CN210639788U - 一种操作机构和工业机器臂技能考核平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种操作机构和工业机器臂技能考核平台，用于提高操作机构对物体的操作的安全性。该操作机构包括支撑部件、设置在支撑部件内的电机、联轴器、设置在支撑部件内的操作部件、和缓冲部件。其中，联轴器的下端部和电机的扭力输出轴连接，联轴器能够沿垂直方向做伸缩运动。操作部件包括旋转轴和操作台，旋转轴的一端和联轴器的上端部固定连接，旋转轴的另一端和操作台固定连接。缓冲部件和操作部件连接，缓冲部件用于向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。这样，操作台沿垂直方向移动时受到弹性缓冲力，从而减轻了物品和操作台的碰撞力度，提高了操作机构对物体的操作的安全性，且能满足操作台的工作需求。

Description

一种操作机构和工业机器臂技能考核平台

技术领域

本实用新型涉及操作设备领域，尤其涉及一种操作机构和工业机器臂技能考核平台。

背景技术

操作设备用于对物体进行操作，例如对物体进行加工、转配等。在对物体进行操作前，需要将待操作的物体放置在操作设备上。

现有的方案中，用户通过人工或者器械将物体直接放置在操作设备上，在放置过程中，物体和操作设备会产生碰撞，导致损坏物体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作机构和工业机器臂技能考核平台，用于提高操作机构对物体的操作的安全性。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种操作机构，包括：

支撑部件；

设置在所述支撑部件内的电机；

联轴器，所述联轴器的下端部和所述电机的扭力输出轴连接，所述联轴器能够沿垂直方向做伸缩运动；

设置在所述支撑部件内的操作部件，所述操作部件包括旋转轴和操作台，所述旋转轴的一端和所述联轴器的上端部固定连接，所述旋转轴的另一端和所述操作台固定连接；

缓冲部件，所述缓冲部件和所述操作部件连接，所述缓冲部件用于向所述操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。

可选的，所述操作机构还包括滚动轴承，所述滚动轴承的内圈和所述旋转轴固定连接，所述滚动轴承的外圈和所述缓冲部件固定连接。

可选的，所述缓冲部件包括缓冲板、弹性件和连杆；

所述连杆贯穿所述缓冲板，所述缓冲板和所述连杆沿垂直方向滑动连接，所述缓冲板和所述滚动轴承的外圈固定连接；

所述弹性件的一端和所述连杆连接，所述弹性件的另一端和所述缓冲板连接。

可选的，所述弹性件的上端部和所述缓冲板连接，所述弹性件的下端部和所述连杆连接；

所述连杆上设有限位件，所述缓冲板位于所述限位件和所述弹性件之间。

可选的，所述连杆的数量为至少两个；

所述支撑部件包括面板，所述面板位于所述支撑部件的顶部，所述连杆的远离所述弹性件的一端和所述面板连接。

可选的，所述操作台的顶部上设有容置槽，所述容置槽用于容置物件。

可选的，所述支撑部件包括面板，所述面板位于所述支撑部件的顶部，所述面板上设有隔离通孔，所述操作台通过所述隔离通孔；

所述隔离通孔和所述操作台的横截面的外边界为圆形。

可选的，所述联轴器包括第一轴体和第二轴体，所述第一轴体的外侧面设有凸块，所述第二轴体的侧面开有槽体，所述槽体为沿垂直方向延伸的开槽结构；

所述第一轴体套接在所述第二轴体的空腔内，所述凸块位于所述槽体内，所述第一轴体和所述第二轴体沿垂直方向滑动连接。

可选的，所述操作机构还包括电机安装架，所述电机安装架位于所述支撑部件内，所述电机设置在所述电机安装架上；

所述支撑部件包括底板，所述底板位于所述支撑部件的底部，所述电机安装架设置在所述底板上。

为达此目的，本实用新型实施例还采用以下技术方案：

一种工业机器臂技能考核平台，包括机器手和操作机构，所述机器手用于向所述操作机构取放物料；

所述操作机构为如上所述的操作机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实施例的操作机构包括支撑部件、设置在支撑部件内的电机、联轴器、设置在支撑部件内的操作部件、和缓冲部件。其中，联轴器的下端部和电机的扭力输出轴连接，联轴器能够沿垂直方向做伸缩运动。操作部件包括旋转轴和操作台，旋转轴的一端和联轴器的上端部固定连接，旋转轴的另一端和操作台固定连接。缓冲部件和操作部件连接，缓冲部件用于向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。这样，当将物体放置在操作台上时，因联轴器、旋转轴、和操作台依次连接，而联轴器能够沿垂直方向做伸缩运动，从而操作台能沿垂直方向移动。缓冲部件向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力后，操作台沿垂直方向移动时受到该弹性缓冲力，从而减轻了物品和操作台的碰撞力度，提高了操作机构对物体的操作的安全性，且能满足操作台的工作需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的操作机构的一结构示意图；

图2为图1所示的操作机构的另一结构示意图；

图3为图1所示的操作机构的正视图；

图4为图1所示的操作机构的左视图；

图5为本实用新型实施例提供的工业机器臂技能考核平台的结构示意图。

图中：

1、支撑部件；2、面板；3、底板；4、电机；5、旋转轴；6、操作台；7、滚动轴承；8、缓冲板；9、联轴器；91、第一轴体；92、第二轴体；93、凸块；94、槽体；10、连杆；11、限位件；12、容置槽；13、定位坐标系；14电机安装架；15、弹性件；16、机器手；17、操作机构。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种操作机构17和工业机器臂技能考核平台，用于提高操作机构17对物体的操作的安全性。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1、图2、图3和图4，图1为本实用新型实施例提供的操作机构17的一结构示意图，图2为该操作机构17的另一结构示意图，图3为该操作机构17的正视图，图4为该操作机构17的左视图。

本实用新型实施例的操作机构17包括支撑部件1、联轴器9、缓冲部件、设置在支撑部件1内的电机4、以及设置在支撑部件1内的操作部件。

支撑部件1可起支撑作用，支撑部件1的实现方式有多种，例如为壳体结构、或者为支撑柱等。在图1所示的实施例中，支撑部件1包括面板2、底板3、以及连接面板2和底板3的四根支撑柱。

在支撑部件1内设有电机4，该电机4可以为伺服电机4。联轴器9的下端部和电机4的扭力输出轴连接，联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动。联轴器9可将电机4的扭力从联轴器9的下端部传递到联轴器9的上端部。

操作部件包括旋转轴5和操作台6，旋转轴5的一端和联轴器9的上端部固定连接，旋转轴5的另一端和操作台6固定连接。这样，电机4、联轴器9、旋转轴5和操作台6依次连接。因联轴器9的下端部和电机4的扭力输出轴连接，从而，电机4的扭力输出轴转动时，带动联轴器9、旋转轴5和操作台6转动。

在本实用新型实施例中，旋转轴5用于传递扭力，以带动操作台6旋转。操作台6用于对物体进行操作，例如对物料进行加工。

操作台6的顶部用于和物体接触，在一具体的示例中，为了稳定地放置物体，可选地，操作台6的顶部上设有容置槽12，容置槽12用于容置物件。例如，如图1所示，该容置槽12为长方体的凹槽，在其上可以稳定地放置方形物体，从而利于对该物体进行加工操作。容置槽12的位置可位于操作台6的顶部的中间。

应该理解，在操作台6的顶部也可以不设置容置槽12，只是为一平面，或者，操作台6的顶部为曲面或者设置有其它的部件，本实用新型实施例对此不做具体限定。

在本实用新型实施例中，缓冲部件和操作部件连接，缓冲部件用于向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。因联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动，而联轴器9和操作部件连接，从而操作部件的操作台6的顶部被下压，例如被放置物体时，通过联轴器9的收缩，可实现操作台6的下降。因缓冲部件和操作部件连接，从而，缓冲部件向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力，当操作台6下降时，受到缓冲部件的弹性缓冲力的作用，操作台6可缓冲下降。并且在该弹性缓冲力的作用下，操作台6上升运动，恢复原来的位置，联轴器9也可以恢复原来的长度。

如图2、图3和图4所示，可选地，操作机构17还包括滚动轴承7，滚动轴承7的内圈和旋转轴5固定连接，滚动轴承7的外圈和缓冲部件固定连接。这样，缓冲部件的弹性缓冲力可通过滚动轴承7传递给旋转轴5，从而缓冲部件和操作部件连接，以使缓冲部件向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。并且，因滚动轴承7的内圈可相对滚动轴承7的外圈转动，从而保障了旋转轴5的旋转运动可以实现。

应该理解，缓冲部件和操作部件的连接方式还可以通过其它的方式实现。例如，操作机构17包括一较大的滚动轴承7，旋转轴5位于滚动轴承7的内圈内，旋转轴5和滚动轴承7的内圈间隙设置，滚动轴承7的内圈和操作台6固定连接，滚动轴承7的外圈和缓冲部件固定连接，这样也可以通过滚动轴承7传递弹性缓冲力，以及保障操作部件的旋转运动。或者，在缓冲部件的一端设置滚轮，该滚轮和操作台6的底部抵接，这样的设置方式也能实现前述效果。

关于缓冲部件的实现方式有多种，下面以图1-图4的示例，进行详细的说明。

本实用新型实施例的缓冲部件包括缓冲板8、弹性件15和连杆10。其中，连杆10贯穿缓冲板8，缓冲板8和连杆10沿垂直方向滑动连接，缓冲板8和滚动轴承7的外圈固定连接。这样，缓冲板8可以和操作部件、以及滚动轴承7一起沿垂直方向运动。

在本实用新型实施例中，弹性件15的一端和连杆10连接，弹性件15的另一端和缓冲板8连接。

例如，如图3和图4所示，弹性件15的上端部和缓冲板8连接，弹性件15的下端部和连杆10连接。例如，弹性件15为弹簧，弹性件15套接在连杆10上。弹性件15的上端部和缓冲板8抵接，弹性件15的下端部和连杆10抵接。这样当缓冲板8下压时，弹性件15可向缓冲板8提供一向上的弹性力，以缓冲操作部件的下降运动。当操作部件下降后上升时，弹性件15的弹性力作用于缓冲板8，以传递至操作部件，辅助操作部件上升。

其中，连杆10上设有限位件11，缓冲板8位于限位件11和弹性件15之间。这样，缓冲板8的运动距离可受到限位件11的限制。因缓冲板8和操作部件一起沿垂直方向运动，限位件11也限制了操作部件的运动距离，使得操作部件位于合适的空间位置，例如控制操作台6的顶部和支撑部件1的面板2平齐。

应该理解，在其他的实施例中，也可以设置弹性件15的上端部和连杆10连接，弹性件15的下端部和缓冲板8连接，这样，弹性件15可以悬挂缓冲板8，通过弹性力支撑缓冲板8和操作部件，在操作台6上无物体放置时，弹性件15的弹性力和操作部件、滚动轴承7、和缓冲板8三者的重力大致平衡。当缓冲板8下降时，弹性件15的拉力增加，以通过缓冲板8向操作部件提供一弹性缓冲力。

为了实现稳定连接，可选的，在本实用新型实施例中，连杆10的数量为至少两个。在图2和图4所示的示例中，连杆10的数量为四根，分布在旋转轴5的四周。例如，缓冲板8为方形板，在缓冲板8的四个角附近分别被连杆10贯穿。支撑部件1包括面板2，面板2位于支撑部件1的顶部，连杆10的远离弹性件15的一端和面板2连接。如此，通过连杆10固定了弹性件15，弹性件15的弹性力支撑了缓冲板8、滚动轴承7、和操作部件的重量，该三者的重量传递至支撑部件1的面板2。

连杆10的数量为至少两个时，每一连杆10贯穿缓冲板8，每一连杆10上设有弹性件15。

应该理解，本实用新型实施例的弹性件15可以为弹簧、弹性橡胶等弹性部件。

如图3和图4所示，该示例的弹性件15为弹簧，弹簧套接在连杆10上。为了安装的方便，在图1-图4的示例中，连杆10为螺钉，四根螺钉穿过缓冲板8，以和支撑部件1的面板2连接。限位件11为螺母，螺母和螺钉螺纹连接。在弹簧的弹性力的作用下，缓冲板8可和螺母抵接，从而螺母限定缓冲板8、操作部件的位置。

上文对缓冲部件的一个实现方式进行了详细的说明，在其他的实施例中，缓冲部件还可以有多种实现方式。例如，缓冲部件的连杆10为L形，连杆10和支撑部件1的侧壁连接。再如，缓冲部件的一端设有滚轮，滚轮设置在滚轮座上，滚轮座和弹簧连接，滚轮和操作台6的底部抵接。

为了让操作台6的转动能顺利进行，可选地，如图1和图2所示，支撑部件1包括面板2，面板2位于支撑部件1的顶部，面板2上设有隔离通孔，操作台6通过隔离通孔。其中，隔离通孔可设置在面板2的中间。隔离通孔和操作台6的横截面的外边界为圆形。这样，操作台6能在隔离通孔内进行转动，稳定了操作台6的转动位置。在本实用新型实施例中，支撑部件1的面板2上还可以设有定位坐标系13。

如上文所述，联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动。联轴器9可将电机4的扭力从联轴器9的下端部传递到联轴器9的上端部。在一具体的示例中，如图3和图4所示，联轴器9包括第一轴体91和第二轴体92，第一轴体91的外侧面设有凸块93，第二轴体92的侧面开有槽体94，槽体94为沿垂直方向延伸的开槽结构。第一轴体91套接在第二轴体92的空腔内，凸块93位于槽体94内，第一轴体91和第二轴体92沿垂直方向滑动连接。当第二轴体92转动时，通过槽体94对凸块93的抵接，第二轴体92带动第一轴体91转动，从而实现了扭力的传递。在图3的示例中，第二轴体92和电机4的扭力输出轴连接，第一轴体91和旋转轴5连接。

为了方便电机4的安装，可选地，如图1-图4所示，操作机构17还包括电机安装架14，电机安装架14位于支撑部件1内，电机4设置在电机安装架14上。其中，支撑部件1包括底板3，底板3位于支撑部件1的底部，电机安装架14设置在底板3上。

本实用新型实施例的操作机构17的一个具体工作过程如下：参考图1-图4，通过机器手16的夹取，将方形物品放置在操作台6的顶部上的容置槽12。然后，机器手16将另一装配件，例如带螺钉的圆柱体放置到方形物品上，将圆柱体的螺钉和方形物品的螺纹槽对准，向下移动圆柱体，并且，开启操作机构17的电机4，使得电机4带动操作部件转动，旋转的操作台6带动方形物品转动，在缓冲部件的弹性缓冲力的作用下，操作台6逐渐上升，圆柱体的螺钉和方形物品的螺纹槽逐渐完成螺纹连接，从而实现两物体的装配。

综上所述，本实用新型实施例的操作机构17包括支撑部件1、设置在支撑部件1内的电机4、联轴器9、设置在支撑部件1内的操作部件、和缓冲部件。其中，联轴器9的下端部和电机4的扭力输出轴连接，联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动。操作部件包括旋转轴5和操作台6，旋转轴5的一端和联轴器9的上端部固定连接，旋转轴5的另一端和操作台6固定连接。缓冲部件和操作部件连接，缓冲部件用于向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。这样，当将物体放置在操作台6上时，因联轴器9、旋转轴5、和操作台6依次连接，而联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动，从而操作台6能沿垂直方向移动。缓冲部件向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力后，操作台6沿垂直方向移动时受到该弹性缓冲力，从而减轻了物品和操作台6的碰撞力度，提高了操作机构17对物体的操作的安全性，且能满足操作台6的工作需求。

本实用新型实施例还提供了一种工业机器臂技能考核平台，如图5所示，图5为本实用新型实施例提供的工业机器臂技能考核平台的结构示意图。本实用新型实施例的工业机器臂技能考核平台包括机器手16和操作机构17，其中，机器手16用于向操作机构17取放物料。操作机构17为如上各个实施例的操作机构17。例如为如图1-图4所示的操作机构17。

对于该操作机构17来说，当将物体放置在操作台6上时，因联轴器9、旋转轴5、和操作台6依次连接，而联轴器9能够沿垂直方向做伸缩运动，从而操作台6能沿垂直方向移动。缓冲部件向操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力后，操作台6沿垂直方向移动时受到该弹性缓冲力，从而减轻了物品和操作台6的碰撞力度，提高了操作机构17对物体的操作的安全性，且能满足操作台6的工作需求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种操作机构，其特征在于，包括：

支撑部件(1)；

设置在所述支撑部件(1)内的电机(4)；

联轴器(9)，所述联轴器(9)的下端部和所述电机(4)的扭力输出轴连接，所述联轴器(9)能够沿垂直方向做伸缩运动；

设置在所述支撑部件(1)内的操作部件，所述操作部件包括旋转轴(5)和操作台(6)，所述旋转轴(5)的一端和所述联轴器(9)的上端部固定连接，所述旋转轴(5)的另一端和所述操作台(6)固定连接；

缓冲部件，所述缓冲部件和所述操作部件连接，所述缓冲部件用于向所述操作部件提供沿垂直方向的弹性缓冲力。

2.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，

所述操作机构(17)还包括滚动轴承(7)，所述滚动轴承(7)的内圈和所述旋转轴(5)固定连接，所述滚动轴承(7)的外圈和所述缓冲部件固定连接。

3.根据权利要求2所述的操作机构，其特征在于，

所述缓冲部件包括缓冲板(8)、弹性件(15)和连杆(10)；

所述连杆(10)贯穿所述缓冲板(8)，所述缓冲板(8)和所述连杆(10)沿垂直方向滑动连接，所述缓冲板(8)和所述滚动轴承(7)的外圈固定连接；

所述弹性件(15)的一端和所述连杆(10)连接，所述弹性件(15)的另一端和所述缓冲板(8)连接。

4.根据权利要求3所述的操作机构，其特征在于，

所述弹性件(15)的上端部和所述缓冲板(8)连接，所述弹性件(15)的下端部和所述连杆(10)连接；

所述连杆(10)上设有限位件(11)，所述缓冲板(8)位于所述限位件(11)和所述弹性件(15)之间。

5.根据权利要求3所述的操作机构，其特征在于，

所述连杆(10)的数量为至少两个；

所述支撑部件(1)包括面板(2)，所述面板(2)位于所述支撑部件(1)的顶部，所述连杆(10)的远离所述弹性件(15)的一端和所述面板(2)连接。

6.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，

所述操作台(6)的顶部上设有容置槽(12)，所述容置槽(12)用于容置物件。

7.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，

所述支撑部件(1)包括面板(2)，所述面板(2)位于所述支撑部件(1)的顶部，所述面板(2)上设有隔离通孔，所述操作台(6)通过所述隔离通孔；

所述隔离通孔和所述操作台(6)的横截面的外边界为圆形。

8.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，

所述联轴器(9)包括第一轴体(91)和第二轴体(92)，所述第一轴体(91)的外侧面设有凸块(93)，所述第二轴体(92)的侧面开有槽体(94)，所述槽体(94)为沿垂直方向延伸的开槽结构；

所述第一轴体(91)套接在所述第二轴体(92)的空腔内，所述凸块(93)位于所述槽体(94)内，所述第一轴体(91)和所述第二轴体(92)沿垂直方向滑动连接。

9.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，

所述操作机构(17)还包括电机安装架(14)，所述电机安装架(14)位于所述支撑部件(1)内，所述电机(4)设置在所述电机安装架(14)上；

所述支撑部件(1)包括底板(3)，所述底板(3)位于所述支撑部件(1)的底部，所述电机安装架(14)设置在所述底板(3)上。

10.一种工业机器臂技能考核平台，其特征在于，包括机器手(16)和操作机构(17)；

所述机器手(16)用于向所述操作机构(17)取放物料；

所述操作机构(17)为如权利要求1-9任一所述的操作机构(17)。

Images