CN204508196U - 一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，包括设置在底板上方的进出机构驱动装置，所述进出机构驱动装置的顶出端与进出机构连杆支座链接，所述进出机构连杆支座滑动设置在进出机构线性模组上，所述进出机构连杆支座上铰接有进出机构连杆，所述进出机构连杆的另一端铰接在摇摆臂上；所述摇摆臂的侧面设置有控制杆，所述控制杆与摇摆臂形成铰接的平行四边形结构，所述铰接的平行四边形结构的形变方向与所述摇摆臂的摆动方向一致。本实用新型搬运机器人的抓手上无需另外设置让吸盘抓手保持水平的动力机构即可始终保持水平，从而降低造价并节省动力资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业机器人技术领域，具体地是涉及一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统。
背景技术
在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流机器人发展前景及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。
工业机器人通常是安装在制造业厂内车间使用，它的底座与地面固定。机器人抓手在将物料抓取至进料位置，而后进行进料作业时一般采用的都是摇摆臂旋转动作，由于在进料过程中机器人抓手随着摇摆臂转动，这样就容易导致物料在移动的过程中容易发生倾斜，或者需要在抓手上设置其他的驱动装置以保证抓手稳定，进而造成了物料移动过程不稳定，并需要耗费较多的能源。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种既能减少驱动扭矩又能降低造价的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其包括设置在底板上方的进出机构驱动装置，所述进出机构驱动装置的顶出端与进出机构连杆支座链接，所述进出机构连杆支座滑动设置在进出机构线性模组上，所述进出机构连杆支座上铰接有进出机构连杆，所述进出机构连杆的另一端铰接在摇摆臂上，所述进出机构连杆与所述摇摆臂的铰接点在竖直方向上高于所述进出机构连杆支座与所述进出机构连杆的铰接点；所述摇摆臂的侧面设置有用于协助所述摇摆臂摆动的控制杆，所述控制杆与所述摇摆臂平行设置，且所述控制杆与所述摇摆臂形成铰接的平行四边形结构，所述铰接的平行四边形结构的形变方向与所述摇摆臂的摆动方向一致；所述摇摆臂的上端铰接有吸盘支杆座，所述吸盘支杆座水平设置，所述吸盘支杆座的远离所述摇摆臂的一端连接所述吸盘抓手。
进一步的，所述控制杆设置有两根，两根所述控制杆在主视方向的投影重合，在侧视方向的投影分别位于所述摇摆臂的两侧；所述控制杆在主视方向和侧视方向均与所述摇摆臂形成平行四边形的铰接连杆结构，所述吸盘支杆座的远离所述吸盘抓手的一端固定连接在两个所述控制杆上端部之间的连杆上。
进一步的，两个所述控制杆的上端均铰接有小杆活联接件，所述小杆活联接件的轴心处转动设置有联轴，所述联轴向所述摇摆臂一侧延伸并与所述吸盘支杆座平行，两个所述联轴的自由端之间通过三轴连杆连接，所述吸盘支杆座、所述联轴均与所述三轴连杆固定连接。
进一步的，在侧视方向，两个所述控制杆对称设置在所述摇摆臂的两侧。
进一步的，所述控制杆的下端铰接在托架组件上，所述托架组件固定在所述底板上，所述控制杆下端的铰接点与所述摇摆臂下端的铰接点位于同一水平线上。
进一步的，所述进出机构线性模组为线性导轨，所述进出机构连杆支座设置在所述线性导轨的轨道槽内。
进一步的，所述底板的下方设置有用于驱动所述底板升降的整机升降组件。
进一步的，所述整机升降组件包括固定在地面上的升降电机，所述升降电机的输出端同轴连接有驱动丝杆，所述驱动丝杆的轴线垂直于水平面设置，所述驱动丝杆上设置有与所述驱动丝杆上的螺纹配合的换向器，所述换向器上连接有水平方向延伸的升降丝杠，所述换向器适于所述驱动丝杆驱转所述升降丝杆转动；所述升降丝杆的轴向中点两侧的螺纹旋向相反，所述升降丝杆的两个反向的螺纹上分别套设有与相应旋向的螺纹配合的驱动块，所述驱动块的上下端分别铰接有升降杆，位于所述升降丝杆上方的两个所述升降杆的上端铰接在所述底板的下表面，位于所述升降丝杆下方的两个所述升降杆的下端铰接在回转盘的上端面，四个所述升降杆呈“X”形布置；所述升降丝杆正向转动时，驱动两个所述驱动块相互远离，所述升降丝杆反向转动时，驱动两个所述驱动块相互靠近。
进一步的，所述回转盘的一侧设置有用于驱动所述回转盘转动的回转盘电机。
采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：
本实用新型的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统的摇摆臂和控制杆之间的配合为铰接的平行四连杆机构，吸盘抓手上抓取的物品能够始终保持水平，无需另外设置驱动装置，因此能够节省能源，并降低成本。
附图说明
图1为本实用新型所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统的主视图；
图2为本实用新型所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统的侧视图；
图3为本实用新型的摇摆臂与控制杆配合处顶部的俯视图；
图4为图3的K-K向剖视图；
图5为本实用新型的控制杆与摇摆臂形成的平行四边形原理示意图。
其中：3.底板，6.侧墙板，9.进出机构驱动装置，10-进出机构电机座，11.进出机构线性模组，12.进出机构连杆支座，13.进出机构连杆，14.摇摆臂支座，15.摇摆臂，16.大杆活联接件，17.吸盘支杆座，18.三轴连杆，19.联轴，20.小杆活联接件，21.控制杆，22.固定轴，23.进出轴，25.托架组件，26.前墙板，27.整机升降组件，28.回转盘，29.升降丝杆，30.回转盘电机，31.换向器，32.升降电机，33.吸盘抓手，34.驱动丝杆，35.驱动块，36.升降杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，图中黑色箭头表示的方向为相应部件的转动方向，图1、图2左右两侧的虚线表示摇摆臂和控制臂的最大转动角度，该角度根基实际工况设置。
如图1至图5所示，一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其包括设置在底板3上方侧墙板6上的进出机构驱动装置9，所述进出机构驱动装置9为伺服电机(也可以为油缸或气缸)，所述进出机构驱动装置9的顶出端与进出机构连杆支座12链接，所述进出机构连杆支座12滑动设置在进出机构线性模组11，所述进出机构线性模组11设置在进出机构电机座10上，所述进出机构连杆支座12上铰接有进出机构连杆13，所述进出机构连杆13的另一端通过摇摆臂支座14铰接在摇摆臂15上，所述进出机构连杆13与所述摇摆臂15的铰接点在竖直方向上高于所述进出机构连杆支座12与所述进出机构连杆13的铰接点；所述摇摆臂15的侧面设置有用于协助所述摇摆臂15摆动的控制杆21，所述控制杆21与所述摇摆臂15平行设置，且所述控制杆21与所述摇摆臂15形成铰接的平行四边形结构，所述铰接的平行四边形结构的形变方向与所述摇摆臂15的摆动方向一致；所述摇摆臂15的上端铰接有吸盘支杆座，所述吸盘支杆座17通过大杆活联接件16铰接在摇摆臂16的上端，所述摇摆臂16的下端通过进出轴23铰接在前墙板26上，所述吸盘支杆座17水平设置，所述吸盘支杆座17的远离所述摇摆臂15的一端连接所述吸盘抓手33。本实施例的摇摆臂和控制臂之间形成平行四边形结构，且该平行四边形结构的四个顶点均采用铰接连接，在进料过程冲，吸盘抓手在摇摆臂的作用下铸件向进料口内运动，此时吸盘抓手在平行四边形结构的作用下始终处于水平状态，进而保证了在进料过程中物料的平稳性。由于本实施例的物料抓取装置水平状态的维持由平行四连杆实现，无需另外设置驱动装置，因此能够节省能源，并降低成本。
本实施例中，所述控制杆21设置有两根，两根所述控制杆21在主视方向(参见图1)的投影重合，在侧视方向(参见与2)的投影分别位于所述摇摆臂15的两侧；所述控制杆21在主视方向和侧视方向均与所述摇摆臂15形成平行四边形的铰接连杆结构，所述吸盘支杆座17的远离所述吸盘抓手33的一端固定连接在两个所述控制杆21上端部之间的连杆上。设置两个控制杆，并使两个控制杆对称设置，在摇摆臂摆动平面的两侧，因此能够进一步增强四连杆结构的稳定性。。
本实施例中，两个所述控制杆21的上端均铰接有小杆活联接件20，所述小杆活联接件20的轴心处转动设置有联轴19，所述联轴19向所述摇摆臂15一侧延伸并与所述吸盘支杆座17平行，两个所述联轴19的自由端之间通过三轴连杆连接，所述吸盘支杆座17、所述联轴19均与所述三轴连杆18固定连接。这种设置方式能使联轴19在摇摆臂15和控制杆21形成的铰接结构的平行四边形连杆作用下作向反运动，以保持吸盘抓手33始终处于水平状态。
本实施例中，所述控制杆21的下端铰接在托架组件25上，所述托架组件25固定在所述底板3上，所述控制杆21下端的铰接点与所述摇摆臂15下端的铰接点位于同一水平线上。为了在安装时便于保证所述控制杆21下端的铰接点与所述摇摆臂15下端的铰接点位于同一水平线上，所述托架组件25上固定设置有与摇摆臂15下端铰接轴垂直的固定轴22，所述控制杆21套设在所述固定轴22上，该结构设计能够提高组装效率。
本实施例中，所述进出机构线性模组11为线性导轨，所述进出机构连杆支座12设置在所述线性导轨的轨道槽内。线性模组在伺服电机的驱动下往复行程230mm，摇摆臂的纵向摆动角度为42度(参见图1左侧的虚线部分)；主轴驱动摇摆臂在纵向的摆动角度为65度(参见图2左右两侧的虚线部分)。
本实施例中，所述底板3的下方设置有用于驱动所述底板3升降的整机升降组件27，所述整机升降组件27包括固定在地面上的升降电机32，所述升降电机32的输出端同轴连接有驱动丝杆34，所述驱动丝杆34的轴线垂直于水平面设置，所述驱动丝杆34上设置有与所述驱动丝杆34上的螺纹配合的换向器31，所述换向器31上连接有水平方向延伸的升降丝杠29，所述换向器31适于所述驱动丝杆34驱转所述升降丝杆29转动，也即当升降电机转动时，带动驱动丝杆转轴，所述驱动丝杆转动时一方面使换向器向上或向下运动，另一方面则驱动升降丝杆正向或反向转动；所述升降丝杆29的轴向中点两侧的螺纹旋向相反，所述升降丝杆29的两个反向的螺纹上分别套设有与相应旋向的螺纹配合的驱动块35，所述驱动块35的上下端分别铰接有升降杆36，位于所述升降丝杆29上方的两个所述升降杆36的上端铰接在所述底板3的下表面，位于所述升降丝杆29下方的两个所述升降杆36的下端铰接在所述回转盘28的上端面，回转盘28由回转盘电机30驱转，四个所述升降杆呈“X”形布置；所述升降丝杆29正向转动时，驱动两个所述驱动块35相互远离，所述升降丝杆29反向转动时，驱动两个所述驱动块35相互靠近，从图1中可知，当两个所述驱动块36相互靠近时，机器人的整体高度处于下降状态，当两个驱动块36相互远离时，则机器人的整体高度处于上升状态，其升降的高度根据具体工况而定。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：包括设置在底板上方的进出机构驱动装置，所述进出机构驱动装置的顶出端与进出机构连杆支座链接，所述进出机构连杆支座滑动设置在进出机构线性模组上，所述进出机构连杆支座上铰接有进出机构连杆，所述进出机构连杆的另一端铰接在摇摆臂上，所述进出机构连杆与所述摇摆臂的铰接点在竖直方向上高于所述进出机构连杆支座与所述进出机构连杆的铰接点；所述摇摆臂的侧面设置有用于协助所述摇摆臂摆动的控制杆，所述控制杆与所述摇摆臂平行设置，且所述控制杆与所述摇摆臂形成铰接的平行四边形结构，所述铰接的平行四边形结构的形变方向与所述摇摆臂的摆动方向一致；所述摇摆臂的上端铰接有吸盘支杆座，所述吸盘支杆座水平设置，所述吸盘支杆座的远离所述摇摆臂的一端连接所述吸盘抓手。
2.如权利要求1所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述控制杆设置有两根，两根所述控制杆在主视方向的投影重合，在侧视方向的投影分别位于所述摇摆臂的两侧；所述控制杆在主视方向和侧视方向均与所述摇摆臂形成平行四边形的铰接连杆结构，所述吸盘支杆座的远离所述吸盘抓手的一端固定连接在两个所述控制杆上端部之间的连杆上。
3.如权利要求2所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：两个所述控制杆的上端均铰接有小杆活联接件，所述小杆活联接件的轴心处转动设置有联轴，所述联轴向所述摇摆臂一侧延伸并与所述吸盘支杆座平行，两个所述联轴的自由端之间通过三轴连杆连接，所述吸盘支杆座、所述联轴均与所述三轴连杆固定连接。
4.如权利要求1-3任一所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：在侧视方向，两个所述控制杆对称设置在所述摇摆臂的两侧。
5.如权利要求4所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述控制杆的下端铰接在托架组件上，所述托架组件固定在所述底板上，所述控制杆下端的铰接点与所述摇摆臂下端的铰接点位于同一水平线上。
6.如权利要求1所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述进出机构线性模组为线性导轨，所述进出机构连杆支座设置在所述线性导轨的轨道槽内。
7.如权利要求1所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述底板的下方设置有用于驱动所述底板升降的整机升降组件。
8.如权利要求7所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述整机升降组件包括固定在地面上的升降电机，所述升降电机的输出端同轴连接有驱动丝杆，所述驱动丝杆的轴线垂直于水平面设置，所述驱动丝杆上设置有与所述驱动丝杆上的螺纹配合的换向器，所述换向器上连接有水平方向延伸的升降丝杠，所述换向器适于所述驱动丝杆驱转所述升降丝杆转动；所述升降丝杆的轴向中点两侧的螺纹旋向相反，所述升降丝杆的两个反向的螺纹上分别套设有与相应旋向的螺纹配合的驱动块，所述驱动块的上下端分别铰接有升降杆，位于所述升降丝杆上方的两个所述升降杆的上端铰接在所述底板的下表面，位于所述升降丝杆下方的两个所述升降杆的下端铰接在回转盘的上端面，四个所述升降杆呈“X”形布置；所述升降丝杆正向转动时，驱动两个所述驱动块相互远离，所述升降丝杆反向转动时，驱动两个所述驱动块相互靠近。
9.如权利要求8所述的搬运机器人上的进出料摆臂运动系统，其特征在于：所述回转盘的一侧设置有用于驱动所述回转盘转动的回转盘电机。
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| CN201520181464.7U CN204508196U (zh) | 2015-03-28 | 2015-03-28 | 一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104773505A (zh) * | 2015-03-28 | 2015-07-15 | 苏州荣威工贸有限公司 | 一种搬运机器人上的进出料摆臂运动系统 |
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