CN113146226A - 一种具有螺丝机装配机械臂 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种具有螺丝机装配机械臂，具体涉及工业机器人制造技术领域，具有移动关节支架、移动关节臂、第二RZ关节和第一RZ关节，所述移动关节支架与移动关节臂之间设置有推送装置，移动关节臂安装有第一RZ关节和第二RZ关节，第一RZ关节与移动关节臂之间安装有螺母固定座一，第二RZ关节与移动关节臂之间安装有螺母固定座二，紧固作业关节安装在移动关节臂上。本申请的机械臂具有占用面积及作业面积小，有效提高了生产效率，节省空间，装配方便快捷，使用机械臂数量少，维修方便的优点，克服了现有装配技术中需要多个机械臂的缺陷；同时，也对企业降低制造成本起到一定的作用，具有较高的推广使用价值。
Description
技术领域
本申请提出一种具有螺丝机装配机械臂，具体涉及工业机器人制造技术领域。
背景技术
机械臂在目前市场中应用广泛，在各个行业中都有所涉及，为企业提升工作效率的同时，还降低了企业的制造成本。现有技术中的机械臂在作业时运行过程较为繁琐，需要两台机械臂进行合作。先由一台机械臂将流水线上的产品夹取放在作业台上，再由另一台机械臂将作业台上的产品夹取到另一边，这个过程不仅耗费时间，还降低了生产效率，除此之外，两台作业机械臂占用的面积较大，对生产场地的大小也有一定的限制。另外，在安装和维修时，需要耗费大量的人力物力，对装配和检修带来极大的不便。
发明内容
针对现有技术中的不足，本申请要解决的技术问题在于提供了一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，具有移动关节支架、移动关节臂、第二RZ关节和第一RZ关节，所述移动关节支架与移动关节臂之间设置有推送装置，移动关节臂安装有第一RZ关节和第二RZ关节，第一RZ关节与移动关节臂之间安装有螺母固定座一，第二RZ关节与移动关节臂之间安装有螺母固定座二，紧固作业关节安装在移动关节臂上。
优选地，所述推送装置具有直线导轨、驱动器、齿轮和齿条，移动关节支架具有两块侧板和两块固定板，固定板以水平状态固定在侧板上，固定板与移动关节臂之间设置有直线导轨，固定板上设置有驱动器，驱动器外接齿轮，移动关节臂上固定有齿条，齿轮匹配于齿条。
优选地，所述第一RZ关节和第二RZ关节伸过移动关节臂进入移动关节臂的下部，所述移动关节臂的下部与移动关节支架的两块侧板之间为第一RZ关节和第二RZ关节的升降区域，紧固作业关节安装位于移动关节臂的中部。
优选地，所述第一RZ关节具有旋转驱动器一、螺母固定座一、执行端一和驱动器一，执行端一穿过移动关节臂并固定在移动关节臂上，驱动器一固定在移动关节臂上，驱动器一与执行端一之间设置有传动带，旋转驱动器一固定在移动关节臂上，旋转驱动器一与执行端一之间设置有传动带。
优选地，所述第二RZ关节具有旋转驱动器二、螺母固定座二、执行端二和驱动器二，执行端二穿过移动关节臂并固定在移动关节臂上，驱动器二固定在移动关节臂上，驱动器二与执行端二之间设置有传动带，旋转驱动器二固定在移动关节臂上，旋转驱动器二与执行端二之间设置有传动带。
优选地，所述装配机械臂具有夹持和翻转器，夹持和翻转器安装在移动关节支架上，所述执行端一安装有夹爪，夹爪用于夹取物料，所述执行端二安装有夹爪，夹爪用于夹取夹持和翻转器上的装配完成物料。
优选地，所述夹持和翻转器固定在移动关节支架的侧板上，夹持和翻转器具有夹持装置和翻转装置，夹持装置安装在侧板的内侧，翻转装置安装在侧板的外侧。
优选地，所述底座与移动关节支架之间设置有旋转装置，所述的旋转装置固定在底座上，旋转装置再连接移动关节支架底板，所述旋转装置以电机加变速器的旋转关节驱动器连接移动关节支架底板的形式来实现固定连接，移动关节支架在控制系统的控制下实现包括移动关节支架在内的整个机械臂实现旋转运行。
优选地，所述紧固作业关节包括有螺丝刀升降关节、螺丝刀安装支架和螺丝刀，螺丝刀升降关节以竖直状态固定在移动关节臂的中部位置，螺丝刀安装支架固定在螺丝刀升降关节的可以升降装置上，螺丝刀安装支架上固定有螺丝刀。
优选地，所述翻转装置具有齿轮一、齿条一和伸缩气缸，齿轮一穿过侧板在侧板外侧与齿条一匹配，在侧板内侧与翻转装置连接，齿条一以固定的方式连接伸缩气缸，所述夹持装置具有夹爪，夹爪连接齿轮一，通过齿条一带动齿轮一旋转从而带动夹爪旋转。
相对于现有技术，本申请的有益效果是：本申请的机械臂具有占用面积及作业面积小，有效提高了生产效率，节省空间，装配方便快捷，使用机械臂数量少，维修方便的优点，克服了现有装配技术中需要多个机械臂的缺陷；同时，也对企业降低制造成本起到一定的作用，具有较高的推广使用价值。
附图说明
图1是本申请一种具有螺丝机装配机械臂的结构示意图；
图2是本申请一种具有螺丝机装配机械臂第一RZ关节结构图；
图3是本申请一种具有螺丝机装配机械臂的螺丝机结构示意图；
图4是本申请一种具有螺丝机装配机械臂的第二RZ关节结构图；
图5是本申请一种具有螺丝机装配机械臂推送装置示意图。
附图标记：底座10，旋转装置11，旋转关节驱动器12，移动关节支架20，推送装置21，侧板22，固定板23，移动关节臂30，直线导轨31，齿条32，驱动器33，齿轮34，第二RZ关节40，旋转驱动器二41，螺母固定座二42，驱动器二43，执行端二44，第一RZ关节50，旋转驱动器一51，螺母固定座一52，驱动器一53，执行端一54，夹持和翻转器60，夹持装置61，夹爪611，翻转装置62，齿轮一621，齿条一622，伸缩气缸623，夹爪一70，夹爪二80，紧固作业关节90，螺丝刀升降关节91，螺丝刀安装支架92，螺丝刀93。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本申请的优选实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围做出更为清楚明确的界定,这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
实施例一
参阅附图，本申请一种具有螺丝机装配机械臂包括有底座10、移动关节支架20、移动关节臂30、第二RZ关节40、第一RZ关节50、夹持和翻转器60、紧固作业关节90和控制系统，上述移动关节支架20安装在底座10上，移动关节臂30安装在移动关节支架20上，第二RZ关节40和第一RZ关节50安装在移动关节臂30的两端，夹持和翻转器60安装在移动关节支架20上。在控制系统的控制下，移动关节支架20以及移动关节臂30、第二RZ关节40、第一RZ关节50在底座10上作旋转运行，达到机械臂整体能够作出旋转动作；在控制系统的控制下，移动关节臂30连同第二RZ关节40和第一RZ关节50在移动关节支架20上作出前后运送动作，达到机械臂能够作出前后运送动作；在控制系统的控制下，第二RZ关节40和第一RZ关节50在移动关节臂30上可同时作出升降运送动作，使得机械臂实现升降运送动作。综合上述各个关节的运转，本申请的机械臂具有装配方便快捷，使用机械臂数量少的优点，克服了现有装配技术中需要多个机械臂的缺陷，具有较高的推广使用价值。
上述的底座10与移动关节支架20之间设置有旋转装置11，旋转装置11固定在底座10上，旋转装置11再连接移动关节支架20底板。本实施方案旋转装置11以电机加变速器的旋转关节驱动器12连接移动关节支架20底板的形式来实现固定连接的，移动关节支架20在控制系统的控制下实现包括移动关节支架20在内的整个机械臂实现旋转运行。
上述的移动关节臂30安装在移动关节支架20上。移动关节支架20与移动关节臂30之间设置有推送装置21，推送装置21起到对移动关节臂30的前后运送动作提供动力。
本实施方案推送装置21具体方案是，推送装置21具有直线导轨31、驱动器33、齿轮34和齿条32。移动关节支架20具有两块侧板22和两块固定板23，固定板23以水平状态固定在侧板22上，两块固定板23与移动关节臂30之间设置有直线导轨31，直线导轨31既可以使得移动关节臂30在移动关节支架20上前后移送提供结构上的支持，又可以使得移动关节臂30具有相对固定的连接结构。两块固定板23上设置有驱动器33，驱动器33外接齿轮34，移动关节臂30上固定有齿条32，齿轮34匹配于齿条32。当驱动器33在控制系统的控制下驱动齿轮34及齿条32实现移动关节臂30的前后运送。
上述的第一RZ关节50和第二RZ关节40安装在移动关节臂30的前后两端，第一RZ关节50和第二RZ关节40穿过移动关节臂30进入移动关节臂30的下部，上述移动关节臂30的下部与移动关节支架20的两块侧板22之间为第一RZ关节50和第二RZ关节40的升降区域。
第一RZ关节50具有旋转驱动器一51、螺母固定座一52、执行端一54和驱动器一53。执行端一54穿过移动关节臂30并固定在移动关节臂30上，驱动器一53固定在移动关节臂30上，螺母固定座一52与执行端一54动连接，驱动器一53与螺母固定座一52之间设置有传动带用以对执行端一54实施第一RZ关节50的升降运送动作。旋转驱动器一51固定在移动关节臂30上，旋转驱动器一51与执行端一54之间设置有传动带用以对执行端一54实施旋转运送动作。执行端一54安装有夹爪一70，夹爪一70用于夹取物料。夹爪一70夹取物料通过移动关节臂30的移动将物料移送到夹持和翻转器60上进行装配加工。
第二RZ关节40具有旋转驱动器二41、螺母固定座二42、执行端二44和驱动器二43。执行端二44穿过移动关节臂30并固定在移动关节臂30上，执行端二44与螺母固定座二42动连接，驱动器二43固定在移动关节臂30上，驱动器二43与螺母固定座二42之间设置有传动带用以对执行端二44实施第二RZ关节40的升降运送动作。旋转驱动器二41固定在移动关节臂30上，旋转驱动器二41与执行端二44之间设置有传动带用以对执行端二44实施旋转运送动作。执行端二44安装有夹爪二80，夹爪二80用于夹取夹持和翻转器60上的装配完成物料，当夹爪一70夹取物料时，夹爪二80也抓取在夹持和翻转器60装配完成的物料，在移动关节臂30的移动下同时实现两个不同位置物料的移送。
上述夹持和翻转器60固定在移动关节支架20的侧板22上，夹持和翻转器60具有夹持装置61和翻转装置62，夹持装置61安装在侧板22的内侧，翻转装置62安装在侧板22的外侧，夹持装置61用于接受夹爪一70夹持的物料，翻转装置62用于物料装配过程中的翻转。
上述的翻转装置62具有齿轮一621、齿条一622和伸缩气缸623。齿轮一621穿过侧板22在侧板22外侧与齿条一622匹配，在侧板22内侧与翻转装置62连接。齿条一622以固定的方式连接伸缩气缸623，并接收伸缩气缸623的动力。上述的夹持装置61具有夹爪611，齿轮一621连接夹爪611，在伸缩气缸623作用下，通过齿条一622带动齿轮一621旋转从而带动夹爪611旋转，实现夹爪611既能夹取物料，又能在夹取物料的状态下实施翻转动作，具有较高的操作灵活性。
上述的翻转装置52具有齿轮一521、齿条一522和伸缩气缸523。齿轮一521穿过侧板22并在侧板22外侧与齿轮一521匹配连接，齿轮一521在侧板22内侧与夹持装置51连接，齿轮一521在侧板22两侧分别连接夹持装置51和翻转装置52。齿条一522以处于滑槽状态连接伸缩气缸523，并接收伸缩气缸523的推送动力，在伸缩气缸523作用下，通过齿条一522带动齿轮一521旋转从而带动翻转装置52作出旋转动作。上述的夹持装置51安装在翻转装置52上，夹持装置51随翻转装置52的翻转而翻转，实现夹持装置51既能夹取物料，又能在夹取物料的状态下实施翻转动作，具有较高操作灵活性的优点
上述紧固作业关节90安装在移动关节臂30上；紧固作业关节90用于将第二RZ关节40或者第一RZ关节50运送的物料进行紧固工作，具体的紧固作业关节90安装位于移动关节臂30的中部，本实施例的紧固作业关节90选用螺丝刀93进行装配固定工作。紧固作业关节90包括有螺丝刀升降关节91、螺丝刀安装支架92和螺丝刀93。螺丝刀升降关节91以竖直状态固定在移动关节臂30的中部位置，螺丝刀安装支架92固定在螺丝刀升降关节91的可升降装置上，螺丝刀安装支架92上固定有螺丝刀93，螺丝刀93将螺帽(或螺钉)紧固在物料上。第一RZ关节50具有执行端一54安装有夹爪一70，第二RZ关节40具有的执行端二44安装有夹爪二80，夹爪一70或者夹爪二80夹取物料在夹持和翻转器60上，由紧固作业关节90实施紧固工作。紧固工作完成后，再由夹爪一70或者夹爪二80将物料夹持和翻转器60上取走。上述的夹爪一70、夹爪二80和紧固作业关节90在控制系统控制下协调工作，本申请的螺丝机装配机械臂在物料装配过程中方便快捷，克服了现有技术中需要多台机械臂的缺陷。
实施例二
实施例二与上述的实施例一基本相同，不同之处在于上述移动关节支架20安装固定在底座10上，在图1中，移动关节支架20固定在底座10上，起到的技术效果与实施例一是相同的。
以上所述仅为本申请的优选实施较佳方式之一，并非因此限制本申请的专利实施范围，凡是利用本申请说明书及附图内容的形状、结构、原理所作等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均涵盖包括在本申请的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，具有移动关节支架(20)、移动关节臂(30)、第二RZ关节(40)、第一RZ关节(50)，所述移动关节支架(20)与移动关节臂(30)之间设置有推送装置(21)，移动关节臂(30)安装有第一RZ关节(50)和第二RZ关节(40)，第一RZ关节(50)与移动关节臂(30)之间安装有螺母固定座一(52)，第二RZ关节(40)与移动关节臂(30)之间安装有螺母固定座二(42)，紧固作业关节(90)安装在移动关节臂(30)上。
2.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述推送装置(21)具有直线导轨(31)、驱动器(33)、齿轮(34)和齿条(32)，移动关节支架(20)具有两块侧板(22)和两块固定板(23)，固定板(23)以水平状态固定在侧板(22)上，固定板(23)与移动关节臂(30)之间设置有直线导轨(31)，固定板(23)上设置有驱动器(33)，驱动器(33)外接齿轮(34)，移动关节臂(30)上固定有齿条(32)，齿轮(34)匹配于齿条(32)。
3.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述第一RZ关节(50)和第二RZ关节(40)伸过移动关节臂(30)进入移动关节臂(30)的下部，所述移动关节臂(30)的下部与移动关节支架(20)的两块侧板(22)之间为第一RZ关节(50)和第二RZ关节(40)的升降区域，紧固作业关节(90)安装位于移动关节臂(30)的中部。
4.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述第一RZ关节(50)具有旋转驱动器一(51)、螺母固定座一(52)、执行端一(54)和驱动器一(53)，执行端一(54)穿过移动关节臂(30)并固定在移动关节臂(30)上，螺母固定座一(52)与执行端一(54)动连接，驱动器一(53)固定在移动关节臂(30)上，驱动器一(53)与螺母固定座一(52)之间设置有传动带，旋转驱动器一(51)固定在移动关节臂(30)上，旋转驱动器一(51)与执行端一(54)之间设置有传动带。
5.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述第二RZ关节(40)具有旋转驱动器二(41)、螺母固定座二(42)、执行端二(44)和驱动器二(43)，执行端二(44)穿过移动关节臂(30)并固定在移动关节臂(30)上，执行端二(44)与螺母固定座二(42)动连接，驱动器二(43)固定在移动关节臂(30)上，驱动器二(43)与螺母固定座二(42)连接之间设置有传动带，旋转驱动器二(41)固定在移动关节臂(30)上，旋转驱动器二(41)与执行端二(44)之间设置有传动带。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述装配机械臂具有夹持和翻转器(60)，夹持和翻转器(60)安装在移动关节支架(20)上，所述执行端一(54)安装有夹爪一(70)，夹爪一(70)用于夹取物料，所述执行端二(44)安装有夹爪二(80)，夹爪二(80)用于夹取夹持和翻转器(60)上的装配完成物料。
7.根据权利要求6所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述夹持和翻转器(60)固定在移动关节支架(20)的侧板(22)上，夹持和翻转器(60)具有夹持装置(61)和翻转装置(62)，夹持装置(61)安装在侧板(22)的内侧，翻转装置(62)安装在侧板(22)的外侧。
8.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述装配机械臂还具有底座(10)，所述移动关节支架(20)安装在底座(10)上，所述底座(10)与移动关节支架(20)之间设置有旋转装置(11)，所述的旋转装置(11)固定在底座(10)上，旋转装置(11)再连接移动关节支架(20)底板，所述旋转装置(11)以电机加变速器的旋转关节驱动器(12)连接移动关节支架(20)底板的形式来实现固定连接，移动关节支架(20)在控制系统的控制下实现包括移动关节支架(20)在内的整个机械臂实现旋转运行。
9.根据权利要求1所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述紧固作业关节(90)包括有螺丝刀升降关节(91)、螺丝刀安装支架(92)和螺丝刀(93)，螺丝刀升降关节(91)以竖直状态固定在移动关节臂(30)的中部位置，螺丝刀安装支架(92)固定在螺丝刀升降关节(91)的可升降装置上，螺丝刀安装支架(92)上固定有螺丝刀(93)。
10.根据权利要求7所述的一种具有螺丝机装配机械臂，其特征在于，所述翻转装置(62)具有齿轮一(621)、齿条一(622)和伸缩气缸(623)，齿轮一(621)穿过侧板(22)在侧板(22)外侧与齿条一(622)匹配，在侧板(22)内侧与翻转装置(62)连接，齿条一(622)以固定的方式连接伸缩气缸(623)，所述夹持装置(61)具有夹爪(611)，夹爪(611)连接齿轮一(621)，通过齿条一(622)带动齿轮一(621)旋转从而带动夹爪(611)旋转。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210723 |