CN211073623U - 一种实训用机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实训用机械臂，包括依次连接的固定座(1)，活动座(2)，机械大臂(3)，机械小臂(4)，旋转座(5)，安装座(6)和末端执行机构，末端执行机构可以为机器人夹爪及吸附夹具(7)，机器人打磨工装(8)或机器人模拟涂胶及雕刻夹具(9)。本实用新型的优点在于：用户可针对工具进行自由切换实训，根据不同工艺或项目需求选择不同的工具；本实用新型的机械臂可以底层控制每一个关节动作，输入输出控制点数多，各关节可以联动运作，定位精度高，运行速度快。

Description

一种实训用机械臂

技术领域

本实用新型涉及工业机器人应用领域，具体涉及一种实训用机械臂。

背景技术

随着机器人的普及和在各行各业的广泛使用，机器人教育也愈发重要，机器人实训设备逐渐得到重视。其中，工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，其属于工业机器人的一个重要分支，是在机械化和自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，使其在国民经济各领域中有着广阔的应用前景。

机器人实训设备可以对机器人的应用进行模拟，具有很好的演示效果，并且能够培养学生实际的动手操作能力。但是，一方面，现有的教学仪器领域中机电控制的实训对象多为简单的机电关节离散组合，存在结构不合理、关节不能联动、定位精度低、控制点数少等缺点，不能很好地为学员展现真实工业现场的设备工作状态，缺乏实训的深度。另一方面，工业现场使用的工业机器人虽然具备多关节联动、定位精度高等特点，但其都配套专用的机器人控制器，只需对控制器进行一些参数设置或简单编程即可，学员不能对各关节进行底层控制，达不到机电控制充分实训的效果。

随着现代电气控制技术的发展，生产加工技术领域对自动化的要求不断提高，需要结合不同机械和电气的连贯性和实用性，利用典型的生产加工设备开展相关专业的教学和实训。而目前使用的实训机械手大多如专利号CN 201220163855.2公开的模块式光机电一体化控制实训系统的旋转机械手，其通过升降、滑移的方式实现简单的操作，这种机械手仿真度低，容易使学员失去实训兴趣，教学培训效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高仿真度的实训用机械臂，用以解决以上技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种实训用机械臂，包括固定座，活动座，机械大臂，机械小臂，旋转座，安装座和末端执行机构；所述实训用机械臂通过固定座固定在实训工作台面上，所述固定座上端转动连接有活动座，所述活动座用于使机械臂整体绕竖直方向轴线转动；所述机械大臂通过大臂关节与所述活动座转动连接，所述机械小臂的一端通过小臂关节与所述机械大臂转动连接，所述大臂关节的转轴和所述小臂关节的转轴分别固定在所述机械大臂的底端和顶端，且二者轴线相互平行；所述机械小臂的另一端设有凹槽，所述凹槽内设有执行关节，所述旋转座一端转动套设于所述执行关节的转轴上，所述旋转座的另一端固定连接有安装座，所述安装座用于连接末端执行机构。

进一步地，所述末端执行机构为机器人夹爪及吸附夹具，所述机器人夹爪及吸附夹具通过一连接法兰连接至所述安装座，所述连接法兰下端连接有固定臂，所述固定臂末端连接有一滑轨，两个滑动臂对称布置于所述滑轨下方，并可沿所述滑轨相对移动；两个所述滑动臂末端分别设置有夹爪，两个所述滑动臂侧面分别设置有用于驱动两个所述滑动臂滑动的电磁阀；两个所述滑动臂之间固定有一吸盘臂，所述吸盘臂末端设置有吸盘，所述吸盘上方设置有用于控制所述吸盘内部真空度的真空电磁阀。

进一步地，所述末端执行机构为机器人打磨工装，所述机器人打磨工装通过一连接法兰连接至所述安装座，垂直于所述安装座底面设置有一固定杆，所述固定杆末端通过一连接块连接一活动杆的首端，所述固定杆与所述活动杆平行设置，所述活动杆的末端连接有一打磨头。

进一步地，所述末端执行机构为机器人模拟涂胶及雕刻夹具，所述机器人模拟涂胶及雕刻夹具通过一连接法兰连接至所述安装座，所述安装座下端连接有一Y型固定臂，所述固定臂的两端分别可拆卸连接有焊枪和涂胶嘴。

进一步地，所述机械大臂上部与所述机械大臂呈倾斜设置。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型实训用机械臂通过多个电机控制各部件的转动，实现机械手的多种动作，相对于升降和滑移式的机械手，结构更加合理，仿真度高，更加贴近真实的机械手，能够有效地唤起学生兴趣；且操作更加复杂，能够更加有效地提高教学培训效果。另外，用户可针对工具进行自由切换实训，根据不同工艺或项目需求选择不同的工具，一机多用，方便快捷。

附图说明

图1是本实用新型提供的实训用机械臂结构示意图；

图2是本实用新型提供的实训用机械臂正视图；

图3是本实用新型提供的实训用机械臂侧视图；

图4是本实用新型提供的实训用机械臂俯视图；

图5是本实用新型提供的实训用机械臂机器人打磨工装结构图；

图6是本实用新型提供的实训用机械臂机器人夹爪及吸附夹具结构图；

其中，1-固定座，2-活动座，3-机械大臂，4-机械小臂，5-旋转座，6-安装座，7-机器人夹爪及吸附夹具，701-夹爪，702-电磁阀，703-吸盘，704-真空电磁阀，8-机器人打磨工装，801-固定杆，802-连接块，803-活动杆，804-打磨头，9-机器人模拟涂胶及雕刻夹具，901-固定臂，902-焊枪，903-涂胶嘴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：参见附图1-6所示，一种实训用机械臂，包括固定座1，活动座2，机械大臂3，机械小臂4，旋转座5，安装座6和末端执行机构；所述实训用机械臂通过固定座1固定在实训工作台面上，所述固定座1上端转动连接有活动座2，所述活动座2用于使机械臂整体绕竖直方向轴线转动；所述机械大臂3通过大臂关节与所述活动座2转动连接，所述机械小臂4的一端通过小臂关节与所述机械大臂3转动连接，所述大臂关节的转轴和所述小臂关节的转轴分别固定在所述机械大臂3的底端和顶端，且二者轴线相互平行；所述机械小臂4的另一端设有凹槽，所述凹槽内设有执行关节，所述旋转座5一端转动套设于所述执行关节的转轴上，所述旋转座5的另一端固定连接有安装座6，所述安装座6用于连接末端执行机构。

进一步地，所述末端执行机构为机器人夹爪及吸附夹具7，所述机器人夹爪及吸附夹具7通过一连接法兰连接至所述安装座6，所述连接法兰下端连接有固定臂，所述固定臂末端连接有一滑轨，两个滑动臂对称布置于所述滑轨下方，并可沿所述滑轨相对移动；两个所述滑动臂末端分别设置有夹爪701，两个所述滑动臂侧面分别设置有用于驱动两个所述滑动臂滑动的电磁阀702；两个所述滑动臂之间固定有一吸盘臂，所述吸盘臂末端设置有吸盘703，所述吸盘703上方设置有用于控制所述吸盘703内部真空度的真空电磁阀704。机器人夹爪与吸附夹具安装在机器人法兰末端，可完成产品的搬运动作；夹爪由电磁阀控制，可将产品由取料处搬运至目标位置；吸盘由真空电磁阀控制，同样可对产品进行搬运；用户可根据项目需求自行选择合适的搬运工装完成项目实训。

进一步地，所述末端执行机构为机器人打磨工装8，所述机器人打磨工装8通过一连接法兰连接至所述安装座6，垂直于所述安装座底面设置有一固定杆801，所述固定杆801末端通过一连接块802连接有一活动杆803的首端，所述固定杆801与所述活动杆803平行设置，所述活动杆803的末端连接有一打磨头804。机器人打磨工装是安装在机器人法兰末端的机器人夹治具，主要由机器人来控制，根据产品工艺要求更换不同的打磨头，用来对产品进行打磨、抛光、去毛刺等。

进一步地，所述末端执行机构为机器人模拟涂胶及雕刻夹具9，所述机器人模拟涂胶及雕刻夹具9通过一连接法兰连接至所述安装座6，所述安装座6下端连接有一Y型固定臂901，所述固定臂901的两端分别可拆卸连接有焊枪902和涂胶嘴903。此工装采用双夹爪设计理念，模拟弧焊焊枪和激光镭雕工艺，配合轨迹实训模块，可实现焊接或涂胶轨迹的实训；配合雕刻模块的使用，可模拟激光切割、激光雕刻等实训项目。采用双夹爪设计理念，用户可针对工具进行自由切换实训，根据不同工艺或项目需求选择不同的工具。

进一步地，所述机械大臂3上部与所述机械大臂3呈倾斜设置。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实训用机械臂，其特征在于：包括固定座(1)，活动座(2)，机械大臂(3)，机械小臂(4)，旋转座(5)，安装座(6)和末端执行机构；所述实训用机械臂通过固定座(1)固定在实训工作台面上，所述固定座(1)上端转动连接有活动座(2)，所述活动座(2)用于使机械臂整体绕竖直方向轴线转动；所述机械大臂(3)通过大臂关节与所述活动座(2)转动连接，所述机械小臂(4)的一端通过小臂关节与所述机械大臂(3)转动连接，所述大臂关节的转轴和所述小臂关节的转轴分别固定在所述机械大臂(3)的底端和顶端，且二者轴线相互平行；所述机械小臂(4)的另一端设有凹槽，所述凹槽内设有执行关节，所述旋转座(5)一端转动套设于所述执行关节的转轴上，所述旋转座(5)的另一端固定连接有安装座(6)，所述安装座(6)用于连接末端执行机构。

2.根据权利要求1所述的实训用机械臂，其特征在于：所述末端执行机构为机器人夹爪及吸附夹具(7)，所述机器人夹爪及吸附夹具(7)通过一连接法兰连接至所述安装座(6)，所述连接法兰下端连接有固定臂，所述固定臂末端连接有一滑轨，两个滑动臂对称布置于所述滑轨下方，并可沿所述滑轨相对移动；两个所述滑动臂末端分别设置有夹爪(701)，两个所述滑动臂侧面分别设置有用于驱动两个所述滑动臂滑动的电磁阀(702)；两个所述滑动臂之间固定有一吸盘臂，所述吸盘臂末端设置有吸盘(703)，所述吸盘(703)上方设置有用于控制所述吸盘(703)内部真空度的真空电磁阀(704)。

3.根据权利要求1所述的实训用机械臂，其特征在于：所述末端执行机构为机器人打磨工装(8)，所述机器人打磨工装(8)通过一连接法兰连接至所述安装座(6)，垂直于所述安装座底面设置有一固定杆(801)，所述固定杆(801)末端通过一连接块(802)连接有一活动杆(803)的首端，所述固定杆(801)与所述活动杆(803)平行设置，所述活动杆(803)的末端连接有一打磨头(804)。

4.根据权利要求1所述的实训用机械臂，其特征在于：所述末端执行机构为机器人模拟涂胶及雕刻夹具(9)，所述机器人模拟涂胶及雕刻夹具(9)通过一连接法兰连接至所述安装座(6)，所述安装座(6)下端连接有一Y型固定臂(901)，所述固定臂(901)的两端分别可拆卸连接有焊枪(902)和涂胶嘴(903)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的实训用机械臂，其特征在于：所述机械大臂(3)上部与所述机械大臂(3)呈倾斜设置。

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