CN208496966U - 一种可调节的工作台用机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节的工作台用机械臂，包括载物工作架、伸缩单元、俯仰单元、中杆、旋转底座、基座和连接桩；按压俯仰单元的俯仰扳手可实现工作台用机械臂俯仰角度的变化；旋转伸缩单元的操作手柄可实现工作台用机械臂伸缩；通过活动连接的旋转底座和基座之间的相对转动与定位，可实现工作台用机械臂的前后摇摆。本实用新型的可调节工作台用机械臂无需像全自动或者半自动的机械臂那样，对机械臂的运动轨迹进行编程或者预先设定轨道，即可方便灵活的调整并锁定工作台的俯仰角度、高度、前后距离等姿态位置，且制造成本较低，可广泛应用于工业生产过程中。

Description

一种可调节的工作台用机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种可调节的工作台用机械臂。

背景技术

现有工业生产中的工作台大多位置都是固定的，不适于工人对大体积组件进行柔性的装配，操作工人需要来回手动搬动工作台上的物品，耗费大量体力，而且工作效率较低，需要一种工作台可以依据操作者和工件的需求，灵活调整工作台的位置和姿态，并且可以安全稳固的锁定所工作台当前所处的承重工作状态。

另一方面，在现有的工业生产过程中，全自动或者半自动的机械臂已经广泛的应用于物料运输中，但这些都需要对机械臂的运动轨迹进行编程或者预先设定轨道，运动的方式不灵活且成本非常的高昂。普通的机械手臂结构复杂，成本高，操作控制不便灵活，所以不适合可调节工作台的使用需求。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可手动调节的工作台用机械臂，可以方便灵活的调整并锁定工作台的俯仰角度、高度、前后距离等位置和姿态。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现工作台在各个自由度、前后方向，上下方向及翻转角度上实现方便可调，并能对所需的姿态位置进行锁定。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可调节的工作台用机械臂，包括载物工作架、伸缩单元、俯仰单元、中杆、旋转底座、基座和连接桩；所述伸缩单元包括操作手柄、伸缩件、固定件，所述固定件活动连接在所述中杆上，所述操作手柄固连在所述固定件上，所述伸缩件可相对于所述固定件伸缩运动，所述载物工作架活动连接在所述伸缩件上；所述俯仰单元包括俯仰扳手、俯仰调节组件，所述俯仰扳手设置在所述中杆中前部，所述俯仰调节组件为啮合副，分别设置在所述中杆的另一端及所述旋转底座的一端，所述中杆可上下移动，使所述俯仰调节组件啮合副脱离或复位；所述旋转底座的另一端通过定位转轴与所述基座的一端活动连接，所述连接桩设置在所述基座的另一端；按压所述俯仰扳手可实现所述工作台用机械臂俯仰角度的变化；旋转所述伸缩单元中的所述操作手柄，可实现所述工作台用机械臂的伸缩。

进一步地，所述俯仰扳手为杠杆机构，支点套装在所述中杆前端，动力点为所述俯仰扳手的手柄，阻力点与中杆前端固定；所述俯仰调节组件的啮合副为插齿和分度齿定位槽，所述插齿活动连接在所述中杆后端，可随中杆前后移动，实现与所述分度齿定位槽的啮合和脱离，所述分度齿定位槽活动连接在所述旋转底座前端，压下所述俯仰扳手，可带动所述中杆向前运动。

进一步地，所述俯仰调节组件还包括复位弹簧，设置在所述插齿一侧压并紧所述插齿，用于释放压下所述俯仰扳手的力后，使所述插齿复位到与所述分度齿定位槽啮合的状态，锁定所述载物工作架仰角。

进一步地，所述分度齿定位槽还设置有限位轴，用于限制所述分度齿定位槽绕着所述定位转轴的转动范围，左右各转动不超过20°。

进一步地，所述俯仰调节组件俯仰运动角度的调整范围为0～30°，分度间隔不大于6°。

进一步地，所述伸缩单元中的所述固定件为齿轮、所述伸缩件为齿条，所述伸缩单元还包括定位件，所述定位件为弹簧定位销，所述齿轮上设置有凹槽，当松开所述弹簧定位销并使其落入所述凹槽时，所述弹簧定位销锁定所述齿轮使其停止旋转。

再进一步地，所述凹槽有12个。

进一步地，所述基座为可折叠基座，折叠转动角度为65°，折叠转动后可以实现自动锁定。

进一步地，所述工作台用机械臂可以绕操作台立柱轴线360°旋转，所述载物工作架可绕所述伸缩件旋转。

进一步地，所述可旋转载物工作架的高度在1600mm～2100mm范围内可调。

通过该机械臂机构可以方便灵活的调整并锁定工作台的俯仰角度、高度、前后距离等姿态位置。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的可调节工作台用机械臂一个较佳实施示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰单元俯仰调节组件啮合锁定示意图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰单元俯仰调节组件脱离解锁示意图；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰扳手和伸缩单元局部示意图；

图5是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰扳手调节组件锁紧状态局部示意图；

图6是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰扳手调节组件解锁状态局部示意图；

图7是本实用新型的一个较佳实施例的俯仰调节组件外观结构示意图；

图8是本实用新型的一个较佳实施例的伸缩单元局部示意图；

图9是本实用新型的一个较佳实施例的伸缩单元局部剖视图；

图10是本实用新型的一个较佳实施例的可折叠基座固定关节卡位局部示意图；

图11是本实用新型的一个较佳实施例的可折叠基座前后摇摆关节复位图；

图12是本实用新型的一个较佳实施例的前后摇摆关节转动图；

其中，1‐载物工作架，2‐俯仰单元，3‐伸缩单元、4‐旋转底座、5‐基座，6‐连接桩，7‐中杆，21‐俯仰扳手，22‐俯仰调节组件，211‐手柄，212‐转轴，222‐插齿，221‐分度齿定位槽，224‐限位轴，225‐定位转轴，223‐复位弹簧，31‐伸缩摇把，32‐齿轮， 33‐齿条，34‐弹簧定位销。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，是本实用新型的一个较佳实施例的整体外观结构示意图，该可调节的工作台用机械臂包括载物工作架1、伸缩单元2、俯仰单元3、旋转底座4、基座 5和连接桩6；伸缩单元2包括伸缩操作手柄、伸缩件、固定件，固定件活动连接在所述中杆7上，操作手柄固连在固定件上，伸缩件可相对于固定件伸缩运动，载物工作架1活动连接在伸缩件上；俯仰单元3包括俯仰扳手21、俯仰调节组件，俯仰扳手21设置在中杆7中前部，俯仰调节组件为啮合副，分别设置在中杆7的另一端及旋转底座4的一端，中杆可上下移动，使俯仰调节组件啮合副脱离或复位；旋转底座4的另一端通过定位转轴27与基座5的一端活动连接，连接桩6设置在基座5的另一端；

本发明可调节工作台用机械臂的载物工作架为可旋转载物工作架。

如图2和图3所示，描述了俯仰运动的实现；本实施例中，俯仰单元2为俯仰扳手21和俯仰调节组件22，俯仰扳手21为杠杆机构，包括手柄211、转轴212，俯仰调节组件为22，包括插齿222、分度齿定位槽221、复位弹簧223；按动俯仰手柄211，利用杠杆原理，以转轴212为支点，拉动中杆7，中杆7带动插齿222脱离分度齿定位槽221，完成解锁动作，此时可以对机械臂进行前后摇摆的俯仰动作，当摆到合适位置时，松开手柄211，由于中杆7上复位弹簧223的作用力，使插齿222回弹进分度齿定位槽221中，这时候操作台俯仰单元为锁定状态。

如图4所示，是本实用新型的俯仰扳手21和伸缩单元3局部示意图，本实施案例中，伸缩操作手柄为伸缩摇把31，由于俯仰和伸缩动作均手动完成，所以将需要手动操作的按压俯仰扳手21和伸缩摇把3的位置设置在中杆7前端相邻近的位置，但操作的方向互相垂直，既方便快速操作又防止两个操作运动的干涉。

如图5和图6所示，为俯仰单元2的锁紧和解锁状态局部示意图，俯仰调节组件 22的分度齿定位槽221上有上下两个孔，限位轴224穿过上孔，定位转225轴通过下孔定位分度齿定位槽221；在解锁状态下，限位轴224限制了分度齿定位槽221只能绕着定位转轴在一定范围内转动，实现了俯仰功能。在本实施范例中工作台用机械臂的俯仰转动调整范围为0～30°，分度间隔不大于6°。

如图8和图9所示，为伸缩单元3局部示意图，本实施例中，伸缩单元3中的固定件为齿轮32，伸缩件为齿条33，操作手柄为伸缩摇把31，齿轮箱上还设有弹簧定位销34，齿轮32侧面上有12个凹槽；伸缩功能的实现方式为：拉出弹簧定位销34，解锁齿轮32，手动旋转伸缩摇把31，齿轮32旋转带动齿条33运动，完成机械臂升缩操作，当机械臂伸缩调整到一个合适的姿态位置后，松开弹簧定位销34，弹簧定位销34卡入齿轮32侧面凹槽内，即可锁定齿轮，从而锁定机械臂伸缩位置。

如图10所示，为实现机械臂前后摇摆功能而设置的可调固定关节示意图，在本实施范例中，可折叠基座脱开上的关节卡位后，可折叠基座可以关节轴销为原点相对折叠转动，最大折叠转动角度为65°，当机械臂折叠转动完成后，可折叠基座的关节卡位再次自动锁定。

如图11所示是本实用新型的前后摇摆关节在复位时的状态，如图12所示为前后摇摆关节转动65°后的状态。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调节的工作台用机械臂，其特征在于，包括了载物工作架、伸缩单元、俯仰单元、中杆、旋转底座、基座和连接桩；所述伸缩单元包括操作手柄、伸缩件、固定件，所述固定件连接在所述中杆上，所述操作手柄固连在所述固定件上，所述伸缩件可相对于所述固定件伸缩运动，所述载物工作架活动连接在所述伸缩件上；所述俯仰单元包括俯仰扳手、俯仰调节组件，所述俯仰扳手设置在所述中杆中前部，所述俯仰调节组件为啮合副，分别设置在所述中杆的另一端及所述旋转底座的一端，所述中杆可上下移动，使所述俯仰调节组件啮合副脱离或复位；所述旋转底座的另一端通过定位转轴与所述基座的一端活动连接，所述连接桩设置在所述基座的另一端；按压所述俯仰扳手可实现所述工作台用机械臂俯仰角度的变化；旋转所述伸缩单元的操作手柄，可实现所述工作台用机械臂的伸缩。

2.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述俯仰扳手为杠杆机构，支点套装在所述中杆前端，动力点为所述俯仰扳手的手柄，阻力点与中杆前端固定，压下所述俯仰扳手，可带动所述中杆向前运动；所述俯仰调节组件的啮合副为插齿和分度齿定位槽，所述插齿活动在所述中杆端，可随中杆前后移动，实现与所述分度齿定位槽的啮合和脱离，所述分度齿定位槽活动连接在所述旋转底座前端。

3.如权利要求2所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述俯仰调节组件还包括复位弹簧，设置在所述插齿前部，当释放压下所述俯仰扳手的力后，用来使所述插齿复位到与所述分度齿定位啮合的状态，锁定所述载物工作架的仰角。

4.如权利要求3所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述分度齿定位槽还设置有限位轴，用于限制所述分度齿定位槽绕着所述定位转轴的转动范围不超出左右各转动20°。

5.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述俯仰调节组件的俯仰运动调整范围为0～30°，分度间隔为6°。

6.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述伸缩单元中的所述固定件为齿轮、所述伸缩件为齿条，所述伸缩单元还包括定位件，所述定位件为弹簧定位销，所述齿轮上设置有凹槽，当松开所述弹簧定位销并使其落入所述凹槽时，所述弹簧定位销锁定所述齿轮使其停止旋转。

7.如权利要求6所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述凹槽有12个。

8.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述基座为可折叠基座，折叠转动角度为65°，折叠转动后可以实现自动锁定。

9.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述工作台用机械臂可以绕操作台立柱轴线360°旋转，所述载物工作架可旋转调节俯仰角度。

10.如权利要求1所述的可调节的工作台用机械臂，其特征在于，所述可旋转载物工作架的高度在1600mm～2100mm范围内可调。