CN112605971A - 一种工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机器人，具体包括底座和安装在底座上的升降台，所述升降台的底面四角处分别与一根竖直安装的第一液压杆的顶端固定连接，第一液压杆的底端均与底座的顶面固定连接，升降台的顶面转动安装有转向块，转向块的顶面开设有导向槽，导向槽的内部滑动安装有伸缩条，转向块的顶面通过固定架转动安装有传动齿轮，由传动齿轮带动伸缩条沿着滑槽滑动，伸缩条伸出转向块外的一端底面通过第二液压杆安装机械手。在本发明的实施过程中，通过对机械手水平方向和竖直方向上均设置粗调和精调措施，从而达到了机器人便于调节的效果，提高了机器人机械手的工作精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体是一种工业机器人。
背景技术
机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。
工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。
现有的工业机器人在使用时，在使用过程中，为了提高机器人的灵活性，常常需要通过复杂的关节结构才能实现，不仅制造时难度和成本高，而且组装时也不方便；另外，多关节类的结构虽然能够提高机器人的灵活性，但是由于缺乏精调措施，导致机器人的工作精度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业机器人，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：
一种工业机器人，包括底座和安装在底座上的升降台，所述升降台的底面四角处分别与一根竖直安装的第一液压杆的顶端固定连接，第一液压杆的底端均与底座的顶面固定连接，升降台的顶面转动安装有转向块，转向块的顶面开设有导向槽，导向槽的内部滑动安装有伸缩条，转向块的顶面通过固定架转动安装有传动齿轮，传动齿轮与通过螺栓安装在固定架侧面的第一电机的输出轴固定连接，由电机带动传动齿轮转动，并由传动齿轮带动伸缩条沿着滑槽滑动，伸缩条伸出转向块外的一端底面通过第二液压杆安装机械手。
作为本发明进一步的方案：所述控制面板的内部设置有移动电源，通过移动电源向机器人的各个部件进行供电，且机器人的各个电动部件均与控制面板内置的芯片电连接，从而通过控制面板对机器人进行统一控制。
作为本发明进一步的方案：所述底座的底面四角处均安装有用于机器人行走的行走轮，行走轮由电动马达带动移动，在此不做赘述。
作为本发明进一步的方案：所述升降台的底面中部转动安装有大齿轮，大齿轮与转向块通过转轴固定连接，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮固定在第二电机的输出轴上，第二电机通过螺栓固定在支架上，支架焊接固定在升降台的底面。
作为本发明进一步的方案：所述伸缩条伸出转向块外的一端底面安装有水平的丝杆，丝杆的两端分别与一个固定块转动连接，固定块焊接固定在伸缩条的底面，且丝杆的一端穿过固定块外与第三电机的输出轴固定连接，丝杆上螺纹连接有滑块，滑块同时与伸缩条的底面滑动连接，滑块的底面与第二液压杆的顶端固定连接。
作为本发明进一步的方案：所述伸缩条包括滑条、齿条和限位块，滑条滑动在滑槽中，滑条的顶面焊接固定有齿条，齿条与传动齿轮啮合，从而使传动齿轮带动伸缩条的滑动，滑条的两端对称焊接固定有限位块，通过限位块对滑条进行限位，从而有效避免了滑条与传动齿轮滑脱。
作为本发明进一步的方案：所述机械手包括与第二液压杆的底端固定连接的连接块，连接块的底面设有倾斜的第一连接面，第一连接面与水平面的夹角为45°，第一连接面的顶端和底端分别与一根连接杆的一端固定连接，连接杆与第一连接面相互垂直，连接杆的另一端分别与第二连接块上斜面的两端固定连接，第二连接块的上斜面与连接杆相互垂直，第二连接块的下斜面转动安装有工具盘，工具盘与通过螺栓固定在第二连接块上斜面上的第四电机的输出轴固定连接，工具盘与第二连接块连接的面设为第二连接面，第二连接面与水平方向上的夹角为45°，工具盘的侧面由圆柱面和圆台面构成，圆柱面和圆台面同轴，且圆柱面位于圆台面的上方，圆台面的斜面与轴心之间的夹角为45°，圆台面上均匀固定有多个不同用途的工具。
一种工业机器人的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：首先控制机器人使机器人移动到工作的位置；
步骤二：通过第二电机对转向块的角度进行调节，使机器人的机械手朝向工作位置；
步骤三：控制第一液压杆对机器人的工作高度进行粗调，控制第二液压杆对机器人的工作高度进行精调；
步骤三：通过第一电机对机器人水平方向上的工作位置进行粗调，通过第三电机对机器人水平方向上的工作位置进行精调；
步骤四：由第四单机带动工具盘转动，从而根据不同的使用环境，将对应的工具转动到对应的工位处。
步骤五：调节完成后，机器人通过工具开始工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)机器人在工作过程中，没有人工参与，自动化程度高，降低了工人的工作强度。
2)通过对机械手水平方向和竖直方向上均设置粗调和精调措施，从而达到了机器人便于调节的效果，提高了机器人机械手的工作精度。
3)通过机械手的结构设计，在无需复杂零件的前提下，即可实现机械手满足竖直工位和水平工位之间任意角度的工作，有效提高了机器人的实用性，提高了机器人的工作灵活性。
附图说明
图1为一种工业机器人的结构示意图。
图2为一种工业机器人中转动块与升降台连接的结构示意图。
图3为一种工业机器人中第二液压杆与伸缩条连接的结构示意图。
图4为一种工业机器人中伸缩条的结构示意图。
图5为一种工业机器人中机械手的结构示意图。
图6为一种工业机器人中第一连接块的结构示意图。
图7为一种工业机器人中工具盘的结构示意图。
如图所示：底座1、行走轮2、第一液压杆3、控制面板4、升降台5、转向块6、导向槽7、传动齿轮8、伸缩条9、滑条91、齿条92、限位块93、第二液压杆10、机械手11、第一连接块111、连接杆112、第二连接块113、工具盘114、第一连接面115、第二连接面116、圆台面117、工具118、圆柱面119、小齿轮12、支架13、转向电机14、大齿轮15、固定块16、滑块17、丝杆18。
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，本发明实施例中，一种工业机器人，包括底座1和安装在底座1上的升降台5，所述升降台5的底面四角处分别与一根竖直安装的第一液压杆3的顶端固定连接，第一液压杆3的底端均与底座1的顶面固定连接，升降台5的顶面转动安装有转向块6，转向块6的顶面开设有导向槽7，导向槽7的内部滑动安装有伸缩条9，转向块6的顶面通过固定架转动安装有传动齿轮8，传动齿轮8与通过螺栓安装在固定架侧面的第一电机的输出轴固定连接，由电机带动传动齿轮8转动，并由传动齿轮8带动伸缩条9沿着滑槽7滑动，伸缩条7伸出转向块6外的一端底面通过第二液压杆10安装机械手11。
需要说明的是，通过第一液压杆3对升降台5的高度进行调节，从而对机械手11的高度进行粗调，并通过第二液压杆10对机械手11的高度进行精调，从而保证了机械手11在工作时便于控制的特性，且通过转向块6对机械手11的工作方向进行调节，提高机器人的灵活性和实用性。
所述控制面板4的内部设置有移动电源，通过移动电源向机器人的各个部件进行供电，且机器人的各个电动部件均与控制面板4内置的芯片电连接，从而通过控制面板4对机器人进行统一控制。
所述底座1的底面四角处均安装有用于机器人行走的行走轮2，行走轮2由电动马达带动移动，在此不做赘述。
请参阅图2，所述升降台5的底面中部转动安装有大齿轮15，大齿轮15与转向块6通过转轴固定连接，大齿轮15与小齿轮12啮合，小齿轮12固定在第二电机14的输出轴上，第二电机14通过螺栓固定在支架13上，支架13焊接固定在升降台5的底面。
需要说明的是，通过第二电机14带动小齿轮12转动，通过小齿轮12与大齿轮15的啮合作用，从而带动大齿轮15转动，大齿轮15最后带动转向块6转动，从而实现对机械手11工作方向的调节功能。
请参阅图1和3，所述伸缩条9伸出转向块6外的一端底面安装有水平的丝杆18，丝杆18的两端分别与一个固定块16转动连接，固定块16焊接固定在伸缩条9的底面，且丝杆18的一端穿过固定块16外与第三电机的输出轴固定连接，丝杆18上螺纹连接有滑块17，滑块17同时与伸缩条9的底面滑动连接，滑块17的底面与第二液压杆10的顶端固定连接。
需要说明的是，由第一电机带动传动齿轮8转动，由传动齿轮8带动伸缩条9伸缩，从而对机械手11水平方向上的工作位置进行粗调，通过第三电机带动丝杆18转动，丝杆18通过与滑块17螺纹连接的作用，带动滑块17在伸缩条9的底面滑动，从而对机械手11在水平方向上的工作位置进行精调，达到了机械手11水平方向上便于调节的作用，提高了机械手11在水平方向上工作的精度。
请参阅图4，所述伸缩条9包括滑条91、齿条92和限位块93，滑条91滑动在滑槽7中，滑条91的顶面焊接固定有齿条92，齿条92与传动齿轮8啮合，从而使传动齿轮8带动伸缩条9的滑动，滑条91的两端对称焊接固定有限位块93，通过限位块93对滑条91进行限位，从而有效避免了滑条91与传动齿轮8滑脱。
请参阅图5图6和图7，所述机械手11包括与第二液压杆10的底端固定连接的连接块111，连接块111的底面设有倾斜的第一连接面115，第一连接面115与水平面的夹角为45°，第一连接面115的顶端和底端分别与一根连接杆112的一端固定连接，连接杆112与第一连接面115相互垂直，连接杆112的另一端分别与第二连接块113上斜面的两端固定连接，第二连接块113的上斜面与连接杆112相互垂直，第二连接块113的下斜面转动安装有工具盘114，工具盘114与通过螺栓固定在第二连接块113上斜面上的第四电机的输出轴固定连接，工具盘114与第二连接块113连接的面设为第二连接面116，第二连接面116与水平方向上的夹角为45°，工具盘114的侧面由圆柱面119和圆台面117构成，圆柱面119和圆台面117同轴，且圆柱面119位于圆台面117的上方，圆台面117的斜面与轴心之间的夹角为45°，圆台面117上均匀固定有多个不同用途的工具118。
需要说明的是，通过第四电机带动工具盘114转动，当工具盘114上的工具118转动到最底部的时候处于竖直状态，当工具118转动到最高处的时候处于水平状态，这样使机械手在无需复杂零件的前提下，即可实现机械手11满足竖直工位和水平工位之间任意角度的工作，有效提高了机器人的实用性。
一种工业机器人的控制方法，包括如下步骤：
步骤一：首先控制机器人使机器人移动到工作的位置；
步骤二：通过第二电机对转向块6的角度进行调节，使机器人的机械手11朝向工作位置；
步骤三：控制第一液压杆3对机器人的工作高度进行粗调，控制第二液压杆10对机器人的工作高度进行精调；
步骤三：通过第一电机对机器人水平方向上的工作位置进行粗调，通过第三电机对机器人水平方向上的工作位置进行精调；
步骤四：由第四单机带动工具盘114转动，从而根据不同的使用环境，将对应的工具118转动到对应的工位处。
步骤五：调节完成后，机器人通过工具118开始工作。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种工业机器人，包括底座(1)和安装在底座(1)上的升降台(5)，其特征在于，所述升降台(5)的底面四角处分别与一根竖直安装的第一液压杆(3)的顶端固定连接，第一液压杆(3)的底端均与底座(1)的顶面固定连接，升降台(5)的顶面转动安装有转向块(6)，转向块(6)的顶面开设有导向槽(7)，导向槽(7)的内部滑动安装有伸缩条(9)，转向块(6)的顶面通过固定架转动安装有传动齿轮(8)，传动齿轮(8)与通过螺栓安装在固定架侧面的第一电机的输出轴固定连接，由电机带动传动齿轮(8)转动，并由传动齿轮(8)带动伸缩条(9)沿着滑槽(7)滑动，伸缩条(7)伸出转向块(6)外的一端底面通过第二液压杆(10)安装机械手(11)。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人，其特征在于，所述控制面板(4)的内部设置有移动电源，通过移动电源向机器人的各个部件进行供电，且机器人的各个电动部件均与控制面板(4)内置的芯片电连接，从而通过控制面板(4)对机器人进行统一控制。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人，其特征在于，所述底座(1)的底面四角处均安装有用于机器人行走的行走轮(2)，行走轮(2)由电动马达带动移动。
4.根据权利要求(1)所述的一种工业机器人，其特征在于，所述升降台(5)的底面中部转动安装有大齿轮(15)，大齿轮(15)与转向块(6)通过转轴固定连接，大齿轮(15)与小齿轮(12)啮合，小齿轮(12)固定在第二电机(14)的输出轴上，第二电机(14)通过螺栓固定在支架(13)上，支架(13)焊接固定在升降台(5)的底面。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人，其特征在于，所述伸缩条(9)伸出转向块(6)外的一端底面安装有水平的丝杆(18)，丝杆(18)的两端分别与一个固定块(16)转动连接，固定块(16)焊接固定在伸缩条(9)的底面，且丝杆(18)的一端穿过固定块(16)外与第三电机的输出轴固定连接，丝杆(18)上螺纹连接有滑块(17)，滑块(17)同时与伸缩条(9)的底面滑动连接，滑块(17)的底面与第二液压杆(10)的顶端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人，其特征在于，所述伸缩条(9)包括滑条(91)、齿条(92)和限位块(93)，滑条(91)滑动在滑槽(7)中，滑条(91)的顶面焊接固定有齿条(92)，齿条(92)与传动齿轮(8)啮合，滑条(91)的两端对称焊接固定有限位块(93)。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人，其特征在于，所述机械手(11)包括与第二液压杆(10)的底端固定连接的连接块(111)，连接块(111)的底面设有倾斜的第一连接面(115)，第一连接面(115)与水平面的夹角为45°，第一连接面(115)的顶端和底端分别与一根连接杆(112)的一端固定连接，连接杆(112)与第一连接面(115)相互垂直，连接杆(112)的另一端分别与第二连接块(113)上斜面的两端固定连接，第二连接块(113)的上斜面与连接杆(112)相互垂直，第二连接块(113)的下斜面转动安装有工具盘(114)，工具盘(114)与通过螺栓固定在第二连接块(113)上斜面上的第四电机的输出轴固定连接，工具盘(114)与第二连接块(113)连接的面设为第二连接面(116)，第二连接面(116)与水平方向上的夹角为45°，工具盘(114)的侧面由圆柱面(119)和圆台面(117)构成，圆柱面(119)和圆台面(117)同轴，且圆柱面(119)位于圆台面(117)的上方，圆台面(117)的斜面与轴心之间的夹角为45°，圆台面(117)上均匀固定有多个不同用途的工具(118)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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