CN204819563U - 多向机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于自动化领域，提供了一种多向机械臂，包括机械手、支撑机械手并带动该机械手升降的升降臂、用于调节升降臂的倾角的调节机构、支撑调节机构并带动调节机构纵向移动的纵向移动机构、驱动纵向移动机构横向移动的横向移动机构和支撑横向移动机构的支撑架，纵向移动机构安装于横向移动机构上，调节机构支撑于纵向移动的一侧，升降臂与调节机构相连。通过调节机构来调节升降臂的倾斜角度，从而可以改变安装在升降臂上的机械手抓取零件的方向和角度；在安装时也可以使该多向机械臂避开工作台的正上方，而通过调节升降臂的倾斜角度和调节升降臂的位置来使机械手伸至工作台上，从而可以方便抓取零件，也方便该多向机械臂的安装。

Description

多向机械臂

技术领域

本实用新型属于自动化领域，尤其涉及多向机械臂。

背景技术

在自动化领域中，加工零件时，经常需要将零件进行移动，这就需要使用机械手装置。现有技术在进行零件移动时，一般将机械手安装在一个升降臂上，再将升降臂安装在水平滑轨上，从而通过升降臂带动机械手升降，以取放零件，而通过升降臂在水平滑轨上滑动带动机械手及零件在不同的工作台间移动。但这种机械手装置抓取零件的方向和角度固定，仅能在工作台的正方向移动，安装时需要将水平滑轨设置在工作台的正上方，工作台的正方面需要预留出大量的空间来安装水平滑轨，这就需要零件工作台上的加工部件要避开工作台的正方向的位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多向机械臂，旨在解决现有机械手装置抓取零件的方向和角度固定的问题。

本实用新型是这样实现的，一种多向机械臂，包括用于抓取零件的机械手、支撑所述机械手并带动该机械手升降的升降臂、用于调节所述升降臂的倾角的调节机构、支撑所述调节机构并带动所述调节机构纵向移动的纵向移动机构、驱动所述纵向移动机构横向移动的横向移动机构和支撑所述横向移动机构的支撑架，所述纵向移动机构安装于所述横向移动机构上，所述调节机构支撑于所述纵向移动的一侧，所述升降臂与所述调节机构相连。

进一步地，所述调节机构包括支撑所述升降臂的调节滑板、安装于所述纵向移动机构上的支座、用于引导所述调节滑板在竖直面上转动的导向结构和用于将所述调节滑板锁定于所述支座上的锁定件；所述调节滑板的下端枢接于所述支座上，所述锁定件安装于所述调节滑板上，所述导向结构安装于所述支座上。

进一步地，所述导向结构包括安装于所述支座上的导向板，所述导向板上开设有引导所述调节滑板的上端滑动的导向滑道，所述导向滑道呈以所述调节滑板的下端为轴心的圆弧状。

进一步地，所述导向板为两个，且分别安装于所述支座的相对两侧，所述锁定件为分别用于抵顶两块所述导向板相对内侧的弹性块，两块所述弹性块分别固定于所述调节滑板的相对两侧。

进一步地，所述调节机构还包括用于推动所述调节滑板在所述支座上转动的调节气缸，所述调节气缸固定于所述支座上。

进一步地，所述机械手为两个，该多向机械臂还包括用于支撑两个所述机械手的第一支撑座和驱动所述第一支撑座转动以转换两个所述机械手位置的旋转机构，所述第一支撑座的横截面呈直角三角形，所述第一支撑座包括两个第一直角面和一个第一斜面，两个所述机械手分别安装于两个所述第一直角面上，所述第一斜面与所述旋转机构相连，所述旋转机构与所述升降臂相连。

进一步地，所述旋转机构包括与所述升降臂相连的第二支撑座和转动所述第一支撑座的旋转气缸，所述第二支撑座的横截面呈直角三角形，所述第二支撑座包括两个第二直角面和一个第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面平行，所述升降臂与一个所述第二直角面相连，所述旋转气缸固定于所述第二斜面上，所述旋转气缸与所述第一斜面相连。

进一步地，所述升降臂包括支撑所述机械手的升降轨、与所述升降轨滑动相连的升降滑块、带动所述升降滑块相对于所述升降轨升降移动的升降丝杆和驱动所述升降丝杆转动的升降电机；所述调节机构与所述升降滑块相连，所述升降电机安装于所述升降轨的顶端，所述升降丝杆安装于所述升降轨中，所述机械手安装于所述升降轨的下端。

进一步地，所述纵向移动机构包括纵向设置的纵向轨、滑动安装于所述纵向轨上的纵向滑块、带动所述纵向滑块纵向移动的纵向丝杆和驱动所述纵向丝杆转动的纵向电机；所述调节机构与所述纵向滑块相连，所述纵向电机安装于所述纵向轨的一端，所述纵向丝杆安装于所述纵向轨中，所述纵向轨安装于所述横向移动机构上。

进一步地，所述横向移动机构包括横向设置的横向轨、滑动安装于所述横向轨上的横向滑块、带动所述横向滑块横向移动的横向丝杆和驱动所述横向丝杆转动的横向电机；所述纵向移动机构与所述横向滑块相连，所述横向电机安装于所述横向轨的一端，所述横向丝杆安装于所述横向轨中，所述横向轨安装于所述支撑架上。

本实用新型设置升降臂、调节机构、纵向移动机构和横向移动机构，通过调节机构来调节升降臂的倾斜角度，从而可以改变安装在升降臂上的机械手抓取零件的方向和角度；在安装时也可以使该多向机械臂避开工作台的正上方，而通过调节升降臂的倾斜角度和调节升降臂的位置来使机械手伸至工作台上，从而可以方便抓取零件，也方便该多向机械臂的安装。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多向机械臂的立体结构示意图；

图2是图1的多向机械臂的另一方向的立体结构示意图；

图3是图2中A部分的放大结构示意图；

图4是图3中B部分的放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为方向描述，定义水平面上的相互垂直的两个方向分别为纵向和横向；纵向移动和横向移动为沿水平面上相互垂直的两个方向移动。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供的一种多向机械臂100，包括机械手70、升降臂40、调节机构50、纵向移动机构30、横向移动机构20和支撑架10，机械手70用于抓取零件；机械手70安装在升降臂40的下端，通过升降臂40来支撑住机械手70，并带动机械手70升降。升降臂40与调节机构50相连，调节机构50支撑于纵向移动的一侧，纵向移动机构30安装于横向移动机构20上，横向移动机构20安装于支撑架10上。纵向移动机构30支撑调节机构50并带动调节机构50纵向移动，横向移动机构20驱动纵向移动机构30横向移动，则可以通过升降臂40、纵向移动机构30和横向移动机构20实现空间相互垂直的三个轴向移动。调节机构50用于调节升降臂40的倾角，从而可以调节机械手70抓取零件的方向和角度，当安装该多向机械臂100时，可以安装在工作台的侧边，而通过调节机构50的调节，使机械手70伸至工作台的上方，通过升降臂40、纵向移动机构30和横向移动机构20实现机械手70在工作台上方向移动，以实现在工作台上抓取零件，也可以将零件放置在工作台上，从而实现该多向机械臂100在安装时避开工作台的正上方，安装灵活性好，适应性强。

设置升降臂40、调节机构50、纵向移动机构30和横向移动机构20，通过调节机构50来调节升降臂40的倾斜角度，从而可以改变安装在升降臂40上的机械手70抓取零件的方向和角度；在安装时也可以使该多向机械臂100避开工作台的正上方，而通过调节升降臂40的倾斜角度和调节升降臂40的位置来使机械手70伸至工作台上，从而可以方便抓取零件，也方便该多向机械臂100的安装。

进一步地，调节机构50包括调节滑板52、支座51、导向结构53和锁定件54；调节滑板52用于支撑升降臂40；调节滑板52的下端枢接于支座51上，从而调节滑板52可以在支座51上绕调节滑板52的下端转动，以实现调节升降臂40的倾角。导向结构53安装于支座51上，导向结构53用于引导调节滑板52在竖直面上转动，以保证调节滑板52在支座51上平稳转动。锁定件54安装于调节滑板52上，用于将调节滑板52锁定于支座51上，当调节滑板52转动到一定角度时，可以通过锁定件54锁定住调节滑板52，从而可以将调节滑板52锁定在相应角度，进而实现将机械手70移动至指定的角度和方向。支座51安装于纵向移动机构30上，以撑住整个调节机构50。在其它实施例中，调节机构50也可以是水平设置的转轴，而将升降臂40安装在转轴上，也可以实现调节升降臂40的倾角的作用。

进一步地，本实施例中，导向结构53包括安装于支座51上的导向板531，导向板531上开设有引导调节滑板52的上端滑动的导向滑道532，导向滑道532呈以调节滑板52的下端为轴心的圆弧状。通过在导向板531上开设圆弧状的导向滑道532而制成该导向结构53，结构简单、加工制作方便。在其它实施例中，导向结构53也可以是齿轮结构或者圆弧板结构等等。

进一步地，导向板531为两个，且分别安装于支座51的相对两侧，锁定件54为分别用于抵顶两块导向板531相对内侧的弹性块，两块弹性块分别固定于调节滑板52的相对两侧。在转动调节滑板52时，可以向内抵压弹性块，而当调节滑板52转动到指定角度时，弹性块抵顶住导向板531，从而将调节滑板52锁定住，结构简单。在其它实施例中，锁定件54也可以是卡扣结构，通过将锁定件54卡在导向板531上，也可以实现将调节滑板52锁定的作用。

进一步地，调节机构50还包括用于推动调节滑板52在支座51上转动的调节气缸(图中未示出)，调节气缸固定于支座51上。设置调节气缸，可以实现自动调节该调节滑板52的转动角度，更为智能化。

请参阅图1和图4，本实施例中，机械手70为两个，该多向机械臂100还包括第一支撑座71和驱动第一支撑座71转动以转换两个机械手70位置的旋转机构61，第一支撑座71的横截面呈直角三角形，第一支撑座71包括两个第一直角面711和一个第一斜面712，两个机械手70分别安装于两个第一直角面711上，第一斜面712与旋转机构61相连，旋转机构61与升降臂40相连。使用第一支撑座71来支撑住两个机械手70，而将第一支撑设置呈直角三角形状，以将两个机械手70分开，从而可以使用两个机械手70分别执行不同的操作，如第一个机械手70上可以抓住待加工的零件，当第二个机械手70从工作台上抓取加工后的零件后，旋转机构61转动，使第一个机械手70转动到工作台上，则可以将第一个机械手70上的待加工的零件旋转在工作台上。另外，也可以使用两个机械手70分别在工作台上抓取不同的零件等等。

进一步地，旋转机构61包括与升降臂40相连的第二支撑座61和转动第一支撑座71的旋转气缸62，第二支撑座61的横截面呈直角三角形，第二支撑座61包括两个第二直角面611和一个第二斜面612，第二斜面612与第一斜面712平行，升降臂40与一个第二直角面611相连，旋转气缸62固定于第二斜面612上，旋转气缸62与第一斜面712相连。第二支撑座61的横截面呈直角三角形，第一支撑座71的横截面呈直角三角形，第二斜面612与第一斜面712平行，则两个第二直角面611分别与两个第一直角面711平行，升降臂40与一个第二直角面611相连，当旋转气缸62带动第一支撑座71每转动180度时，两个第一直角面711会有一个与升降臂40相边的第二直角面611平行，从而可以更好的控制机械手70的方向和位置。在其它实施例中，也可以将旋转气缸62直接固定在升降臂40上。

请参阅图1、图3和图4，进一步地，升降臂40包括升降轨41、升降滑块42、升降丝杆(图中未示出)和升降电机43；机械手70安装于升降轨41的下端，通过升降轨41支撑机械手70。升降电机43安装于升降轨41的顶端，升降丝杆安装于升降轨41中，升降滑块42与升降轨41滑动相连。升降电机43驱动升降丝杆转动，以使升降丝杆带动升降滑块42沿升降轨41相应于该升降轨41升降移动，调节机构50与升降滑块42相连，进而带动调节机构50相对于升降轨41升降移动；而调节机构50安装在纵向移动机构30上，则调节机构50相对于升降轨41升降移动，为升降轨41在调节机构50上升降，从而实现调节机械手70的高度。该升降臂40结构简单、体积小、成本低、定位精准。具体地，第二支撑座61的一个第二直角面611与升降轨41的下端固定相连。在其它实施例中，升降臂40也可以使用齿轮齿条机构或链条传动机构等等。

进一步地，纵向移动机构30包括纵向轨31、纵向滑块32、纵向丝杆(图中未示出)和纵向电机33；纵向轨31纵向设置。纵向电机33安装于纵向轨31的一端，纵向丝杆安装于纵向轨31中，纵向轨31安装于横向移动机构20上。纵向滑块32滑动安装于纵向轨31上，纵向电机33驱动纵向丝杆转动，使纵向丝杆带动纵向滑块32在纵向轨31上滑动，即带动纵向滑块32纵向移动，而调节机构50与纵向滑块32相连，从而带动调节机构50纵向移动。该纵向移动机构30结构简单、体积小、成本低、定位精准。具体地，纵向滑块32与调节机构50的支座51固定相连。在其它实施例中，纵向移动机构30也可以使用齿轮齿条机构或链条传动机构等等。

进一步地，横向移动机构20包括横向轨21、横向滑块22、横向丝杆(图中未示出)和横向电机23；横向轨21横向设置。横向电机23安装于横向轨21的一端，横向丝杆安装于横向轨21中，横向轨21安装于支撑架10上。横向滑块22滑动安装于横向轨21上，横向电机23驱动横向丝杆转动，使横向丝杆带动横向滑块22在横向轨21上滑动，即带动横向滑块22横向移动，而纵向移动机构30与横向滑块22相连，从而带动纵向移动机构30横向移动。该横向移动机构20结构简单、体积小、成本低、定位精准。具体地，横向滑块22与纵向移动机构30的纵向轨31固定相连。在其它实施例中，横向移动机构20也可以使用齿轮齿条机构或链条传动机构等等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多向机械臂，其特征在于，包括用于抓取零件的机械手、支撑所述机械手并带动该机械手升降的升降臂、用于调节所述升降臂的倾角的调节机构、支撑所述调节机构并带动所述调节机构纵向移动的纵向移动机构、驱动所述纵向移动机构横向移动的横向移动机构和支撑所述横向移动机构的支撑架，所述纵向移动机构安装于所述横向移动机构上，所述调节机构支撑于所述纵向移动的一侧，所述升降臂与所述调节机构相连。

2.如权利要求1所述的多向机械臂，其特征在于，所述调节机构包括支撑所述升降臂的调节滑板、安装于所述纵向移动机构上的支座、用于引导所述调节滑板在竖直面上转动的导向结构和用于将所述调节滑板锁定于所述支座上的锁定件；所述调节滑板的下端枢接于所述支座上，所述锁定件安装于所述调节滑板上，所述导向结构安装于所述支座上。

3.如权利要求2所述的多向机械臂，其特征在于，所述导向结构包括安装于所述支座上的导向板，所述导向板上开设有引导所述调节滑板的上端滑动的导向滑道，所述导向滑道呈以所述调节滑板的下端为轴心的圆弧状。

4.如权利要求3所述的多向机械臂，其特征在于，所述导向板为两个，且分别安装于所述支座的相对两侧，所述锁定件为分别用于抵顶两块所述导向板相对内侧的弹性块，两块所述弹性块分别固定于所述调节滑板的相对两侧。

5.如权利要求2所述的多向机械臂，其特征在于，所述调节机构还包括用于推动所述调节滑板在所述支座上转动的调节气缸，所述调节气缸固定于所述支座上。

6.如权利要求1-5任一项所述的多向机械臂，其特征在于，所述机械手为两个，该多向机械臂还包括用于支撑两个所述机械手的第一支撑座和驱动所述第一支撑座转动以转换两个所述机械手位置的旋转机构，所述第一支撑座的横截面呈直角三角形，所述第一支撑座包括两个第一直角面和一个第一斜面，两个所述机械手分别安装于两个所述第一直角面上，所述第一斜面与所述旋转机构相连，所述旋转机构与所述升降臂相连。

7.如权利要求6所述的多向机械臂，其特征在于，所述旋转机构包括与所述升降臂相连的第二支撑座和转动所述第一支撑座的旋转气缸，所述第二支撑座的横截面呈直角三角形，所述第二支撑座包括两个第二直角面和一个第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面平行，所述升降臂与一个所述第二直角面相连，所述旋转气缸固定于所述第二斜面上，所述旋转气缸与所述第一斜面相连。

8.如权利要求1-5任一项所述的多向机械臂，其特征在于，所述升降臂包括支撑所述机械手的升降轨、与所述升降轨滑动相连的升降滑块、带动所述升降滑块相对于所述升降轨升降移动的升降丝杆和驱动所述升降丝杆转动的升降电机；所述调节机构与所述升降滑块相连，所述升降电机安装于所述升降轨的顶端，所述升降丝杆安装于所述升降轨中，所述机械手安装于所述升降轨的下端。

9.如权利要求1-5任一项所述的多向机械臂，其特征在于，所述纵向移动机构包括纵向设置的纵向轨、滑动安装于所述纵向轨上的纵向滑块、带动所述纵向滑块纵向移动的纵向丝杆和驱动所述纵向丝杆转动的纵向电机；所述调节机构与所述纵向滑块相连，所述纵向电机安装于所述纵向轨的一端，所述纵向丝杆安装于所述纵向轨中，所述纵向轨安装于所述横向移动机构上。

10.如权利要求1-5任一项所述的多向机械臂，其特征在于，所述横向移动机构包括横向设置的横向轨、滑动安装于所述横向轨上的横向滑块、带动所述横向滑块横向移动的横向丝杆和驱动所述横向丝杆转动的横向电机；所述纵向移动机构与所述横向滑块相连，所述横向电机安装于所述横向轨的一端，所述横向丝杆安装于所述横向轨中，所述横向轨安装于所述支撑架上。