CN213111452U - 一种用于搬运机器人的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于搬运机器人的机械臂，所述机械臂包括一级机械臂和二级机械臂，所述一级机械臂包括一级传动臂和与设置在搬运机器人基座上的传动丝杠相互配合的丝杠螺母，所述一级机械臂和所述二级机械臂由下向上依次布置；所述传动丝杠的末端设置有传动轮；在所述一级机械臂与所述机械臂之间布置有一级传动臂，所述一级传动臂上固定有二级传动链轮，所述二级传动链轮通过二级传动链条的上段连接至二级传动臂；所述二级传动臂连接至所述二级机械臂；所述二级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器固定。

Description

一种用于搬运机器人的机械臂

技术领域

本实用新型涉及物流设备和仓库搬运领域，特别涉及一种用于搬运机器人的机械臂。

背景技术

搬运机器人可针对料箱、盘具类进行四向智能化搬运、为仓库、生产线提供智能、柔性服务。

市场中，自动搬运车多以地面AGV(Automated Guided Vehicle，意为自动导引车)为主，这种AGV搬运车能够在地面上完成前进、后退、转弯的运动方式。而由于仓库空间，人力成本，出入库复杂等限制，应对以立体仓库为主的现代智能物流仓储已无优势。另外市场中的两向或四向料箱RGV(Rail Guided Vehicle，有轨制导车辆)也仅仅满足了现代智能物流仓储的部分需求。这种立体仓库一般都较高并配置有多层货架，其高度一般在5米以上，最高达到40米。立体仓库实现了经济效益、增加了单位面积的存储量、以架设轨道的方式让搬运车行驶。

现有搬运机器人一般采用托板的形式来存取货物，或者采用折叠机械臂的方式来存取货物，无法进行大载重的搬运，并且容易受场地限制。而且现有的伸缩臂一般在每一级上都设置有动力机构，制造成本较高，维护复杂，通常承载的载荷都较小。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出了一种用于搬运机器人的机械臂。

根据本实用新型的一个方面，所述机械臂包括一级机械臂和二级机械臂，所述一级机械臂包括一级传动臂和与设置在搬运机器人基座上的传动丝杠相互配合的丝杠螺母，所述一级机械臂和所述二级机械臂由下向上依次布置；所述传动丝杠的末端设置有传动轮；在所述一级机械臂与所述机械臂之间布置有一级传动臂，所述一级传动臂上固定有二级传动链轮，所述二级传动链轮通过二级传动链条的上段连接至二级传动臂；所述二级传动臂连接至所述二级机械臂；所述二级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器固定。

优选地，在根据本实用新型的机械臂中，所述机械臂还包括三级机械臂，所述二级机械臂和三级机械臂之间如下布置：

所述二级传动臂上固定有三级传动链轮，所述三级传动链轮通过三级传动链条的上段连接至三级传动臂；所述三级传动臂连接至所述三级机械臂；

所述三级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器来固定。

优选地，搬运机器人的基座上可以设置有供一级机械臂使用的一级导轨；所述一级机械臂的在水平方向上设置有用于引导所述二级机械臂运动的二级导轨。进一步优选地，导轨可以设置有轴承。

根据本实用新型的机械臂设置在前侧或者后侧的至少一个侧面上。

优选地，机械臂的末端可以设置有机械手。

通过使用根据本实用新型的机械臂，可以获得的有意效果至少在于：

能够实现了两级或者更多级的机械臂的伸缩。通过本实用新型的构造，同一动力源可做多级伸缩臂，伸缩臂的行程可以做到很大；可进行双向伸缩功能。

采用上述机械臂的伸缩臂刚性强，能承载较大重力，传动效率高，通过马达转化为水平拉力，可以搬运高负载的货物。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出了在根据本实用新型的机械臂的一个实施方式的立体示意图；

图2和图3示出了在根据本实用新型的机械臂的位置和连接示意图以及传动关系示意图，其中图2为机械臂的初始位置，图3为向右移动之后的状态。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

根据本实用新型的一个方面，提出了一种用于搬运机器人的机械臂。所述机械臂包括一级机械臂和二级机械臂，所述一级机械臂包括一级传动臂和与设置在搬运机器人基座上的传动丝杠相互配合的丝杠螺母，所述一级机械臂和所述二级机械臂由下向上依次布置；所述传动丝杠的末端设置有传动轮；在所述一级机械臂与所述机械臂之间布置有一级传动臂，所述一级传动臂上固定有二级传动链轮，所述二级传动链轮通过二级传动链条的上段连接至二级传动臂；所述二级传动臂连接至所述二级机械臂；所述二级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器固定。

图1示出了机械臂的一个实施方式。该视图中示出了具有三级机械臂的结构。一级机械臂60、二级机械臂70和三级机械臂80由下向上依次布置。一级机械臂60通过设置在基座上的传动丝杠63和设置在一级机械臂60上的丝杠螺母的相互配合来伸出和缩回。传动丝杠可以通过传动轮62来驱动。

图2和图3示出了在一级机械臂和二级机械臂的各部件的布置关系，以及动力传动的原理示意图。

当一级机械臂60开始移动时，马达61输出动力，用于驱动一级机械臂60的丝杠螺母64带动一级传动臂66运动；

一级传动臂66上固定有二级传动链轮72(图中为72A和72B)，二级传动链轮72通过二级传动链条73的上段73A连接至二级传动臂76；二级传动臂76带动二级机械臂70运动；

利用链条固定器68将二级传动链73的下段73B的至少一个链节固定，使得当一级传动臂66朝向一个方向运动时，例如向右运动时，二级传动链轮72，第二传动链条的上段73A以及固定在二级传动链条73的上段73A的二级传动臂76与一级传动臂66同向运动。

图2示出了上述各个部件在运动前的位置关系，图3示出了在一级传动臂66向右移动了一段距离之后，二级传动链轮72和二级传动臂76的位置。通过对比图2和图3，可以清楚地看到，二级机械臂实现了与一级机械臂的同向运动。

优选地，在搬运机器人还可以包括三级机械臂，类似地，二级机械臂和三级机械臂之间布置成如下形式来进行动力传递：所述二级传动链条的上段带动二级传动臂运动；所述二级传动臂上固定有三级传动链轮，所述三级传动链轮通过三级传动链条的上段连接至三级传动臂；所述三级传动臂连接至所述三级机械臂；利用链条固定器将所述三级传动链的下段的至少一个链节固定，使得当所述一级传动臂朝向一个方向运动时，与之同向运动的二级传动臂同步使得所述三级传动臂在同向运动。

通过上述的动力传递机构，实现了两级或者更多级的机械臂的伸缩。通过链条传动，同一动力源可做多级伸缩臂，伸缩臂的行程可以做到很大。附图所示的实施方式所用的是三级伸缩装置，可进行双向伸缩功能。例如，原始长度为一米，可以伸缩至一米五的长度。采用上述机构的机械臂的伸缩臂刚性强，能承载较大重力，传动效率高，通过马达转化为水平拉力，可以搬运高负载的货物。

在上述实施方式中，三级伸缩结构中的第一级伸缩可以采用电动机带动丝杠转动，进而带动一级伸缩臂运动。其结构示意如图1所示。电动机带动传动轮62，进而传动丝杠63旋转将动力带给丝杠螺母，由于底部有导轨67上方有轴承，一级伸缩臂能很顺畅的滑动。

接下来就是二级机械臂的伸缩，如果一级机械臂与传动链一侧连接，另一侧连接二级伸缩臂，那么一级伸缩臂与二级伸缩臂的运动方向是相反的，这样就不能增加伸缩臂的伸缩范围。因此我们用图2中所示的巧妙设计解决了这一问题。当一级传动臂66运动时将动力带给二级传动臂的链轮72，然后将二级传动臂上的传动链的下段73B一点固定，这样形成链轮提供动力，由于链的一段固定，链的上端运动方向与一级臂方向一致，就实现了机械臂的同向运动。

在一个优选实施方式中，基座40上可以设置有供一级机械臂60使用的一级导轨；一级机械臂的在水平方向上设置有用于引导二级机械臂70运动的二级导轨。优选地，如图2所示，导轨可以设置有轴承65。

优选地，机械臂设置在前侧或者后侧的至少一个侧面上，可以与搬运机器人的轮座位于同一侧。从而在另一个侧流出搬运货物的空间。

进一步优选地，搬运机器人还可以设置有位于机械臂末端的机械手。

本公开文本以及权利要求书中所提到的前后左右是指在水平面的四个方向，仅仅是为了描述方便以及说明设备中的各个部件和行走方向，，以图片阅读者为参考物，可以理解，可以使用其他的方位词来描述各个部件之间的相对关系。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种用于搬运机器人的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括一级机械臂和二级机械臂，所述一级机械臂包括一级传动臂和与设置在搬运机器人基座上的传动丝杠相互配合的丝杠螺母，

所述一级机械臂和所述二级机械臂由下向上依次布置；

所述传动丝杠的末端设置有传动轮；

在所述一级机械臂与所述机械臂之间布置有一级传动臂，

所述一级传动臂上固定有二级传动链轮，所述二级传动链轮通过二级传动链条的上段连接至二级传动臂；所述二级传动臂连接至所述二级机械臂；

所述二级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器固定，

所述基座上设置有供所述一级机械臂使用的一级导轨；所述一级机械臂的在水平方向上设置有用于引导所述二级机械臂运动的二级导轨。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述搬运机器人还包括三级机械臂，所述二级机械臂和三级机械臂之间如下布置：

所述二级传动臂上固定有三级传动链轮，所述三级传动链轮通过三级传动链条的上段连接至三级传动臂；所述三级传动臂连接至所述三级机械臂；

所述三级传动链的下段的至少一个链节通过链条固定器来固定。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述导轨设置有轴承。

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂设置在前侧或者后侧的至少一个侧面上。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂的末端设置有机械手。

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