CN113232005B - 一种具有压力调节功能的双通道机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有压力调节功能的双通道机器人，包括支撑板、底座、大臂、小臂、压力调节器；支撑板上设有支架，支架设于支撑板沿垂直方向上的外侧，压力调节器固定于支架上；还包括第一、第二联动关节，底座连接有相连的输入管和连通管，小臂内有第一流体通道，连通管经过第二联动关节与第一流体通道连通；底座上设有与输入管连通的第一转轴，大臂内设有与第一转轴连通的第二流体通道，第二流体通道由第二联动关节连通至第一流体通道。本发明的机器人的压力调节器的结构不影响整体运行，由双通道的方式对液体进行混合或交替传输，可增加机器人对于输出液体的通道数量和传输效果，拓展注液的方式，输液方式更佳多样化。

Description

一种具有压力调节功能的双通道机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种具有压力调节功能的双通道机器人。

背景技术

目前，随着工业的发展，机器人在多个领域都具有非常重要的作用；如在医疗器械领域，通过机器人实现手术操作，手术机器人由调整机构和与之连接的工具臂组成，调整机构用来调整工具臂相对病人的位置，工具臂执行对病人的手术；在大型的海洋船舶领域中，机器人需要满足作业需求形成集成化的甲板机器人；而在汽车领域中，机器人通常是进行设备操作同时进行输液或传送气体的一个关键装置，是对汽车装配、汽车维修、补充气液的一个基本操作装置；

而现有的机器人在对液体传输和压力调节上，仅仅是设有一个传输管道，用于传输液体，设有两个液体传输管道时同时没有考虑到液体混合或两液体传输管道交替传输的功能，仅仅是作为两个单独的传输管道进行液体传送，输液方式过于单一；同时常常不具有压力调节的功能，如果仅仅单一的考虑将压力调节装置与机械臂简单组合的情况下，其压力调节装置的放置位置会对机械臂的运转产生影响。

因此发明人基于上述问题，针对现有我国的汽车工艺中的机器人的不足，以克服在机器人工作时，液体传输过程中传输通道和传输方式单一、无法通过两传输管道进行交替传输或传输过程中无法令液体混合、同时不具备压力调节功能等问题。

发明内容

本发明提供一种具有压力调节功能，且压力调节功能部件的结构设计不影响机器人的整体运行，同时输液通道设有两个，由双通道的方式对液体进行混合或交替传输，可增加输出液体的通道数量，提高传输效果，拓展注液的方式，输液方式更佳多样化，且可以全方位工作、运转灵活的机器人。

本发明公开一种双通道机器人，包括支撑板、底座、大臂、小臂、压力调节器；所述支撑板上设有支架，所述支架设于所述支撑板沿垂直方向上的外侧，所述支撑板下设有移动万向轮，所述压力调节器固定于所述支架上；所述底座坐落于所述支撑板上，所述底座上固定有与所述大臂连接的第一联动关节，所述大臂与小臂之间设有第二联动关节进行连接，所述第一联动关节包括固定部和传动部，所述固定部的底部与所述底座固定，所述传动部连接大臂；所述底座连接有送液装置，所述送液装置包括输入管和连通管，所述输入管在所述底座内与所述连通管连通，所述小臂内设有第一流体通道，所述连通管的另一端从所述第一联动关节内经过并自所述大臂外侧向上延伸，进而经过所述第二联动关节与所述第一流体通道连通；所述固定部自下向上延伸有空心的第一转轴，所述大臂内设有第二流体通道，所述输入管自所述第一转轴内连通至所述第二流体通道，所述第二流体通道经过所述第二联动关节连通至所述第一流体通道，所述输入管连接连通管和第二流体通道。

进一步地，所述传动部的底部与所述第一转轴连接，所述传动部通过所述第一转轴相对于所述固定部转动；所述第二联动关节上设有第二转轴，所述小臂的端部连接所述第二转轴，所述小臂绕所述第二转轴自转。

进一步地，所述第二联动关节的底部开设有通槽，所述第二转轴为中空结构，所述通槽与所述第二转轴内部连通，所述连通管进入所述通槽内通过所述第二转轴延伸进所述小臂内。

再进一步地，所述输入管设于所述固定部一侧并连接至液体存放容器，所述小臂端部连接有喷头组件，所述喷头组件的尾端连通所述第一流体通道。

再进一步地，所述大臂的底部与所述传动部的顶部摆动连接，所述大臂通过所述传动部在竖直面摆动，所述大臂的顶部连接有第二联动关节，所述第二联动关节的侧壁连接所述小臂，所述小臂随所述第二联动关节在相对于所述底座的垂直面摆动，所述小臂绕所述第二联动关节自转。

作为优选地，所述第一联动关节内设有液压泵，所述液压泵连接所述连通管。

再进一步地，所述第二联动关节上固定有控制盒，所述控制盒内的控制系统包括第一控制系统和第二控制系统，两控制系统为相互独立的程序功能部件，第一控制系统控制所述大臂、小臂、联动关节和底座运动的硬件运行，第二控制系统控制所述送液装置的送液方式。

再进一步地，所述压力调节器包括流量仪和TCU温控单元，所述流量仪为螺旋流量仪，所述TCU温控单元包括两个珀耳帖元件，两个珀耳帖元件均固定于所述支架上；所述压力调节器还包括材料压力调节器、粘稠度反应装置、材料仓和RTD温度传感器，所述RTD温度传感器连接控制面板。

作为优选地，所述RTD温度传感器设在所述小臂端部的喷头组件上，所述压力调节器与所述控制盒电连接。

本发明的机器人相对于现有技术的有益效果在于：

1、同时本方案在机器人的外侧设有连通管，机器人的内部同样设有流体通道，设有双通道的方式对液体进行传输，两个液体传输线路可以混合或交替传输，增加了机器人对于输出液体的通道数量和传输效果，可交替的注入两种或多种液体，并且可以对液体进行混合注入，拓展了注液的方式。

2、在机器人上拓展压力调节功能部件，将其固定在底座靠外侧的支架上，支架和压力调节装置的位置在确保功能不受影响的情况下不影响机器人整体的安装或运转效果。

3、小臂、大臂和底座之间通过联动关节进行连接，大臂由底座带动旋转，同时大臂可相对所述底座摆动，底座通过支撑板进行移动，小臂与大臂相对摆动，小臂端部可自转，令所述小臂端部的喷头组件起到全自由度的摆动，可以得到完整的自由度角度，可对任一角度、位置进行传输，机器人的机械臂在摆动时其端部的喷头可以全方位的工作，保证了机器人的灵活性。

4、通过设有控制盒对送液装置和机器人进行控制，控制盒分别对于硬件的机器人运转和摆动进行控制，控制大臂、小臂和底座之间的摆动关系，同时还对送液装置的液体流速、温度、流量，压力进行控制，避免空腔的运转或过量的液体注入。

附图说明

图1为本发明的机器人的整体结构示意图；

图2为本发明的机器人的背面结构示意图；

图3为本发明的机器人爆炸效果图；

图4为本发明的机器人的底部效果图；

附图标记说明：1、支撑板，2、底座，3、大臂，4、小臂，5、压力调节器， 6、第一联动关节，7、第二联动关节，8、送液装置，9、控制盒，11、支架， 31、第二流体通道，41、第一流体通道，42、喷头组件，51、流量仪，52、TCU 温控单元，53、材料压力调节器，54、粘稠度反应装置，55、材料仓，56、RTD 温度传感器，61、固定部，62、传动部，63、液压泵，71、第二转轴，72、通槽，81、输入管，82、连通管，521、珀耳帖元件，611、第一转轴。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本发明的具有压力调节功能的双通道机器人进一步的详细说明。

实施例：参照图1-图2所示，本实施例公开一种具有压力调节功能的双通道机器人，包括支撑板1、底座2、大臂3、小臂4、和压力调节器5；支撑板1 上设有支架11，压力调节器5固定于支架上，所述支架11设于所述支撑板1沿垂直方向上的外侧；在机器人上拓展压力调节功能部件，将其固定在底座靠外侧的支架上，支架和压力调节装置的位置在确保功能不受影响的情况下不影响机器人整体的安装或运转效果。

底座2坐落于支撑板1上，底座上固定有第一联动关节6，第一联动关节6 包括固定部61和传动部62，固定部的底部与底座1固定，固定部自下向上延伸有第一转轴611，传动部62的底部与第一转轴连接，传动部62通过第一转轴 611相对于固定部61转动；大臂3的底部与传动部62的顶部摆动连接，大臂通过传动部62在竖直面摆动，大臂的顶部连接有第二联动关节7，第二联动关节 7的侧壁连接小臂4，小臂4随第二联动关节7在相对于底座2的垂直面摆动，第二联动关节7上设有第二转轴71，小臂的端部连接第二转轴，小臂4绕第二转轴71自转。

底座2坐落在可移动的支撑板1上，底座可相对于支撑板转动，通过传动部相对固定部进行转动，并且由传动部带动机器人整体进行转动，使机器人整体始终得到水平面方向的转动，小臂、大臂和底座之间通过联动关节进行连接，大臂由底座带动旋转，同时大臂可相对底座摆动，底座通过支撑板进行移动，小臂与大臂相对摆动，小臂端部可自转，令小臂端部的喷头组件起到全自由度的摆动，可以得到完整的自由度角度，可对任一角度、位置进行传输，机器人的机械臂在摆动时其端部的喷头可以全方位的工作，得到多角度、多方向的提高，保证了机器人的灵活性。

机器人还包括用于传输液体的送液装置8，送液装置8包括设于固定部61 一侧连接液体存放容器的输入管81，和传动部62上设有的连通管82，第一转轴611为空心结构，所述连通管82的另一端从所述第一联动关节6内经过并自所述大臂3外侧向上延伸，进而经过所述第二联动关节7与所述第一流体通道 41连通。

进一步参照图3-图4所示，第二联动关节7的底部开设有通槽72，第二转轴71为中空结构，通槽72与第二转轴71内部连通，连通管82进入通槽72内通过第二转轴71延伸进小臂4内。固定部61的一侧设有连接液体存放容器的输入管81，第一转轴611为空心结构，大臂3内部设有第二流体通道31，所述输入管81自所述第一转轴611内连通至所述第二流体通道31，所述输入管81 连接连通管82和第二流体通道31，第二流体通道31连通第二联动关节7内设有的通槽72，通过通槽连接小臂4。小臂4内设有第一流体通道41，小臂端部连接有的喷头组件42的尾端连通第一流体通道41；本实施例的机器人的内部和外侧设有流体通道和连通管，设有双通道的方式对液体进行整合，可增加机器人对于输出液体的通道数量和传输效果，同时注入两种或多种液体，并且可以对液体进行混合注入，拓展了注液的方式，可针对不同的注入液体选择注入通道，并且可同时注入多种液体，连通不同喷头组件上的喷头或者进行混合。

第一联动关节6内设有液压泵63，液压泵63连接连通管82，支撑板1下设有移动万向轮，通过万向轮可进行多方向的平移。

进一步地，第二联动关节7上固定有控制盒9，所述控制盒9内的控制系统包括第一控制系统和第二控制系统，两控制系统为相互独立的程序功能部件，第一控制系统控制大臂、小臂、联动件和底座运动的硬件运行，第二控制系统控制送液装置8的送液方式。

压力调节器5包括流量仪51和TCU温控单元52，流量仪51为螺旋流量仪， TCU温控单元52包括两个珀耳帖元件521，两个珀耳帖元件521均固定于支架 11上。系统中的温度控制单元(TCU)用于温度控制，能够控制系统加热或者冷却。

螺旋流量仪选用SRZ ST螺旋流量仪系列的流量测量装置，主要用于含研磨剂的粘稠液体，也可用于充满润滑剂和非润滑剂的介质中。借助出色设计，温度变化对SRZ ST的测量精度影响很小，这使它适用于各种变化条件下的测量工作。尤其是，它特别适用于测量值变化很大的环境，比如剪应力小和低压力介质的测量。SRZ ST是测量粘稠高的介质，比如高分子聚合物，密等的材料的测量。

压力调节器5还包括材料压力调节器53、粘稠度反应装置54、材料仓55 和RTD温度传感器56，RTD温度传感器56连接控制面板。RTD温度传感器56设在小臂端部的喷头组件42上，压力调节器5与第二联动关节7上的控制盒9电连接。电子加热装置在材料流经热交换装置时工作，系统控制面板单独安装，典型的配置有两种方式，单体或者双工，安装在热交换装置上，由同一面板控制热交换器安装在电子加热装置底部，材料在热交换器流动时获得正确温度。

本实施例通过设有控制盒9对送液装置和机器人进行控制，控制盒分别对于硬件的机器人运转和摆动进行控制，控制大臂、小臂和底座之间的摆动关系，同时还对送液装置的液体流速、温度、流量，压力，避免空腔的运转或过量的液体注入。控制端操作或编辑更加方便，不会发生不同控制模块之间相互影响的问题。

以上实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种具有压力调节功能的双通道机器人，其特征在于：包括支撑板（1）、底座（2）、大臂（3）、小臂（4）和压力调节器（5）；

所述支撑板（1）上设有支架（11），所述支架（11）设于所述支撑板（1）沿垂直方向上的外侧，所述支撑板（1）下设有移动万向轮，所述压力调节器（5）固定于所述支架（11）上；所述底座（2）坐落于所述支撑板（1）上，所述底座（2）上固定有与所述大臂（3）连接的第一联动关节（6），所述大臂（3）与小臂（4）之间设有第二联动关节（7）进行连接，所述第一联动关节（6）包括固定部（61）和传动部（62），所述固定部（61）的底部与所述底座（2）固定，所述传动部（62）连接大臂（3）；

所述底座（2）连接有送液装置（8），所述送液装置（8）包括输入管（81）和连通管（82），所述输入管（81）在所述底座（2）内与所述连通管（82）连通，所述小臂（4）内设有第一流体通道（41），所述连通管（82）从所述第一联动关节（6）内经过并自所述大臂（3）外侧向上延伸，进而经过所述第二联动关节（7）与所述第一流体通道（41）连通；

所述固定部（61）自下向上延伸有空心的第一转轴（611），所述大臂（3）内设有第二流体通道（31），所述输入管（81）自所述第一转轴（611）内连通至所述第二流体通道（31），所述第二流体通道（31）经过所述第二联动关节（7）连通至所述第一流体通道（41）；所述输入管（81）连接连通管（82）和第二流体通道（31）；

所述传动部（62）的底部与所述第一转轴（611）连接，所述传动部（62）通过所述第一转轴（611）相对于所述固定部（61）转动；所述第二联动关节（7）上设有第二转轴（71），所述小臂（4）的端部连接所述第二转轴（71），所述小臂（4）绕所述第二转轴（71）自转；

所述第二联动关节（7）的底部开设有通槽（72），所述第二转轴（71）为中空结构，所述通槽（72）与所述第二转轴（71）内部连通，所述连通管（82）进入所述通槽（72）内通过所述第二转轴（71）延伸进所述小臂（4）内；

所述第二联动关节（7）上固定有控制盒（9），所述控制盒（9）内的控制系统包括第一控制系统和第二控制系统，第一控制系统和第二控制系统为相互独立的程序功能部件，所述第一控制系统控制所述大臂（3）、小臂（4）、第一联动关节（6）第二联动关节（7）和底座（2）的运动，所述第二控制系统控制所述送液装置（8）的送液方式；

所述压力调节器（5）与第二联动关节（7）上的控制盒（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述输入管（81）设于所述固定部（61）一侧并连接至液体存放容器，所述小臂（4）端部连接有喷头组件（42），所述喷头组件（42）的尾端连通所述第一流体通道（41）。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述大臂（3）的底部与所述传动部（62）的顶部摆动连接，所述大臂（3）通过所述传动部（62）在竖直面摆动，所述大臂（3）的顶部连接有第二联动关节（7），所述第二联动关节（7）的侧壁连接所述小臂（4），所述小臂（4）随所述第二联动关节（7）在相对于所述底座（2）的垂直面摆动，所述小臂（4）绕所述第二联动关节（7）自转。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述第一联动关节（6）内设有液压泵（63），所述液压泵（63）连接所述连通管（82）。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述压力调节器（5）包括流量仪（51）和TCU温控单元（52），所述流量仪（51）为螺旋流量仪，所述TCU温控单元（52）包括两个珀耳帖元件（521），两个所述珀耳帖元件（521）均固定于所述支架（11）上。

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