CN211439979U - 一种自动化机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化机械臂，包括工作台和机械臂，所述机械臂包括Y轴移动机构、Z轴移动机构、X轴移动机构和控制机构，所述控制机构位于工作台的内部，所述控制机构由控制电路板、PLC和蓝牙模块组成，所述工作台的中间固定有护栏，所述护栏的两侧设置有Y轴移动机构，所述Y轴移动机构由直线电机和滑座组成，所述Y轴移动机构的上方设置有Z轴移动机构，所述Z轴移动机构由液压泵、液压控制阀和液压缸组成，所述Z轴移动机构通过连接座与X轴移动机构相固定，X轴移动机构由电磁阀、气缸和连接块组成，本实用新型运用自动化程序控制，可实现空间内任意位置的移动，其承载性及安全性更好，可同时应用于两条生产线，有效提高了生产效率。

Description

一种自动化机械臂

技术领域

本实用新型涉及自动化机械领域，具体为一种自动化机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性, 已在工业装配, 安全防爆等领域得到广泛应用。但是目前的机械臂的承载重量较小，机械臂磨损快，导致使用寿命低，安全性没有保障，工作效率较低，为了解决上述存在的问题，本实用新型设计了一种自动化机械臂。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有机械臂的承载重量较小，机械臂磨损快，导致使用寿命低，安全性没有保障，工作效率较低等缺点，而提出一种自动化机械臂。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括工作台和机械臂，所述机械臂包括Y轴移动机构、Z轴移动机构、X轴移动机构和控制机构，所述控制机构位于工作台的内部，所述控制机构由控制电路板、PLC和蓝牙模块组成，所述工作台的中间固定有护栏，所述护栏的两侧设置有滑台，所述Y轴移动机构由直线电机和滑座组成，所述滑台顶部固定有垂直导向杆和Y轴移动机构，所述Z轴移动机构由液压泵、液压控制阀和液压缸组成，所述Z轴移动机构的顶部固定有连接座，所述连接座的内部设置有轴承，所述连接座的顶部固定有X轴移动机构，所述X轴移动机构由电磁阀、气缸和连接块组成。

优选的，所述机械臂共设置有两处，两处机械臂的组成结构相同，两处机械臂独立工作，互补干涉，两处机械臂关于护栏相对称，护栏通过螺栓与工作台相固定，护栏用于警示作用，警告禁止进入两处机械臂之间，机械臂采用三轴直线式运动来实现空间内任意位置的移动，其承载性更好，使用起来更加安全。

优选的，所述Y轴移动机构的组成结构中，直线电机位于工作台的内部，直线电机与滑座电性连接，Y轴移动机构用于机械臂在Y轴方向上的移动，主要运用电机传动原理控制滑座沿滑台做线性运动。

优选的，所述滑座由主滑座和两处侧滑座组成，两处侧滑座分别通过螺栓与主滑座相固定，其中主滑座位于滑台的顶部，侧滑座位于滑台的两侧，滑座是通过滑轨和滑槽的啮合与滑台相连接的，由于机械臂的大部分重量都位于滑座上方，两处侧滑座提高了滑座沿滑台滑动的稳定的，保证了机械臂的工作安全。

优选的，所述Z轴移动机构的组成结构中，液压缸与滑座之间为螺栓固定，液压泵通过液压控制阀与液压缸相连接，液压缸顶部通过螺栓与连接座相固定，Z轴移动机构用于机械臂在Z轴方向上的移动，主要运用液压传动原理控制液压缸垂直线性升降，其承载承托性较强。

优选的，所述X轴移动机构的组成结构中，电磁阀与气缸电性连接，电磁阀和气缸均通过螺钉与连接座相固定，连接块通过螺钉与气缸相固定，X轴移动机构用于机械臂在X轴方向上的移动，主要运用气动原理控制气缸做线性运动，根据产品的形状大小在连接块上固定相应的机械夹爪。

优选的，所述垂直导向杆与滑座之间为焊接固定，连接座通过轴承与垂直导向杆滑动连接，垂直导向杆用于调整Z轴移动机构的平衡，防止夹持较重产品使Z轴移动机构失去平衡，用于保护Z轴移动机构，轴承用于减小连接座与垂直导向杆之间的摩擦力，进而减轻Z轴移动机构的负荷。

优选的，所述机械臂包括以控制机构为信号控制中心，Y轴移动机构、Z轴移动机构和X轴移动机构均与控制机构电性连接，其中控制机构内的控制电路板、PLC和蓝牙模块之间为电性连接，蓝牙模块通过蓝牙与计算机无线连接，控制机构中的控制电路板用于控制以及信号传递给其他移动机构，PLC内寄存了机械臂的工作程序，使机械臂按PLC内的程序自动进行工作，计算机可通过蓝牙与控制机构内的蓝牙模块无线连接，进行上传或更新PLC的控制程序。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型运用自动化程序控制，通过在三轴上的线性运动实现空间内任意位置的移动，其承载承托性好，可承载较重的产品，安全性更可靠，使用寿命更高，两个机械臂独立工作互不干涉，可同时应用于两条生产线，有效提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的剖视结构示意图A-A。

图4为本实用新型的局部放大结构示意图B。

图5为本实用新型的局部放大结构示意图C。

图6为本实用新型的工作原理图。

图中：1-工作台，2-Y轴移动机构，3-Z轴移动机构，4-X轴移动机构，5-控制机构，6-护栏，7-直线电机，8-滑座，9-主滑座，10-侧滑座，11-滑台，12-控制电路板，13-PLC，14-蓝牙模块，15-液压泵，16-液压控制阀，17-液压缸，18-连接座，19-轴承，20-垂直导向杆，21-气缸，22-连接块，23-机械臂，24-电磁阀。

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1-6，本实用新型提供一种技术方案：包括工作台1和机械臂23，所述机械臂23包括Y轴移动机构2、Z轴移动机构3、X轴移动机构4和控制机构5，所述控制机构5位于工作台1的内部，所述控制机构5由控制电路板12、PLC13和蓝牙模块14组成，所述工作台1的中间固定有护栏6，所述护栏6的两侧设置有滑台11，所述Y轴移动机构2由直线电机7和滑座8组成，所述滑台11顶部固定有垂直导向杆20和Y轴移动机构2，所述Z轴移动机构3由液压泵15、液压控制阀16和液压缸17组成，所述Z轴移动机构3的顶部固定有连接座18，所述连接座18的内部设置有轴承19，所述连接座18的顶部固定有X轴移动机构4，所述X轴移动机构4由电磁阀24、气缸21和连接块22组成。

机械臂23共设置有两处，两处机械臂23的组成结构相同，两处机械臂23独立工作，互补干涉，两处机械臂23关于护栏6相对称，护栏6通过螺栓与工作台1相固定，护栏6用于警示作用，警告禁止进入两处机械臂23之间，机械臂23采用三轴直线式运动来实现空间内任意位置的移动，其承载性更好，使用起来更加安全。

在Y轴移动机构2的组成结构中，直线电机7位于工作台1的内部，直线电机7与滑座8电性连接，Y轴移动机构2用于机械臂23在Y轴方向上的移动，主要运用电机传动原理控制滑座8沿滑台11做线性运动。

滑座8由主滑座9和两处侧滑座10组成，两处侧滑座10分别通过螺栓与主滑座9相固定，其中主滑座9位于滑台11的顶部，侧滑座10位于滑台11的两侧，滑座8是通过滑轨和滑槽的啮合与滑台11相连接的，由于机械臂23的大部分重量都位于滑座8上方，两处侧滑座10提高了滑座8沿滑台11滑动的稳定的，保证了机械臂23的工作安全。

在Z轴移动机构3的组成结构中，液压缸15与滑座8之间为螺栓固定，液压泵15通过液压控制阀16与液压缸17相连接，液压缸17顶部通过螺栓与连接座18相固定，Z轴移动机构3用于机械臂23在Z轴方向上的移动，主要运用液压传动原理控制液压缸17垂直线性升降，其承载承托性较强。

在X轴移动机构4的组成结构中，电磁阀24与气缸21电性连接，电磁阀4和气缸21均通过螺钉与连接座18相固定，连接块22通过螺钉与气缸21相固定，X轴移动机构4用于机械臂23在X轴方向上的移动，主要运用气动原理控制气缸21做线性运动，根据产品的形状大小在连接块22上固定相应的机械夹爪。

垂直导向杆20与滑座8之间为焊接固定，连接座18通过轴承19与垂直导向杆20滑动连接，垂直导向杆20用于调整Z轴移动机构3的平衡，防止夹持较重产品使Z轴移动机构3失去平衡，用于保护Z轴移动机构3，轴承19用于减小连接座18与垂直导向杆20之间的摩擦力，进而减轻Z轴移动机构3的负荷。

机械臂23包括以控制机构5为信号控制中心，Y轴移动机构2、Z轴移动机构3和X轴移动机构4均与控制机构5电性连接，其中控制机构5内的控制电路板12、PLC13和蓝牙模块14之间为电性连接，蓝牙模块14通过蓝牙与计算机无线连接，控制机构5中的控制电路板12用于控制以及信号传递给其他移动机构，PLC13内寄存了机械臂23的工作程序，使机械臂23按PLC13内的程序自动进行工作，计算机可通过蓝牙与控制机构5内的蓝牙模块14无线连接，进行上传或更新PLC13的控制程序。

本实用新型的工作原理为：计算机通过蓝牙与控制机构5内的蓝牙模块14无线连接，进行上传或更新PLC13的控制程序，PLC13将信号传递给控制电路板12，并通过控制电路板12控制以及信号传递至机械臂23，其中Y轴移动机构2用于机械臂23在Y轴方向上的移动，主要运用电机传动原理控制滑座8沿滑台11做线性运动，其中Z轴移动机构3用于机械臂23在Z轴方向上的移动，主要运用液压传动原理控制液压缸17垂直线性升降，其中X轴移动机构4用于机械臂23在X轴方向上的移动，主要运用气动原理控制气缸21做线性运动，根据产品的形状大小在连接块22上固定相应的机械夹爪，两处机械臂23独立工作，互不干涉，可同时应用于两条生产线。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种自动化机械臂，包括工作台（1）和机械臂（23），其特征在于：所述机械臂（23）包括Y轴移动机构（2）、Z轴移动机构（3）、X轴移动机构（4）和控制机构（5），所述控制机构（5）位于工作台（1）的内部，所述控制机构（5）由控制电路板（12）、PLC（13）和蓝牙模块（14）组成，所述工作台（1）的中间固定有护栏（6），所述护栏（6）的两侧设置有滑台（11），所述Y轴移动机构（2）由直线电机（7）和滑座（8）组成，所述滑台（11）顶部固定有垂直导向杆（20）和Y轴移动机构（2），所述Z轴移动机构（3）由液压泵（15）、液压控制阀（16）和液压缸（17）组成，所述Z轴移动机构（3）的顶部固定有连接座（18），所述连接座（18）的内部设置有轴承（19），所述连接座（18）的顶部固定有X轴移动机构（4），所述X轴移动机构（4）由电磁阀（24）、气缸（21）和连接块（22）组成。

2.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述机械臂（23）共设置有两处，两处机械臂（23）的组成结构相同，两处机械臂（23）独立工作，互补干涉，两处机械臂（23）关于护栏（6）相对称，护栏（6）通过螺栓与工作台（1）相固定。

3.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述Y轴移动机构（2）的组成结构中，直线电机（7）位于工作台（1）的内部，直线电机（7）与滑座（8）电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述滑座（8）由主滑座（9）和两处侧滑座（10）组成，两处侧滑座（10）分别通过螺栓与主滑座（9）相固定，其中主滑座（9）位于滑台（11）的顶部，侧滑座（10）位于滑台（11）的两侧，滑座（8）是通过滑轨和滑槽的啮合与滑台（11）相连接的。

5.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述Z轴移动机构（3）的组成结构中，液压缸（17）与滑座（8）之间为螺栓固定，液压泵（15）通过液压控制阀（16）与液压缸（17）相连接，液压缸（17）顶部通过螺栓与连接座（18）相固定。

6.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述X轴移动机构（4）的组成结构中，电磁阀（24）与气缸（21）电性连接，电磁阀（24）和气缸（21）均通过螺钉与连接座（18）相固定，连接块（22）通过螺钉与气缸（21）相固定。

7.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述垂直导向杆（20）与滑座（8）之间为焊接固定，连接座（18）通过轴承（19）与垂直导向杆（20）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动化机械臂，其特征在于：所述机械臂（23）包括以控制机构（5）为信号控制中心，Y轴移动机构（2）、Z轴移动机构（3）和X轴移动机构（4）均与控制机构（5）电性连接，其中控制机构（5）内的控制电路板（12）、PLC（13）和蓝牙模块（14）之间为电性连接，蓝牙模块（14）通过蓝牙与计算机无线连接。

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