506贯穿二号滑槽518，所述二号滑块506的底面固定连接有滑套507，所述凹形板503的内侧固定连接有滑杆504，且所述滑套507套设在滑杆504上；

所述翘板501的上表面且位于凹形板503的一端固定连接有梯形板508，所述梯形板508呈凹字形且位于斜面一端铰接有一号L形关节臂512，所述一号L形关节臂512远离梯形板508的一端铰接有二号L形关节臂513，所述二号L形关节臂513远离一号L形关节臂512的一端铰接有三号L形关节臂514，所述梯形板508位于一号L形关节臂512连接的两侧均铰接有一号传动臂509，两个所述一号传动臂509的一端均铰接有二号传动臂510，两个所述二号传动臂510远离一号传动臂509的一端均与滑套507铰接，两个所述一号传动臂 509的另一端之间铰接有三号传动臂511，所述三号传动臂511的另一端与二号L形关节臂513铰接，所述一号L形关节臂512与三号L形关节臂514之间铰接有四号传动臂515。

在其中的一个实施例中，所述底盘1的上表面设有螺纹槽101，所述旋转板3的一端螺纹连接有螺纹栓302，且所述螺纹栓302的底端与螺纹槽101螺纹连接。

通过采用上述案例，可方便将旋转板3固定在底盘1上，保证调节好方位后不再轻易转动。

在其中的一个实施例中，所述旋转板3的底面一端镶嵌有二号耐磨垫301，所述底盘1的上表面且位于二号耐磨垫301的下方镶嵌有一号耐磨垫102。

通过采用上述案例，增加旋转板3与底盘1之间的摩擦力。

在其中的一个实施例中，所述机架2位于一号支撑板404对应的一侧且位于通孔201的两端均固定连接有缓冲垫409，且所述一号支撑板404与两个缓冲垫409连接的一侧均设有凹槽414。

通过采用上述案例，可对夹持的零件进行防护，避免夹持过紧而对零件造成损坏。

在其中的一个实施例中，所述一号支撑板404位于每个一号插槽405对应的插杆内部均设有穿孔413，所述二号支撑板406位于每个插杆之间均固定连接有限位块415，且每个所述限位块415与穿孔413滑动连接。

通过采用上述案例，可分散承受力，避免加工件过重而影响一号滑块408 和一号滑槽412的使用。

在其中的一个实施例中，所述翘板501的上表面且位于凹形板503的另一端设有压缩槽519，所述机架2的一侧且位于压缩槽519的上方固定连接有二号气缸502，所述二号气缸502的伸缩杆端头固定连接有半球形压块520，且所述半球形压块520与翘板501的压缩槽519滑动连接。

通过采用上述案例，便于实现翘板501弧度的调节。

在其中的一个实施例中，所述一号L形关节臂512和三号L形关节臂514 的底面分别固定连接有二号夹紧块517和一号夹紧块516，且所述一号夹紧块 516和二号夹紧块517均采用橡胶材料制成。

通过采用上述案例，便于对加工件进行夹持保护。

在其中的一个实施例中，所述调节槽202的内底面且靠近二号气缸502 的一端为倾斜面。

通过采用上述案例，方便翘板501调节。

工作原理：使用时，首先根据加工件的整体大小来调节升降机构4，可启动一号气缸402，抬升板401上下移动，带动一号支撑板404和二号支撑板 406升降，待一号支撑板404和二号支撑板406高度调节到合适位置后，再根据加工件的横向长度，可拉出二号支撑板406，确保一号支撑板404与二号支撑板406组成的面积可供加工件支撑，随后可启动三号气缸505，伸缩杆收缩带动滑套507在滑杆504上向着机架2一侧移动，使得一号传动臂510拉着二号传动臂509逆时针转动，再通过三号传动臂511向下抵着一号L形关节臂512以及二号L形关节臂513顺时针摆动一定的弧度，而四号传动臂515 在受力后也会带着三号L形关节臂514顺时针摆动一定的弧度，最后一号L 形关节臂512、二号L形关节臂513以及三号L形关节臂514相互缩成一团，利用一号夹紧块516、二号夹紧块517、一号支撑板404和二号支撑板406以及机架2将加工件紧紧包夹，夹持更加牢固且不易晃动，同时可根据不同形状的加工件来改变翘板501与机架2之间的角度，从而也可适用于不同形状大小的加工件，适用范围更广。

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 (6)

1.一种张力反馈机器人关节连接机构，包括底盘（1），其特征在于：所述底盘（1）的上表面转动连接有旋转板（3），所述旋转板（3）的上表面固定连接有机架（2），所述机架（2）呈L字形且位于机架（2）的中部与顶部分别设置有升降机构（4）和夹持机构（5）；

所述升降机构（4）包括抬升板（401）、一号支撑板（404）以及二号支撑板（406），所述机架（2）的中部设有通孔（201），所述通孔（201）内的一侧固定连接有一对导向杆（403），所述通孔（201）内滑动连接有连接板（410），且所述连接板（410）位于两个导向杆（403）滑动连接的区域设有导向孔（411），所述连接板（410）的一端固定连接有抬升板（401），所述机架（2）的底端且位于抬升板（401）的正下方固定连接有一号气缸（402），所述一号气缸（402）的伸缩杆与抬升板（401）固定连接，所述连接板（410）的另一端固定连接有一号支撑板（404），所述一号支撑板（404）内插设有二号支撑板（406），且所述一号支撑板（404）与二号支撑板（406）位于交叉的位置分别设置有一号插槽（405）和二号插槽（407），所述一号支撑板（404）位于最两端的一号插槽（405）内设有一号滑槽（412），且所述二号支撑板（406）与两个一号滑槽（412）的连接面均固定连接有一号滑块（408）；

所述夹持机构（5）包括翘板（501），所述机架（2）的顶部设有调节槽（202），所述调节槽（202）的内底面上转动连接有翘板（501），且所述翘板（501）贯穿机架（2），所述翘板（501）的上表面一端固定连接有凹形板（503），所述凹形板（503）的顶端内部设有二号滑槽（518），所述凹形板（503）的上表面且位于二号滑槽（518）的一端固定连接有三号气缸（505），所述三号气缸（505）的伸缩杆端头固定连接有二号滑块（506），且所述二号滑块（506）贯穿二号滑槽（518），所述二号滑块（506）的底面固定连接有滑套（507），所述凹形板（503）的内侧固定连接有滑杆（504），且所述滑套（507）套设在滑杆（504）上；

所述翘板（501）的上表面且位于凹形板（503）的一端固定连接有梯形板（508），所述梯形板（508）呈凹字形且位于斜面一端铰接有一号L形关节臂（512），所述一号L形关节臂（512）远离梯形板（508）的一端铰接有二号L形关节臂（513），所述二号L形关节臂（513）远离一号L形关节臂（512）的一端铰接有三号L形关节臂（514），所述梯形板（508）位于一号L形关节臂（512）连接的两侧均铰接有一号传动臂（509），两个所述一号传动臂（509）的一端均铰接有二号传动臂（510），两个所述二号传动臂（510）远离一号传动臂（509）的一端均与滑套（507）铰接，两个所述一号传动臂（509）的另一端之间铰接有三号传动臂（511），所述三号传动臂（511）的另一端与二号L形关节臂（513）铰接，所述一号L形关节臂（512）与三号L形关节臂（514）之间铰接有四号传动臂（515）；

所述一号支撑板（404）位于每个一号插槽（405）对应的插杆内部均设有穿孔（413），所述二号支撑板（406）位于每个插杆之间均固定连接有限位块（415），且每个所述限位块（415）与穿孔（413）滑动连接；

所述翘板（501）的上表面且位于凹形板（503）的另一端设有压缩槽（519），所述机架（2）的一侧且位于压缩槽（519）的上方固定连接有二号气缸（502），所述二号气缸（502）的伸缩杆端头固定连接有半球形压块（520），且所述半球形压块（520）与翘板（501）的压缩槽（519）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种张力反馈机器人关节连接机构，其特征在于：所述底盘（1）的上表面设有螺纹槽（101），所述旋转板（3）的一端螺纹连接有螺纹栓（302），且所述螺纹栓（302）的底端与螺纹槽（101）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种张力反馈机器人关节连接机构，其特征在于：所述旋转板（3）的底面一端镶嵌有二号耐磨垫（301），所述底盘（1）的上表面且位于二号耐磨垫（301）的下方镶嵌有一号耐磨垫（102）。

4.根据权利要求1所述的一种张力反馈机器人关节连接机构，其特征在于：所述机架（2）位于一号支撑板（404）对应的一侧且位于通孔（201）的两端均固定连接有缓冲垫（409），且所述一号支撑板（404）与两个缓冲垫（409）连接的一侧均设有凹槽（414）。

5.根据权利要求1所述的一种张力反馈机器人关节连接机构，其特征在于：所述一号L形关节臂（512）和三号L形关节臂（514）的底面分别固定连接有二号夹紧块（517）和一号夹紧块（516），且所述一号夹紧块（516）和二号夹紧块（517）均采用橡胶材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种张力反馈机器人关节连接机构，其特征在于：所述调节槽（202）的内底面且靠近二号气缸（502）的一端为倾斜面。

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