CN204844165U - 一种带限位保护装置的工业机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带限位保护装置的工业机械臂，包括一竖直设置的支柱，所述支柱上水平设置一座体，所述座体上设置小车，所述小车可在座体上沿水平纵向方向往复运动，所述小车上设有横臂，所述横臀可在水平横向方向往复运动，所述横臂上设有竖臂，所述竖臂可在竖直方向上下运动，所述竖臂上设有机械爪用于抓取工件。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低、工作稳定、控制精度高、使用安全的机械手。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械装置，具体涉及一种带限位保护装置的工业机械臂。
背景技术
机械手是目前在机器人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在很多工业制造领域中都能见到它的身影。机器人中的机械手作为移动执行机构的机械装置，以往，通过多个关节连接构成，其结构比较复杂，零件精度和加工要求较高，价格昂贵。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低、工作稳定、控制精度高、使用安全的机械手。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：包括一竖直设置的支柱，所述支柱上水平设置一座体，所述座体上设置一小车，所述小车可在座体上沿水平纵向方向往复运动，所述座体上设有纵向的第一轨道，所述小车上设有与第一轨道滑配的第一滑块，所述小车上设有第一电机，所述座体上设置一纵向的第一齿条，所述第一电机输出轴上设有与第一齿条啮合的第一齿轮，还包括第一工程拖链，所述座体上设有供第一工程拖链运动的纵向滑槽，所述第一工程拖链一端与小车连接另一端与纵向滑槽连接，所述座体上位于小车纵向运动的两端分别设有第一弹性碰撞块，所述第一弹性碰撞块能与超出其纵向的两极限位置的小车发生碰撞；所述小车上设有一横臂，所述横臂可在水平横向方向往复运动，所述横臂上设有横向的第二导轨，所述小车上设有与第二导轨滑配的第二滑块，所述小车上设有第二电机，所述横臂上设置一横向的第二齿条，所述第二电机输出轴上设有与第二齿条啮合的第二齿轮，还包括第二工程拖链，所述横臂上设有供第二工程拖链运动的横向滑槽，所述第二工程拖链一端与小车连接另一端与横向滑槽连接，所述横臂横向方向的两端分别设有第二弹性碰撞块，所述第二弹性碰撞块能在横臂超出其横向的两极限位置时与小车发生碰撞；所述横臂上设置一竖直设置的竖臂，所述竖臂可在竖直方向上下运动，所述竖臂上设有竖直的第三导轨，所述横臂上设有与第三导轨滑配的第三滑块，所述横臂上设有第三电机，所述竖臂上设置一竖直的第三齿条，所述第三电机输出轴上设有与第三齿条啮合的第三齿轮，还包括第三工程拖链，所述竖臂上设有供第三工程拖链运动的竖向滑槽，所述第三工程拖链一端与竖臂连接另一端与竖向滑槽连接，所述竖臂竖向方向的两端分别设有撞块，所述横臂竖直方向的两侧分别设有与撞块对应第三弹性碰撞块；所述竖臂上设有机械爪用于抓取工件。
本实用新型还进一步设置为，所述横臂上固设一支架，所述第三电机和第三滑块均固设于支架上。
通过采用上述技术方案，通过横臂和竖臂来控制机械爪工作，其移动控制均采用电机和齿条配合来实现控制，结构简单，控制方便，生产成本低，同时还设置有工程拖链，使机械手的移动控制更稳定；而且上述技术方案中还设有弹性碰撞快，可减轻各部件超出其极限位置引发的安全事故。
本实用新型还进一步设置为，所述机械爪包括安装座供机械爪与竖臂连接、可旋转的旋转座体、夹紧气缸用于夹持工件、支臂用于连接旋转座体和夹紧气缸，所述旋转座体的中心设有旋转轴，所述安装座的中心设有与旋转轴配合的轴孔，所述旋转座体的上表面绕旋转轴设有一圈角度刻度环，所述安装座上设有与角度刻度环配合的指针用于指示旋转座体的转动角度，所述安装座上设有定位螺钉用于固定旋转座体。
本实用新型还进一步设置为，所述指针为可转动设置，指针可绕旋转轴的轴线转动。
本实用新型还进一步设置为，所述夹紧气缸包括两个对置的夹持臂，所述夹持臂上设有夹持面，所述夹持面为平面，所述夹持面上设有一层硬质橡胶，所述硬质橡胶的夹持面上设有条纹槽。
本实用新型还进一步设置为，所述安装座的侧壁上设有与轴孔垂直的螺纹孔，所述定位螺钉连接于螺纹孔中。
本实用新型还进一步设置为，所述夹紧气缸设有两个，两个夹紧气缸为上下设置。
通过采用上述技术方案，在机械手控制机械爪的基础上再增设一个机械爪的角度位置调节，使机械手工作时，对机械爪的控制精度更高，而且采用上述方案其调节简单方便，便于控制，有利于提高生产质量和生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的小车移动部分的结构示意图之一；
图3为本实用新型的小车移动部分的结构示意图之二；
图4为本实用新型的小车移动部分的结构示意图之三；
图5为本实用新型的横臂移动部分的结构示意图之一；
图6为本实用新型的横臂移动部分的结构示意图之二；
图7为本实用新型的横臂移动部分的结构示意图之三；
图8为本实用新型的竖臂移动部分的结构示意图之一；
图9为本实用新型的竖臂移动部分的结构示意图之一；
图10为本实用新型机械爪的结构示意图；
图11为本实用新型机械爪的剖视图；
图12为本实用新型机械爪旋转结构的分解示意图。
图中标号含义：1-支柱；2-座体；3-小车；4-第一轨道；5-第一滑块；6-第一电机；7-第一齿条；8-第一齿轮；9-第一工程拖链；10-纵向滑槽；11-横臂；12-第二导轨；13-第二滑块；14-第二电机；15-第二齿条；16-第二齿轮；17-第二工程拖链；18-横向滑槽；19-竖臂；20-第三导轨；21-第三滑块；22-第三电机；23-第三齿条；24-第三齿轮；25-第三工程拖链；26-竖向滑槽；27-支架；28-第一弹性碰撞块；29-第二弹性碰撞块；30-撞块；31-第三弹性碰撞块；100-安装座；1001-轴孔；1002-连接槽；1003-螺纹孔；200-旋转座体；2001-旋转轴；2002-角度刻度环；300-夹紧气缸；3001-夹持臂；3002-硬质橡胶；30021-条纹槽；400-支臂；500-指针；5001-连接部；5002-指示部；600-定位螺钉；a-机械爪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
以下参考图1至图12对本实用新型进行说明。
一种带限位保护装置的工业机械臂，包括一竖直设置的支柱1，所述支柱1上水平设置一座体2，所述座体2上设置一小车3，所述小车3可在座体2上沿水平纵向方向往复运动，所述座体2上设有纵向的第一轨道4，所述小车3上设有与第一轨道4滑配的第一滑块5，所述小车3上设有第一电机6，所述座体2上设置一纵向的第一齿条7，所述第一电机6输出轴上设有与第一齿条7啮合的第一齿轮8，还包括第一工程拖链9，所述座体2上设有供第一工程拖链9运动的纵向滑槽10，所述第一工程拖链9一端向上弯折并与小车3连接另一端与纵向滑槽10连接，所述座体1上位于小车3纵向运动的两端分别设有第一弹性碰撞块28，所述第一弹性碰撞块28能与超出其纵向的两极限位置的小车3发生碰撞用于保护小车3；所述小车3上设有一横臂11，所述横臂11可在水平横向方向往复运动，所述横臂11上设有横向的第二导轨12，所述小车3上设有与第二导轨12滑配的第二滑块13，所述小车3上设有第二电机14，所述横臂11上设置一横向的第二齿条15，所述第二电机14输出轴上设有与第二齿条15啮合的第二齿轮16，还包括第二工程拖链17，所述横臂11上设有供第二工程拖链17运动的横向滑槽18，所述第二工程拖链17一端向上弯针并与小车3连接另一端与横向滑槽18连接，所述横臂11横向方向的两端分别设有第二弹性碰撞块29，所述第二弹性碰撞块29能在横臂11超出其横向的两极限位置时与小车3发生碰撞用于保护横臂11；所述横臂11上设置一竖直设置的竖臂19，所述竖臂19可在竖直方向上下运动，所述竖臂19上设有竖直的第三导轨20，所述横臂11上设有与第三导轨20滑配的第三滑块21，所述横臂11上设有第三电机22，所述竖臂19上设置一竖直的第三齿条23，所述第三电机22输出轴上设有与第三齿条23啮合的第三齿轮24，还包括第三工程拖链25，所述竖臂19上设有供第三工程拖链25运动的竖向滑槽26，所述第三工程拖链25一端向竖臂19弯折并与竖臂19连接另一端与竖向滑槽26连接，所述竖臂19竖向方向的两端分别设有撞块30，所述横臂11竖直方向的两侧分别设有与撞块30对应第三弹性碰撞块31用于保护竖臂19，当竖臂19超出其竖向的极限位置时，撞块30会与第三弹性碰撞块31发生碰撞；所述竖臂19上设有机械爪用于抓取工件。
横臂11上固设一支架27，所述第三电机22和第三滑块21均固设于支架27上，第三弹性碰撞块31设置在支架27上。
机械手工作过程：当第一电机6启动时，第一齿轮8转动并在第一齿条7上行走，从而带动小车3在水平纵向方向移动，小车3通过横臂11和竖臂19驱动机械爪，达到控制机械爪水平纵向移动的目的；当第二电机14启动时，第二齿轮16转动并在第二齿条15上行走，从而使横臂11在水平横向方向移动，横臂11通过竖臂19驱动机械爪，达到控制机械爪水平横向移动的目的；当第三电机22启动时，第三齿轮24转动并在第三齿条23上行走，从而使竖臂19在竖直方向上下移动，达到控制机械爪竖直方向上下移动的目的。
通过采用上述技术方案，通过横臂11和竖臂19来控制机械爪工作，其移动控制均采用电机和齿条配合来实现控制，结构简单，控制方便，生产成本低，同时还设置有工程拖链，使机械手的移动控制更稳定，而且上述技术方案中还设有弹性碰撞快，可减轻各部件超出其极限位置引发的安全事故。
机械爪包括安装座100供机械爪与竖臂19连接、可旋转的旋转座体200、夹紧气缸300用于夹持工件、支臂400用于连接旋转座体200和夹紧气缸300，所述旋转座体200为圆柱状，旋转座体200的中心设有旋转轴2001，所述安装座100为圆柱状，旋转座体200的直径大于安装座100的直径，安装座100的中心设有与旋转轴2001配合的轴孔1001，所述旋转座体200的上表面绕旋转轴2001设有一圈角度刻度环2002，所述安装座100上设有与角度刻度环2002配合的指针500用于指示旋转座体200的转动角度，所述指针500为可转动设置，指针500可绕旋转轴2001的轴线转动，所述指针500包括圆环形的连接部5001和设置于连接部5001外侧壁上的三角形指示部5002，连接部5001套在安装座100上，安装座100的侧壁上设有一圈设有与连接部5001配合的连接槽1002，指示部5002用于指示角度，指针500为可转动设置，方便人们从不同位置来进行角度调节，可随时把指针500转到适合观看的位置；所述安装座100上设有定位螺钉600用于固定旋转座体200，在安装座100的侧壁上设有与轴孔1001垂直的螺纹孔1003，所述定位螺钉600连接于螺纹孔1003中，定位螺钉600的端部抵在旋转轴2001的侧壁上；当需要调节夹紧气缸300的角度位置时，旋松定位螺钉600，再转动旋转座体200，根据指针500在角度刻度环2002上走的角度来调节旋转座体200的旋转角度，当调节好后，旋紧定位螺钉600固定旋转座体200。
夹紧气缸300包括两个对置的夹持臂3001，所述夹持臂3001上设有夹持面，所述夹持面为平面，所述夹持面上设有一层硬质橡胶3002，硬质橡胶3002相对金属的夹持臂3001具有一定弹性，可避免夹伤工件，所述硬质橡胶3002的夹持面上设有条纹槽30021，条纹槽30021可增大夹持的摩擦力，使夹持的更牢固，所述夹紧气缸300设有两个，两个夹紧气缸300为上下设置。
通过采用上述技术方案，在机械手控制机械爪的基础上再增设一个机械爪的角度位置调节，使机械手工作时，对机械爪的控制精度更高，而且采用上述方案其调节简单方便，便于控制，有利于提高生产质量和生产效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：包括一竖直设置的支柱，所述支柱上水平设置一座体，所述座体上设置一小车，所述小车可在座体上沿水平纵向方向往复运动，所述座体上设有纵向的第一轨道，所述小车上设有与第一轨道滑配的第一滑块，所述小车上设有第一电机，所述座体上设置一纵向的第一齿条，所述第一电机输出轴上设有与第一齿条啮合的第一齿轮，还包括第一工程拖链，所述座体上设有供第一工程拖链运动的纵向滑槽，所述第一工程拖链一端与小车连接另一端与纵向滑槽连接，所述座体上位于小车纵向运动的两端分别设有第一弹性碰撞块，所述第一弹性碰撞块能与超出其纵向的两极限位置的小车发生碰撞；所述小车上设有一横臂，所述横臂可在水平横向方向往复运动，所述横臂上设有横向的第二导轨，所述小车上设有与第二导轨滑配的第二滑块，所述小车上设有第二电机，所述横臂上设置一横向的第二齿条，所述第二电机输出轴上设有与第二齿条啮合的第二齿轮，还包括第二工程拖链，所述横臂上设有供第二工程拖链运动的横向滑槽，所述第二工程拖链一端与小车连接另一端与横向滑槽连接，所述横臂横向方向的两端分别设有第二弹性碰撞块，所述第二弹性碰撞块能在横臂超出其横向的两极限位置时与小车发生碰撞；所述横臂上设置一竖直设置的竖臂，所述竖臂可在竖直方向上下运动，所述竖臂上设有竖直的第三导轨，所述横臂上设有与第三导轨滑配的第三滑块，所述横臂上设有第三电机，所述竖臂上设置一竖直的第三齿条，所述第三电机输出轴上设有与第三齿条啮合的第三齿轮，还包括第三工程拖链，所述竖臂上设有供第三工程拖链运动的竖向滑槽，所述第三工程拖链一端与竖臂连接另一端与竖向滑槽连接，所述竖臂竖向方向的两端分别设有撞块，所述横臂竖直方向的两侧分别设有与撞块对应第三弹性碰撞块；所述竖臂上设有机械爪用于抓取工件。
2.根据权利要求1所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述横臂上固设一支架，所述第三电机和第三滑块均固设于支架上。
3.根据权利要求1所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述机械爪包括安装座供机械爪与竖臂连接、可旋转的旋转座体、夹紧气缸用于夹持工件、支臂用于连接旋转座体和夹紧气缸，所述旋转座体的中心设有旋转轴，所述安装座的中心设有与旋转轴配合的轴孔，所述旋转座体的上表面绕旋转轴设有一圈角度刻度环，所述安装座上设有与角度刻度环配合的指针用于指示旋转座体的转动角度，所述安装座上设有定位螺钉用于固定旋转座体。
4.根据权利要求3所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述指针为可转动设置，指针可绕旋转轴的轴线转动。
5.根据权利要求3所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述夹紧气缸包括两个对置的夹持臂，所述夹持臂上设有夹持面，所述夹持面为平面，所述夹持面上设有一层硬质橡胶，所述硬质橡胶的夹持面上设有条纹槽。
6.根据权利要求3所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述安装座的侧壁上设有与轴孔垂直的螺纹孔，所述定位螺钉连接于螺纹孔中。
7.根据权利要求3所述的一种带限位保护装置的工业机械臂，其特征在于：所述夹紧气缸设有两个，两个夹紧气缸为上下设置。
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