CN206484557U - 一种关节式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种关节式机器人，包括底座、转座、大臂、小臂调节杆、升降气缸、小臂、夹板气缸、连接板和旋转电机，所述底座上固定安装有底盘，底盘与底座通过螺母连接，底盘上安装有转座，转座上安装有平衡气缸；所述平衡气缸的一侧固定安装有连接装置，连接装置与转座通过螺母连接；所述大臂的底部固定安装在转座上。本关节式机器人，通过在肩部串联两个平行四边形结构使得手腕体旋转轴始终与地面垂直，从而使被抓持物始终处于水平状态；手腕体结构简单，没有复杂的姿态调整结构，适用范围广，整体强度高，质量较轻，成本低等优点，能适应现代化生产需求，具有较好的应用前景。

Description

一种关节式机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人应用技术领域，具体为一种关节式机器人。

背景技术

随着物流、食品和石化等行业的不断发展，关节式机器人发挥着越来越重要的作用，它不仅可以准确、高效地完成码垛作业，而且可以降低工人的劳动强度，提高生产效率。目前，国外主要机器人厂家，如ABB、FANUC等，均有较为完善的关节式机器人产品系列，垄断了国内外市场；而国内，关节式机器人的研究起步不久，还未有成熟的，现有产业化的关节式机器人无法适应现代企业生产的高速化、多品种、少批量的现状。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种关节式机器人，通过在肩部串联两个平行四边形结构使得手腕体旋转轴始终与地面垂直，从而使被抓持物始终处于水平状态；手腕体结构简单，没有复杂的姿态调整结构，适用范围广，整体强度高，质量较轻，成本低等优点，能适应现代化生产需求，具有较好的应用前景；以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种关节式机器人，包括底座、转座、大臂、小臂调节杆、升降气缸、小臂、夹板气缸、连接板和旋转电机，所述底座上固定安装有底盘，底盘与底座通过螺母连接，底盘上安装有转座，转座上安装有平衡气缸；所述平衡气缸的一侧固定安装有连接装置，连接装置与转座通过螺母连接；所述大臂的底部固定安装在转座上，连接板的顶部固定焊接锁扣，连接板安装在平衡气缸的另一侧，连接板上端的锁扣固定在大臂上，其底端与转座固定连接；所述大臂的外侧安装有大臂调节杆，大臂调节杆的底端与锁扣通过螺母固定连接，大臂调节杆的顶部固定安装有三脚架，小臂的一端与大臂的顶部通过转轴铰接，转轴上设置有转轴调节装置，小臂的另一端固定安装手腕体；所述小臂调节杆设置在小臂上，小臂调节杆的一端连接在三脚架上，两者通过螺母固定连接，手腕体上安装升降电机，升降电机的一侧焊接转盘，小臂调节杆的另一端与转盘固定连接；所述升降气缸安装在手腕体的底部，夹板气缸的内部设置有活塞，活塞伸出夹板气缸的外部，活塞的顶部与升降气缸固定连接；所述活塞上安装有连接片，连接片的末端连接有铝型材，铝型材与机械手抓固定焊接，夹板气缸上安装机械手抓连接盘，机械手抓连接盘位于铝型材之间，铝型材与机械手抓连接盘活动连接；所述底座安装有控制器，大臂电机固定在转座上，大臂电机的输出轴与大臂的底部固定连接；所述旋转电机安装在底座上，旋转电机的转轴与转座活动连接，大臂上设有光电编码器，大臂与小臂的连接处安装有小臂电机，手腕体上安装光电检测装置。

优选的，所述光电检测装置与光电编码器通过导线连接，光电编码器连接在控制器上。

优选的，所述控制器为PLC智能控制器，升降电机、大臂电机、旋转电机和小臂电机均与控制器通过导线连接。

优选的，所述机械手抓采用铝合金锻造而成，机械手抓的内侧壁安装有耐磨垫。

优选的，所述大臂调节杆向外侧弯曲形成弧形结构，大臂调节杆与锁扣的连接处焊接加强筋。

优选的，所述底座的底部四角固定安装有减震装置，底座与转座之间设置旋转轴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本关节式机器人，光电检测装置与光电编码器通过导线连接，光电编码器对光电检测装置进行控制，效率高，大大的提高了关节式机器人的工作效率，降低了生产成本，光电编码器连接在控制器上，控制器对光电编码器进行实时监控，提高了关节式机器人的工作精度；控制器为PLC智能控制器，控制器使用寿命长，智能化程度高，升降电机、大臂电机、旋转电机和小臂电机均与控制器通过导线连接，升降电机、大臂电机、旋转电机和小臂电机均通过控制器智能控制；机械手抓采用铝合金锻造而成，刚性性能高，不易变形，机械手抓的内侧壁安装有耐磨垫，提高了机械手抓的夹持力度，避免在抓取的过程中物品掉落；大臂调节杆向外侧弯曲形成弧形结构，提高了大臂调节杆的张力，消除了大臂的应力，大臂调节杆与锁扣的连接处焊接加强筋，将两者的连接处进一步固定，长时间使用时，防止两者的连接处损坏；底座的底部四角固定安装有减震装置，具有缓冲减震的作用，底座与转座之间设置旋转轴，转座通过旋转轴可在底座上旋转，可满足不同角度的抓取需求。

（2）本新关节式机器人，通过在肩部串联两个平行四边形结构使得手腕体旋转轴始终与地面垂直，从而使被抓持物始终处于水平状态；手腕体结构简单，没有复杂的姿态调整结构，适用范围广，整体强度高，质量较轻，成本低等优点，能适应现代化生产需求，具有较好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的后视图；

图3为本实用新型的机械机械手抓示意图；

图4为本实用新型的电路框图；

图5为本实用新型的底座与旋转轴的连接图。

图中：1底座；2底盘；3转座；4连接装置；5平衡气缸；6锁扣；7大臂调节杆；8大臂；9三脚架；10 小臂调节杆；11转盘；12升降电机；13手腕体；14升降气缸；15小臂；16转轴调节装置；17转轴；18夹板气缸；19活塞；20连接片；21铝型材；22机械手抓连接盘；23机械手抓；24连接板；25控制器；26大臂电机；27旋转电机；28光电编码器；29小臂电机；30光电检测装置；31旋转轴；32减震装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种关节式机器人，包括底座1、转座3、大臂8、小臂调节杆10、升降气缸14、小臂15、夹板气缸18、连接板24和旋转电机27，底座1上固定安装有底盘2，底座1的底部四角固定安装有减震装置32，具有缓冲减震的作用，底座1与转座3之间设置旋转轴31，底盘2与底座1通过螺母连接，底盘2上安装有转座3，转座3上安装有平衡气缸5；平衡气缸5的设置，加强了关节式机器人的平衡性能，平衡气缸5的一侧固定安装有连接装置4，连接装置4与转座3通过螺母连接；大臂8的底部固定安装在转座3上，连接板24的顶部固定焊接锁扣6，连接板24安装在平衡气缸5的另一侧，连接板24上端的锁扣6固定在大臂8上，其底端与转座3固定连接；大臂8的外侧安装有大臂调节杆7，大臂调节杆7的底端与锁扣6通过螺母固定连接，大臂调节杆7的顶部固定安装有三脚架9，大臂调节杆7向外侧弯曲形成弧形结构，提高了大臂调节杆7的张力，消除了大臂8的应力，大臂调节杆7与锁扣6的连接处焊接加强筋，将两者的连接处进一步固定，长时间使用时，防止两者的连接处损坏；小臂15的一端与大臂8的顶部通过转轴17铰接，转轴17上设置有转轴调节装置16，小臂15的另一端固定安装手腕体13；小臂调节杆10设置在小臂15上，小臂调节杆10的一端连接在三脚架9上，两者通过螺母固定连接，手腕体13上安装升降电机12，升降电机12的一侧焊接转盘11，升降电机12可以调整手腕体13的高度，并控制机械手抓23抓取物品，小臂调节杆10的另一端与转盘11固定连接；升降气缸14安装在手腕体13的底部，夹板气缸18的内部设置有活塞19，活塞19伸出夹板气缸18的外部，活塞19的顶部与升降气缸14固定连接；活塞19上安装有连接片20，连接片20的末端连接有铝型材21，铝型材21的设置，对机械手抓23起到了保护作用，提高了机械手抓23的抓取力度和使用寿命，铝型材21与机械手抓23固定焊接，机械手抓23采用铝合金锻造而成，刚性性能高，不易变形，机械手抓23的内侧壁安装有耐磨垫，提高了机械手抓23的夹持力度，避免在抓取的过程中物品掉落；夹板气缸18上安装机械手抓连接盘22，机械手抓连接盘22位于铝型材21之间，铝型材21与机械手抓连接盘22活动连接；底座1安装有控制器25，控制器25为PLC智能控制器，控制器25使用寿命长，智能化程度高，升降电机12、大臂电机26、旋转电机27和小臂电机29均与控制器25通过导线连接，升降电机12、大臂电机26、旋转电机27和小臂电机29均通过控制器25智能控制；大臂电机26固定在转座3上，大臂电机26控大臂8与转座3之间的夹角，大臂电机26的输出轴与大臂8的底部固定连接；旋转电机27安装在底座1上，旋转电机27的转轴与转座3活动连接，旋转电机27驱动旋转轴31的旋转，转座3通过旋转轴31可在底座1上旋转，可满足不同角度的抓取需求，大臂8上设有光电编码器28，光电编码器28连接在控制器25上，控制器25对光电编码器28进行实时监控，提高了关节式机器人的工作精度；大臂8与小臂15的连接处安装有小臂电机29，小臂电机29控制小臂15上下摆动，手腕体13上安装光电检测装置30，光电检测装置30实时监测，光电检测装置30与光电编码器28通过导线连接，光电编码器28对光电检测装置29进行控制，效率高，大大的提高了关节式机器人的工作效率，降低了生产成本；通过在肩部串联两个平行四边形结构使得手腕体13旋转轴始终与地面垂直，从而使被抓持物始终处于水平状态；手腕体13结构简单，没有复杂的姿态调整结构，适用范围广，整体强度高，质量较轻，成本低等优点，能适应现代化生产需求，具有较好的应用前景。

本实用新型的工作原理为：

本关节式机器人，设有升降电机12、控制器25、大臂电机26、旋转电机27和小臂电机29，控制器25对升降电机12、大臂电机26、旋转电机27和小臂电机29进行智能控制；大臂电机26可调节大臂8与底座1之间的角度，在抓取物品时候，小臂电机29控制小臂15上下摆动，此时，光电检测装置30检测到物品，旋转电机27可驱动转座3在底座1上自由旋转，调整角度；升降气缸14动作，驱动机械手抓23下降，升降电机12驱动机械手抓23抓取物品，光电编码器28检测到机械手抓23抓取物品，将信息传递给控制器25，控制器25控制升降电机12逆向转动，升降气缸14收缩，带动机械手抓23将物品抓取，完成了物品的抓取与码垛。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种关节式机器人，包括底座（1）、转座（3）、大臂（8）、小臂调节杆（10）、升降气缸（14）、小臂（15）、夹板气缸（18）、连接板（24）和旋转电机（27），其特征在于：所述底座（1）上固定安装有底盘（2），底盘（2）与底座（1）通过螺母连接，底盘（2）上安装有转座（3），转座（3）上安装有平衡气缸（5）；所述平衡气缸（5）的一侧固定安装有连接装置（4），连接装置（4）与转座（3）通过螺母连接；所述大臂（8）的底部固定安装在转座（3）上，连接板（24）的顶部固定焊接锁扣（6），连接板（24）安装在平衡气缸（5）的另一侧，连接板（24）上端的锁扣（6）固定在大臂（8）上，其底端与转座（3）固定连接；所述大臂（8）的外侧安装有大臂调节杆（7），大臂调节杆（7）的底端与锁扣（6）通过螺母固定连接，大臂调节杆（7）的顶部固定安装有三脚架（9），小臂（15）的一端与大臂（8）的顶部通过转轴（17）铰接，转轴（17）上设置有转轴调节装置（16），小臂（15）的另一端固定安装手腕体（13）；所述小臂调节杆（10）设置在小臂（15）上，小臂调节杆（10）的一端连接在三脚架（9）上，两者通过螺母固定连接，手腕体（13）上安装升降电机（12），升降电机（12）的一侧焊接转盘（11），小臂调节杆（10）的另一端与转盘（11）固定连接；所述升降气缸（14）安装在手腕体（13）的底部，夹板气缸（18）的内部设置有活塞（19），活塞（19）伸出夹板气缸（18）的外部，活塞（19）的顶部与升降气缸（14）固定连接；所述活塞（19）上安装有连接片（20），连接片（20）的末端连接有铝型材（21），铝型材（21）与机械手抓（23）固定焊接，夹板气缸（18）上安装机械手抓连接盘（22），机械手抓连接盘（22）位于铝型材（21）之间，铝型材（21）与机械手抓连接盘（22）活动连接；所述底座（1）安装有控制器（25），大臂电机（26）固定在转座（3）上，大臂电机（26）的输出轴与大臂（8）的底部固定连接；所述旋转电机（27）安装在底座（1）上，旋转电机（27）的转轴与转座（3）活动连接，大臂（8）上设有光电编码器（28），大臂（8）与小臂（15）的连接处安装有小臂电机（29），手腕体（13）上安装光电检测装置（30）。

2.根据权利要求1所述的一种关节式机器人，其特征在于：所述光电检测装置（30）与光电编码器（28）通过导线连接，光电编码器（28）连接在控制器（25）上。

3.根据权利要求1所述的一种关节式机器人，其特征在于：所述控制器（25）为PLC智能控制器，升降电机（12）、大臂电机（26）、旋转电机（27）和小臂电机（29）均与控制器（25）通过导线连接。

4.根据权利要求1所述的一种关节式机器人，其特征在于：所述机械手抓（23）采用铝合金锻造而成，机械手抓（23）的内侧壁安装有耐磨垫。

5.根据权利要求1所述的一种关节式机器人，其特征在于：所述大臂调节杆（7）向外侧弯曲形成弧形结构，大臂调节杆（7）与锁扣（6）的连接处焊接加强筋。

6.根据权利要求1所述的一种关节式机器人，其特征在于：所述底座（1）的底部四角固定安装有减震装置（32），底座（1）与转座（3）之间设置旋转轴（31）。