CN213801861U - 用于小型设备箱转运的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于小型设备箱转运的机械臂，属于机械臂技术领域，包括机械臂主体、抓手、支撑台和控制机构，抓手为两个且对称设于支撑台的两侧，支撑台与机械臂主体转动连接，内设有空腔体，支撑台内设有两组升降机构和两组水平移动机构，在水平移动机构上设有用于调节抓手的抓取范围的角度调节机构，抓手的抓取范围借助于升降机构和水平移动机构调节。本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂，抓手的抓取范围和角度可调，抓紧力大，提高了设备箱的转运速度，提高仓库内对设备箱的转运效率。

Description

用于小型设备箱转运的机械臂

技术领域

本实用新型属于机械臂技术领域，更具体地说，是涉及一种用于小型设备箱转运的机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，高速运转的一种机器手，机械臂是一个多输入多输出、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。

设备箱是用于盛装一些易碎、贵重物品的箱体，设备箱一般为立方体形状，通常情况下，对于小型设备箱会放置在仓库的货架上，当需要对设备箱从一个工序转运到另一个工序上时，需要采用机械臂或机械手进行操作，现有的机械臂在使用时，机械臂的抓手动作不灵活，与设备箱之间贴合不紧密，会出现脱落、掉落等现象，对设备箱夹紧不稳定，导致设备箱的转运效率非常低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于小型设备箱转运的机械臂，旨在解决机械臂的抓手动作不灵活的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于小型设备箱转运的机械臂，包括机械臂主体、抓手、支撑台、升降机构、水平移动机构、角度调节机构和控制机构，机械臂主体是机械臂的主体结构，抓手为两个，对称设于所述支撑台的两侧，两个所述抓手对夹用于抓取设备箱；支撑台设有空腔体，顶部与所述机械臂主体转动连接，所述支撑台的顶壁和侧壁上均设有通孔；升降机构为两组，对称设于所述支撑台空腔体内，用于驱动所述抓手升降；水平移动机构为两组，分别设于两组所述升降机构上且受控于所述升降机构，所述水平移动机构与所述抓手的一端铰接，所述水平移动机构用于驱动所述抓手水平移动；角度调节机构为两组，分别设于两组所述水平移动机构上，用于推顶所述抓手转动，两个所述抓手分别借助于两组所述升降机构、两组所述水平移动机构和两组所述角度调节机构的相互配合抓取设备箱；控制机构用于控制所述升降机构、所述水平移动机构和所述角度调节机构动作。

作为本申请另一实施例，所述水平移动机构包括设于所述支撑台空腔体内的第一伸缩杆和用于驱动所述第一伸缩杆水平伸缩的第一驱动器，所述第一驱动器的动力输出端与所述第一伸缩杆固结，所述第一伸缩杆的推顶端穿过所述支撑台侧部通孔并与所述抓手铰接，所述抓手的水平移动位置借助于所述第一伸缩杆调节。

作为本申请另一实施例，所述升降机构包括设于所述支撑台顶部的第二驱动器、竖直设于所述支撑台内的滑道以及与所述第二驱动器动力输出端连接的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的推顶端与所述第一驱动器连接，所述第一驱动器设于所述滑道上并与所述滑道滑动连接，所述第二伸缩杆用于推顶所述第一驱动器沿所述滑道滑动，所述抓手的升降高度借助于所述第二伸缩杆调节。

作为本申请另一实施例，所述角度调节机构设于所述抓手与所述第一伸缩杆之间，包括用于推顶所述抓手转动的第三伸缩杆以及设于所述支撑台上与所述第三伸缩杆电连接的第三驱动器，所述第三伸缩杆的一端与所述水平移动机构的推顶端铰接、另一端与所述抓手中部铰接，所述第三伸缩杆的伸缩长度借助于所述第三驱动器调节，所述角度调节机构用于调节所述抓手的抓取角度。

作为本申请另一实施例，所述抓手呈钩状，在所述抓手的自由端上设置有防滑垫。

作为本申请另一实施例，所述控制机构电性连接有传感器，所述传感器设于所述支撑台朝向设备箱的内侧面上，所述传感器用于探测所述支撑台与设备箱的距离。

作为本申请另一实施例，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆均为电动伸缩杆，所述第一驱动器和所述第二驱动器均为驱动电机。

作为本申请另一实施例，所述第二驱动器通过固设于所述支撑台顶部的支架固定。

作为本申请另一实施例，所述抓手包括连接部和抓取部，所述连接部的一端与所述第一伸缩杆的推顶端铰接、另一端与所述抓取部的一端固结，所述抓取部的另一端呈悬空设置，所述抓取部用于与设备箱的外壁抵接，两个所述抓手对夹用于夹持设备箱。

作为本申请另一实施例，所述第一驱动器侧壁上固设有滑块，所述滑块滑接在所述滑道内。

本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型用于小型设备箱转运的机械臂，通过机械臂主体的控制，支撑台发生相应的动作，可以对设备箱进行抓取，实现了设备箱的转运操作，通过控制机构控制升降机构、水平移动机构和角度调节机构的调节或动作，抓手可以对设备箱实现全方位的抱紧，使设备箱不易滑脱，与设备箱之间的贴合紧密，解决机械臂的抓手动作不灵活，与设备箱之间贴合不紧密的技术问题，具有对设备箱之间贴合紧密，抓手可实现多方位的动作，抓紧力大，操作速度快，提高对设备箱的转运速度和仓库内对设备箱的转运效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于小型设备箱转运的机械臂的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于小型设备箱转运的机械臂的抓取状态结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于小型设备箱转运的机械臂的控制框图。

图中：1、机械臂主体；2、支撑台；3、抓手；31、连接部；32、抓取部；4、控制机构；5、升降机构；51、第二驱动器；52、第二伸缩杆；6、水平移动机构；61、第一伸缩杆；62、第一驱动器；7、角度调节机构。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图3，现对本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂进行说明。所述用于小型设备箱转运的机械臂，包括机械臂主体1、支撑台2、抓手3、控制机构4、升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7；机械臂主体是机械臂的主体结构，抓手3为两个，对称设于支撑台2的两侧，两个抓手3对夹用于抓取设备箱，支撑台2设有空腔体，顶部与机械臂主体1转动连接，支撑台2的顶壁和侧壁上均设有通孔，抓手3为两个，对称设于支撑台2的两侧，两个抓手3对夹用于抓取设备箱，升降机构5为两组，对称设于支撑台2空腔体内，用于驱动抓手3升降，水平移动机构6为两组，分别设于两组升降机构5上且受控于升降机构5，水平移动机构6与抓手3的一端铰接，水平移动机构6用于驱动抓手3水平移动，角度调节机构7为两组，分别设于两组水平移动机构6上，用于推顶抓手3转动，两个抓手3分别借助于两组升降机构5、两组水平移动机构6和两组角度调节机构7的相互配合抓取设备箱，控制机构4用于控制升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7的动作。

本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂，与现有技术相比，本实用新型用于小型设备箱转运的机械臂，通过机械臂主体1的控制，支撑台2发生相应的动作，可以对设备箱进行抓取，实现了设备箱的转运操作，通过控制机构4控制升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7的调节或动作，抓手3可以对设备箱实现全方位的抱紧，使设备箱不易滑脱，与设备箱之间的贴合紧密，解决机械臂的抓手3动作不灵活，与设备箱之间贴合不紧密的技术问题，具有对设备箱之间贴合紧密，抓手3可实现多方位的动作，抓紧力大，操作速度快，提高对设备箱的转运速度和仓库内对设备箱的转运效率。

在一个具体实施例中，机械部主体1是属于机械臂的一部分，通过机械臂的操作控制系统可以实现机械部主体1的各种动作，如旋转、上下前后左右的活动，通过操作机械部主体1，可实现对设备箱的抓取动作，进而实现了设备箱的转运。其中机械部主体1为现有技术，其能实现各种动作也属于现有技术。本实用新型主要是针对抓手3的各种动作来描述的，通过控制机构4控制升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7的调节或动作，抓手3可以对设备箱实现全方位的抱紧，使设备箱不易滑脱，与设备箱之间的贴合紧密。

图1和图2中的矩形虚线方框表示为待抓取的设备箱。具体的，控制机构4包括控制器和控制按钮，控制器包括PLC可编程控制器，控制按钮是用于控制升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7的动作的控制开关，其中控制按钮也可通过控制器来控制，也可以通过机械臂的操作控制系统来控制，控制器也可以是机械臂的操作控制系统的一部分，两者相互之间实现电性连接，也可以是单独的一种控制器，通过机械臂的操作控制系统来控制该控制机构4的动作，其中控制机构4属于现有技术，或可以理解为是机械臂的操作控制系统。本实用新型通过控制机构4控制升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7的相互配合动作，抓手3抓取设备箱动作较灵活，实现了对抓手3抓取操作的灵活性，解决了机械臂的抓手动作不灵活的技术问题。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，水平移动机构6包括设于支撑台2空腔体内的第一伸缩杆61和用于驱动第一伸缩杆61水平伸缩的第一驱动器62，第一驱动器62的动力输出端与第一伸缩杆61固结，第一伸缩杆61的推顶端穿过支撑台2侧部通孔并与抓手3铰接，抓手3的水平移动位置借助于第一伸缩杆61调节。第一驱动器62设于支撑台2空腔体内，第一伸缩杆61的一端与第一驱动器62的动力输出端连接，通过第一驱动器62的动力输出，可使第一伸缩杆61产生伸缩，进而推动抓手3在水平面内移动，实现了抓手3的抓取范围的大小变化。通过两个抓手3的同时操作，可使两个抓手3的间距增大或缩小，从而可以实现对设备箱的抱紧或夹持等操作。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，升降机构5包括设于支撑台2顶部的第二驱动器51、竖直设于支撑台2内的滑道以及与第二驱动器51动力输出端连接的第二伸缩杆52，第二伸缩杆52的推顶端与第一驱动器62连接，第一驱动器62设于滑道上并与滑道滑动连接，第二伸缩杆52用于推顶第一驱动器62沿滑道滑动，抓手3的升降高度借助于第二伸缩杆52调节。通过升降机构5能实现抓手3的升降调节，当抓手3对设备箱的抓取高度或厚度不能满足抓取需求时，可通过升降机构5调节抓手3的升降高度，从而可以将不同高度的设备箱抓起，操作速度较快，对设备箱的抓取效率高。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，角度调节机构7设于抓手3与第一伸缩杆61之间，包括用于推顶抓手3转动的第三伸缩杆以及设于支撑台2上与第三伸缩杆电连接的第三驱动器，第三伸缩杆的一端与水平移动机构6的推顶端铰接、另一端与抓手3中部铰接，第三伸缩杆的伸缩长度借助于第三驱动器调节，角度调节机构7用于调节抓手3对设备箱的抓取角度。当抓手3对设备箱的抓取角度不合适时，可通过控制角度调节机构7的伸缩，使抓手3转动，与水平移动机构6之间的夹角发生变化，在现场使用时，可根据具体的设备箱的大小或预夹持的角度，合理的调节角度调节机构7对抓手3的操作，从而实现将设备箱完全抱紧的目的，并使设备箱不从抓手3上滑脱。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，抓手3呈钩状，在抓手3的自由端上设置有防滑垫。在对设备箱的搬运或转运过程中，防滑垫是与设备箱接触的部件，防滑垫能增大抓手3与设备箱之间的接触摩擦力，提高对设备箱的转运效率。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，控制机构4电性连接有传感器，传感器设于支撑台2朝向设备箱的内侧面上，传感器用于探测支撑台2与设备箱的距离或设备箱的放置位置，传感器采集完信息后发送至控制机构4上，再通过控制机构4驱动升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7动作，使抓手3能够抱紧设备箱。通过传感器的探测，可以探测到位于支撑台2前方的设备箱的位置，或与设备箱之间的距离，通过传感器的探测，可预知设备箱的位置，通过控制机构4的控制，配合升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7动作，完成对设备箱的转运操作。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，第一伸缩杆61和第二伸缩杆52均为电动伸缩杆或电动推杆，可以伸缩调节，伸缩长度可调，第一驱动器62和第二驱动器51均为驱动电机或伺服电机，操作较灵活。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，第二驱动器51通过固设于支撑台2顶部的支架固定，第二驱动器51位于支撑台2的外部，第二伸缩杆52位于支撑台2的内部且可以伸缩调节，能够满足对抓手3的升降调节。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，抓手3包括连接部31和抓取部32，连接部31的一端与第一伸缩杆61的推顶端铰接、另一端与抓取部32的一端固结，抓取部32的另一端呈悬空设置，抓取部32用于与设备箱的外壁抵接，两个抓手3对夹用于夹持设备箱。通过控制机构4的控制，配合升降机构5、水平移动机构6和角度调节机构7动作，完成对设备箱的转运操作。

作为本实用新型提供的用于小型设备箱转运的机械臂的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，第一驱动器62侧壁上固设有滑块，滑块滑接在滑道内。通过操作第二驱动器51，使第一驱动器62沿着滑道滑行，又由于第一驱动器62侧部固设有滑块，则实际上是滑块在滑道内滑行，从而实现了能通过第二驱动器51调节第一驱动器62升降，进而调节抓手3升降的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，包括：

机械臂主体；

支撑台，设有空腔体，顶部与所述机械臂主体转动连接，所述支撑台的顶壁和侧壁上均设有通孔；

抓手，为两个，对称设于所述支撑台的两侧，两个所述抓手对夹用于抓取设备箱；

升降机构，为两组，对称设于所述支撑台空腔体内，用于驱动所述抓手升降；

水平移动机构，为两组，分别设于两组所述升降机构上且受控于所述升降机构，所述水平移动机构与所述抓手的一端铰接，所述水平移动机构用于驱动所述抓手水平移动；

角度调节机构，为两组，分别设于两组所述水平移动机构上，用于推顶所述抓手转动，两个所述抓手分别借助于两组所述升降机构、两组所述水平移动机构和两组所述角度调节机构的相互配合抓取设备箱；以及

控制机构，用于控制所述升降机构、所述水平移动机构和所述角度调节机构动作。

2.如权利要求1所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述水平移动机构包括设于所述支撑台空腔体内的第一伸缩杆和用于驱动所述第一伸缩杆水平伸缩的第一驱动器，所述第一驱动器的动力输出端与所述第一伸缩杆固结，所述第一伸缩杆的推顶端穿过所述支撑台侧部通孔并与所述抓手铰接，所述抓手的水平移动位置借助于所述第一伸缩杆调节。

3.如权利要求2所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述升降机构包括设于所述支撑台顶部的第二驱动器、竖直设于所述支撑台内的滑道以及与所述第二驱动器动力输出端连接的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的推顶端与所述第一驱动器连接，所述第一驱动器设于所述滑道上并与所述滑道滑动连接，所述第二伸缩杆用于推顶所述第一驱动器沿所述滑道滑动，所述抓手的升降高度借助于所述第二伸缩杆调节。

4.如权利要求2所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述角度调节机构设于所述抓手与所述第一伸缩杆之间，包括用于推顶所述抓手转动的第三伸缩杆以及设于所述支撑台上与所述第三伸缩杆电连接的第三驱动器，所述第三伸缩杆的一端与所述水平移动机构的推顶端铰接、另一端与所述抓手中部铰接，所述第三伸缩杆的伸缩长度借助于所述第三驱动器调节，所述角度调节机构用于调节所述抓手的抓取角度。

5.如权利要求1所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述抓手呈钩状，在所述抓手的自由端上设置有防滑垫。

6.如权利要求1所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述控制机构电性连接有传感器，所述传感器设于所述支撑台朝向设备箱的内侧面上，所述传感器用于探测所述支撑台与设备箱的距离。

7.如权利要求3所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆均为电动伸缩杆，所述第一驱动器和所述第二驱动器均为驱动电机。

8.如权利要求3所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述第二驱动器通过固设于所述支撑台顶部的支架固定。

9.如权利要求2所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述抓手包括连接部和抓取部，所述连接部的一端与所述第一伸缩杆的推顶端铰接、另一端与所述抓取部的一端固结，所述抓取部的另一端呈悬空设置，所述抓取部用于与设备箱的外壁抵接，两个所述抓手对夹用于夹持设备箱。

10.如权利要求3所述的用于小型设备箱转运的机械臂，其特征在于，所述第一驱动器侧壁上固设有滑块，所述滑块滑接在所述滑道内。

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