CN114633250A - 一种用于机器人的模块构件及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机器人的模块构件及机器人，涉及一种机器人，具体包括底座，所述底座的顶面通过轴承转动安装有转盘，转盘由电机带动转动，转盘中心处与第一液压杆的底端转动连接，第一液压杆的顶端与第二液压杆的底端转动连接，第二液压杆的顶端固定安装有执行构件，机器人由执行构件与外部的工位连接，第一液压杆中套筒段的顶端固定有连接块。在机器人工作的过程中，当工位处于机器人的两侧时，通过第一液压杆和第二液压杆的摆动运动，使机器人无需整机转动，从而实现工位之间的切换，减少机器人的能效损耗；通过执行构件的结构设计，使工具盘上安装有多个工具，而在工具切换时也非常方便，提高了机器人的实用性。

Description

一种用于机器人的模块构件及机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体是一种用于机器人的模块构件及机器人。

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。历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠按照柳抃形象所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力。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。

随着机器人技术的发展，机器人朝着“模块化”的方向发展，机器人的模块化就是将机器人某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，再将这个子系统作为通用性的模块与其他子系统进行组合，构成一个完整的机器人，甚至产生多种不同功能或相同功能、不同性能的效果。这类机器人被称为模块化机器人。

在工业生产中，机器人的应用非常广泛，在车间的生产线中，不同的工位之间，通常需要机器人来实现搬运和过度的工作。而现有的机器人在工作时，工位处在机器人的两侧，机器人将工件从一侧搬运到另一侧的过程中，由于现有机器人的机械臂很少有能实现180°摆动的效果，在搬运时，就需要将机器人的整机或者整个机械臂进行转动，才能实现上述的工作效果，而这样的工作方式，无疑会增加机器人的能效损耗，从而提高企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机器人的模块构件及机器人，机器人处在两个工位之间进行搬运过度工作时，能够无需机器人的整机或者整个机械臂的转动，即可实现搬运工作，从而实现降低机器人能效损耗，降低企业生产成本的效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于机器人的模块构件，包括底座，所述底座的顶面通过轴承转动安装有转盘，转盘由电机带动转动，转盘中心处与第一液压杆的底端转动连接，第一液压杆的顶端与第二液压杆的底端转动连接，第二液压杆的顶端固定安装有执行构件，机器人由执行构件与外部的工位连接，第一液压杆中套筒段的顶端固定有连接块。

作为本发明进一步的方案：所述底座的底面四角处均通过螺栓固定安装有行走轮，行走轮由马达带动移动。

作为本发明进一步的方案：所述转盘的顶面关于转盘轴心对称且相互平行的滑槽，滑槽内均焊接固定有竖直设置的导向板，导向板上对应连接块的位置开设有半圆形的弧形导向槽，导向板相背的一侧顶部和底部均固定有水平的导向杆，位于导向板顶部的导向杆两端分别与一个第一固定块固定连接，第一固定块与导向板一体成型，位于导向板底部的导向杆分别与滑槽的两侧内壁固定连接，导向杆之间滑动安装有竖直的滑块，滑块的侧面与水平安装的第三液压杆的一端固定连接，第三液压杆的另一端与第二固定块固定连接，第二固定块焊接固定在导向板的一端中部。

作为本发明进一步的方案：所述连接块包括连接块本体和连接销，连接块本体固定在第一液压杆的顶端，连接块本体朝向导向板的两侧对称固定有连接销，连接销通过导向槽与导向板滑动连接，且连接销穿过导向板与滑块滑动连接。

作为本发明进一步的方案：所述第一液压杆的顶端通过销钉与第二液压杆的底端固定连接，用于连接第一液压杆和第二液压杆的销钉一端固定有大齿轮，销钉的另一端与正反转电机的输出轴固定连接，正反转电机通过螺栓固定在第一液压杆的顶端，第二液压杆的底端侧面焊接固定有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合。

通过上述结构设计，通过第三液压杆的伸缩作用，带动竖直安装的滑块沿着导向杆在水平方向上往复滑动，从而通过滑块与连接销的连接作用，是第一液压杆实现摆动的效果，而通过第一液压杆和第二液压杆的连接结构，通过正反转电机使第二液压杆围绕第一液压杆进行左右的摆动运动，在机器人工作的过程中，当工位处于机器人的两侧时，通过第一液压杆和第二液压杆的摆动运动，使机器人无需整机转动，从而实现工位之间的切换，减少机器人的能效损耗。

作为本发明进一步的方案：所述执行构件包括与第二液压杆固定连接的连接盘，连接盘的底面焊接固定有相互平行且关于连接盘轴心对称设置的支架，支架之间通过转轴转动安装有工具盘，工具盘的弧形侧壁上均匀开设有多个用于安装各种工具的工具安装孔，用于连接工具盘的转轴与步进电机的输出轴固定连接，步进电机通过螺栓固定安装有支架的外壁上。

通过上述结构设计，步进电机带动工具盘转动，从而调节工具盘上不同的工具安装孔朝向加工位，步进电机的步进行程与工具安装孔之间的间隔角度对应，实现步进电机每转动一次，更换一种工具的效果。

一种机器人，所述机器人通过执行构件与外部的工位连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）在机器人工作的过程中，当工位处于机器人的两侧时，通过第一液压杆和第二液压杆的摆动运动，使机器人无需整机转动，从而实现工位之间的切换，减少机器人的能效损耗。

2）通过执行构件的结构设计，使工具盘上安装有多个工具，而在工具切换时也非常方便，提高了机器人的实用性。

附图说明

图1为一种用于机器人的模块构件的结构示意图。

图2为一种用于机器人的模块构件中A部分的局部放大图。

图3为一种用于机器人的模块构件中连接块的结构示意图。

图4为一种用于机器人的模块构件中执行构件的结构示意图。

如图所示：行走轮1、底座2、转盘3、滑槽4、导向板5、导向槽6、第一固定块7、导向杆8、第一液压杆9、第二液压杆10、执行构件11、连接块12、连接块本体121、连接销122、滑块13、第二固定块14、第三液压杆15、滑块16、大齿轮17、正反转电机18、小齿轮19、连接盘20、支架21、步进电机22、工具安装孔23、工具盘24。

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1～4，本发明实施例中，一种用于机器人的模块构件，包括底座2，所述底座2的底面四角处均通过螺栓固定安装有行走轮1，行走轮1由马达带动移动，为现有成熟技术，在此不做赘述，底座2的顶面通过轴承转动安装有转盘3，转盘3由电机带动转动，转盘3中心处与第一液压杆9的底端转动连接，第一液压杆9的顶端与第二液压杆10的底端转动连接，第二液压杆10的顶端固定安装有执行构件11，机器人由执行构件11与外部的工位连接，第一液压杆9中套筒段的顶端固定有连接块12。

所述转盘3的顶面关于转盘3轴心对称且相互平行的滑槽4，滑槽4内均焊接固定有竖直设置的导向板5，导向板5上对应连接块12的位置开设有半圆形的弧形导向槽6，导向板5相背的一侧顶部和底部均固定有水平的导向杆8，位于导向板5顶部的导向杆8两端分别与一个第一固定块7固定连接，第一固定块7与导向板5一体成型，位于导向板5底部的导向杆8分别与滑槽4的两侧内壁固定连接，导向杆8之间滑动安装有竖直的滑块16，滑块16的侧面与水平安装的第三液压杆15的一端固定连接，第三液压杆15的另一端与第二固定块14固定连接，第二固定块14焊接固定在导向板5的一端中部。

需要说明的是，通过第三液压杆15的伸缩作用，推拉滑块16在水平方向上沿着导向杆8滑动，从而实现滑块16在导向板5外壁上的往复运动。

所述连接块12包括连接块本体121和连接销122，连接块本体121固定在第一液压杆9的顶端，连接块本体121朝向导向板5的两侧对称固定有连接销122，连接销122通过导向槽6与导向板5滑动连接，且连接销122穿过导向板5与滑块16滑动连接。

需要说明的是，在滑块16沿着导向板5外壁滑动的过程中，通过滑块16与连接销122的连接作用，从而通过连接销122使第一液压杆9实现摆动效果。

所述第一液压杆9的顶端通过销钉与第二液压杆10的底端固定连接，用于连接第一液压杆9和第二液压杆10的销钉一端固定有大齿轮17，销钉的另一端与正反转电机18的输出轴固定连接，正反转电机18通过螺栓固定在第一液压杆9的顶端，第二液压杆10的底端侧面焊接固定有小齿轮19，小齿轮19与大齿轮17啮合。

需要说明的是，通过第三液压杆15的伸缩作用，带动竖直安装的滑块16沿着导向杆8在水平方向上往复滑动，从而通过滑块16与连接销122的连接作用，是第一液压杆9实现摆动的效果，而通过第一液压杆9和第二液压杆10的连接结构，通过正反转电机18使第二液压杆10围绕第一液压杆9进行左右的摆动运动，在机器人工作的过程中，当工位处于机器人的两侧时，通过第一液压杆9和第二液压杆10的摆动运动，使机器人无需整机转动，从而实现工位之间的切换，减少机器人的能效损耗。

所述执行构件11包括与第二液压杆10固定连接的连接盘20，连接盘20的底面焊接固定有相互平行且关于连接盘20轴心对称设置的支架21，支架21之间通过转轴转动安装有工具盘24，工具盘24的弧形侧壁上均匀开设有多个用于安装各种工具的工具安装孔23，用于连接工具盘24的转轴与步进电机22的输出轴固定连接，步进电机22通过螺栓固定安装有支架21的外壁上。

需要说明的是，通过步进电机22带动工具盘24转动，从而调节工具盘24上不同的工具安装孔23朝向加工位，步进电机22的步进行程与工具安装孔23之间的间隔角度对应，实现步进电机22每转动一次，更换一种工具的效果。

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)

1.一种用于机器人的模块构件，包括底座(2)，其特征在于，所述底座(2)的顶面通过轴承转动安装有转盘(3)，转盘(3)由电机带动转动，转盘(3)中心处与第一液压杆(9)的底端转动连接，第一液压杆(9)的顶端与第二液压杆(10)的底端转动连接，第二液压杆(10)的顶端固定安装有执行构件(11)，第一液压杆(9)中套筒段的顶端固定有连接块(12)。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人的模块构件，其特征在于，所述底座(2)的底面四角处均通过螺栓固定安装有行走轮(1)，行走轮(1)由马达带动移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器人的模块构件，其特征在于，所述转盘(3)的顶面关于转盘(3)轴心对称且相互平行的滑槽(4)，滑槽(4)内均焊接固定有竖直设置的导向板(5)，导向板(5)上对应连接块(12)的位置开设有半圆形的弧形导向槽(6)，导向板(5)相背的一侧顶部和底部均固定有水平的导向杆(8)，位于导向板(5)顶部的导向杆(8)两端分别与一个第一固定块(7)固定连接，第一固定块(7)与导向板(5)一体成型，位于导向板(5)底部的导向杆(8)分别与滑槽(4)的两侧内壁固定连接，导向杆(8)之间滑动安装有竖直的滑块(16)，滑块(16)的侧面与水平安装的第三液压杆(15)的一端固定连接，第三液压杆(15)的另一端与第二固定块(14)固定连接，第二固定块(14)焊接固定在导向板(5)的一端中部。

4.根据权利要求1所述的一种用于机器人的模块构件，其特征在于，所述连接块(12)包括连接块本体(121)和连接销(122)，连接块本体(121)固定在第一液压杆(9)的顶端，连接块本体(121)朝向导向板(5)的两侧对称固定有连接销(122)，连接销(122)通过导向槽(6)与导向板(5)滑动连接，且连接销(122)穿过导向板(5)与滑块(16)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于机器人的模块构件，其特征在于，所述第一液压杆(9)的顶端通过销钉与第二液压杆(10)的底端固定连接，用于连接第一液压杆(9)和第二液压杆(10)的销钉一端固定有大齿轮(17)，销钉的另一端与正反转电机(18)的输出轴固定连接，正反转电机(18)通过螺栓固定在第一液压杆(9)的顶端，第二液压杆(10)的底端侧面焊接固定有小齿轮(19)，小齿轮(19)与大齿轮(17)啮合。

6.根据权利要求1所述的一种用于机器人的模块构件，其特征在于，所述执行构件(11)包括与第二液压杆(10)固定连接的连接盘(20)，连接盘(20)的底面焊接固定有相互平行且关于连接盘(20)轴心对称设置的支架(21)，支架(21)之间通过转轴转动安装有工具盘(24)，工具盘(24)的弧形侧壁上均匀开设有多个用于安装各种工具的工具安装孔(23)，用于连接工具盘(24)的转轴与步进电机(22)的输出轴固定连接，步进电机(22)通过螺栓固定安装有支架(21)的外壁上。

7.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的模块构件，所述机器人通过执行构件(11)与外部的工位连接。

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