CN216803497U - 一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，机械臂末端通过固定法兰与第一连接支架的一端固定连接，第一连接支架的另一端与直角传动机构的一侧端面固定连接，外盖开启执行机构通过连接杆与直角传动机构的一侧端面固定连接，内盖开启执行机构的底座与第二连接支架的一端固定连接，第二连接支架的另一端与直角传动机构的一侧端面固定连接，机械臂末端的旋转输出端与直角传动机构的输入端连接，直角传动机构的输出端与内盖开启执行机构的旋转输入端配合安装。本实用新型将内盖开启执行机构和外盖开启执行机构同时安装在同一条机械臂上，并采用直角传动机构实现内盖开启执行机构的旋转传动，不仅简化了机器人结构，减少了占用空间，而且无需进行多条机械臂的重新定位，从而提高了加注效率。

Description

一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人加注领域，具体为一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人。

背景技术

传统的加注机器人通常一条机械臂控制一项执行机构(内盖开启、外盖开启或者加注执行机构)。因此，若需要实现全自动加注，则一个加注机上需要设置多条机械臂。即使将多个执行机构设置在一条机械主臂上，也需要通过多条机械臂分支安装在机械主臂上进行分别控制。上述传统的加注机器人的机械臂占用了大量的空间，导致空间利用率较低，容易妨碍车辆行驶造成剐蹭。

此外，基于现有的加注机器人结构，加注机器人每次执行完一项作业后都需要控制另外一条机械臂重新进行寻位定位，严重影响加注效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，将内盖开启执行机构和外盖开启执行机构同时安装在同一条机械臂上，并采用直角传动机构实现内盖开启执行机构的旋转传动，不仅简化了机器人结构，减少了机械臂占用空间，而且无需进行多条机械臂的重新定位，从而提高了加注效率，且配合另一条设置有加注执行机构的机械臂使用，即可实现全自动双臂式加注。

本实用新型中主要采用的技术方案为：

一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，包括机械臂、外盖开启执行机构、内盖开启执行机构和直角传动机构，所述机械臂末端通过固定法兰与第一连接支架的一端固定连接，所述第一连接支架的另一端与直角传动机构的一侧端面固定连接，所述外盖开启执行机构通过连接杆与所述直角传动机构的一侧端面固定连接，所述内盖开启执行机构的底座与第二连接支架的一端固定连接，所述第二连接支架的另一端与所述直角传动机构的一侧端面固定连接，所述机械臂末端的旋转输出端与直角传动机构的输入端连接，所述直角传动机构的输出端与所述内盖开启执行机构的旋转输入端配合安装，所述外盖开启执行机构的安装端面与机械臂末端的安装端面相互平行，所述内盖开启执行机构的安装端面与外盖开启执行机构的安装端面相互垂直。

优选地，所述直角传动机构包括齿轮箱、第一齿轮、第一连接中枢、第一齿轮传动轴、第一轴承、第二轴承、第二齿轮、第二连接中枢、第二齿轮传动轴、第三轴承和第四轴承，所述第一轴承和第二轴承分别安装在齿轮箱相互平行的两侧端面上，且第二轴承与外盖开启执行机构安装在齿轮箱的同一端面上，所述第三轴承和第四轴承安装在齿轮箱相互平行的两侧端面上，且第四轴承与内盖开启执行机构安装在齿轮箱的同一侧端面上，所述第一齿轮转动轴两端分别配合安装在第一轴承和第二轴承上，且所述第一齿轮传动轴的一端穿过第一轴承通过第一连接中枢与机械臂末端的旋转输出端连接，所述第一齿轮安装在第一齿轮传动轴上，且位于齿轮箱内，所述第二齿轮传动轴两端分别配合安装在第三轴承和第四轴承上，且所述第二齿轮传动轴与第一齿轮传动轴相互垂直，所述第二齿轮传动轴的一端穿过第四轴承通过第二连接中枢与内盖开启执行机构的旋转输入端连接，所述第二齿轮安装在第二齿轮传动轴上，且位于齿轮箱内，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合安装。

优选地，所述第一齿轮和第二齿轮均为斜齿轮。

优选地，所述外盖开启执行机构包括固定环、弹性连接件和真空吸盘，所述弹性连接件的两端分别连接固定环和真空吸盘，所述固定环安装在连接杆上。

优选地，所述外盖开启执行机构还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括顶杆固定支架、缓冲轴和顶杆，所述顶杆固定支架一端安装在连接杆上，另一端与所述缓冲轴的一端固定连接，所述缓冲轴另一端与顶杆固定连接。

优选地，所述内盖开启执行机构包括滑环、滑环法兰和气动夹爪机构，所述滑环的旋转输入端与所述直角传动机构的旋转输出端连接，所述滑环的旋转输出端与所述滑环法兰一端配合安装，所述滑环法兰的另一端与气动夹爪机构配合安装。

优选地，所述机械臂包括6个及以上关节。

有益效果：本实用新型提供一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型将内盖开启执行机构和外盖开启执行机构同时安装在同一条机械臂上，并采用直角传动机构实现内盖开启执行机构的旋转传动，不仅简化了机器人结构，减少了机械臂占用空间，而且无需进行多条机械臂的重新定位，从而提高了加注效率。

(2)本实用新型配合另一条设置有加注执行机构的机械臂使用，即可实现全自动双臂式加注。

(3)本实用新型中顶杆顶端略超过真空吸盘的吸附表面，起到缓冲作用，避免真空吸盘直接与油箱盖碰撞接触。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1中直角传动机构的结构示意图；

图3为实施例1中外盖开启执行机构的结构示意图；

图4为实施例1中内盖开启执行机构的结构示意图。

图中：机械臂1、固定法兰1-1、外盖开启执行机构2、连接杆2-1、固定环2-2、弹性连接件2-3、真空吸盘2-4、缓冲装置2-5、顶杆固定支架2-51、缓冲轴2-52、顶杆2-53、内盖开启执行机构3、底座3-1、滑环3-2、滑环法兰3-3、气动夹爪机构3-4、直角传动机构4、齿轮箱4-1、第一齿轮4-2、第一连接中枢4-3、第一齿轮传动轴4-4、第一轴承4-5、第二轴承4-6、第二齿轮4-7、第二连接中枢4-8、第二齿轮传动轴4-9、第三轴承4-10、第四轴承4-11、第一连接支架5、第二连接支架6。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本实用新型，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

实施例1

如图1-4所示，一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，包括机械臂1、外盖开启执行机构2、内盖开启执行机构3和直角传动机构4，所述机械臂1末端通过固定法兰1-1与第一连接支架5的一端固定连接，所述第一连接支架5的另一端与直角传动机构4的一侧端面固定连接，所述外盖开启执行机构2通过连接杆2-1与所述直角传动机构4的一侧端面固定连接，所述内盖开启执行机构3的底座3-1与第二连接支架6的一端固定连接，所述第二连接支架6的另一端与所述直角传动机构4的一侧端面固定连接，所述机械臂1末端的旋转输出端与直角传动机构4的输入端连接，所述直角传动机构4的输出端与所述内盖开启执行机构3的旋转输入端配合安装，所述外盖开启执行机构2的安装端面与机械臂1末端的安装端面相互平行，所述内盖开启执行机构3的安装端面与外盖开启执行机构2的安装端面相互垂直。

所述直角传动机构4包括齿轮箱4-1、第一齿轮4-2、第一连接中枢4-3、第一齿轮传动轴4-4、第一轴承4-5、第二轴承4-6、第二齿轮4-7、第二连接中枢4-8、第二齿轮传动轴4-9、第三轴承4-10和第四轴承4-11，所述第一轴承4-5和第二轴承4-6分别安装在齿轮箱4-1相互平行的两侧端面上，且第二轴承4-6与外盖开启执行机构2安装在齿轮箱4-1的同一端面上，所述第三轴承4-10和第四轴承4-11安装在齿轮箱4-1相互平行的两侧端面上，且第四轴承4-11与内盖开启执行机构3安装在齿轮箱4-1的同一侧端面上，所述第一齿轮转动轴4-4两端分别配合安装在第一轴承4-5和第二轴承4-6上，且所述第一齿轮传动轴4-4的一端穿过第一轴承4-5通过第一连接中枢4-3与机械臂1末端的旋转输出端连接，所述第一齿轮4-2安装在第一齿轮传动轴4-4上，且位于齿轮箱4-1内，所述第二齿轮传动轴4-9两端分别配合安装在第三轴承4-10和第四轴承4-11上，且所述第二齿轮传动轴4-9与第一齿轮传动轴4-4相互垂直，所述第二齿轮传动轴4-9的一端穿过第四轴承4-11通过第二连接中枢4-8与内盖开启执行机构3的旋转输入端连接，所述第二齿轮4-7安装在第二齿轮传动轴4-9上，且位于齿轮箱4-1内，所述第一齿轮4-2和第二齿轮4-7均为斜齿轮，且第一齿轮4-2与第二齿轮4-7相互啮合安装。

所述外盖开启执行机构2包括固定环2-2、弹性连接件2-3、真空吸盘2-4和缓冲装置2-5，所述弹性连接件2-3的两端分别连接固定环2-2和真空吸盘2-4，所述固定环2-1安装在连接杆2-1上；所述缓冲装置2-5包括顶杆固定支架2-51、缓冲轴2-52和顶杆2-53，所述顶杆固定支架2-51一端安装在连接杆2-1上，另一端与所述缓冲轴2-52的一端固定连接，所述缓冲轴2-52另一端与顶杆2-53固定连接。

所述内盖开启执行机构3包括滑环3-2、滑环法兰3-3和气动夹爪机构3-4，所述滑环3-2的旋转输入端与所述直角传动机构4的旋转输出端连接，所述滑环3-2的旋转输出端与所述滑环法兰3-3一端配合安装，所述滑环法兰3-3的另一端与气动夹爪机构3-4配合安装。

所述机械臂包括6个及以上关节。

本实用新型中，机械臂、内盖开启执行机构和外盖开启执行机构的具体控制连接由本领域的技术人员根据实际情况进行设计，属于常规技术，故而未加详述。

本实用新型中，机械臂由多个关节组成，可通过机械臂的关节实现内盖开启执行机构和外盖开启执行机构的位置转换。

本实用新型的工作原理如下：

当车辆驶入加注区后，由系统控制机械臂1调整位置，并带动外盖开启执行机构2转动至油箱外盖处，并控制真空吸盘2-4吸附油箱外盖，同时通过机械臂控制真空吸盘2-4后移，随后控制真空吸盘2-4停止对油箱外盖的吸附，即完成油箱外盖的开启。

随后控制机械臂调整外盖开启执行机构3的位置，使得内盖开启执行机构2到达相应的油箱内盖位置。然后控制内盖开启执行机构2的气动夹爪机构3-4夹取油箱内盖。随后同时由机械臂末端通过直角传动机构4带动气动夹爪机构4-4转动，从而将油箱内盖拧开，即完成油箱内盖的开启。

本实用新型中，机械臂末端的旋转输出端通过第一连接中枢4-3带动第一齿轮传动轴4-4转动，使得第一齿轮传动轴4-4上的第一齿轮4-2随之转动，并带动与之啮合连接的第二齿轮4-7随之转动，第二齿轮4-7带动第二齿轮传动轴4-9转动，第二齿轮传动轴4-9通过第二连接中枢4-8带动滑环3-2旋转，滑环3-2通过滑环法兰3-3带动气动夹爪机构3-4旋转，实现拧盖动作。

本实用新型的直角开盖机器人可用于加注燃油、尿素液、CNG、LNG、氢能源、充电等加注场景的开盖操作。本领域技术人员可根据实际适用场景进行设计。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于：包括机械臂、外盖开启执行机构、内盖开启执行机构和直角传动机构，所述机械臂末端通过固定法兰与第一连接支架的一端固定连接，所述第一连接支架的另一端与直角传动机构的一侧端面固定连接，所述外盖开启执行机构通过连接杆与所述直角传动机构的一侧端面固定连接，所述内盖开启执行机构的底座与第二连接支架的一端固定连接，所述第二连接支架的另一端与所述直角传动机构的一侧端面固定连接，所述机械臂末端的旋转输出端与直角传动机构的输入端连接，所述直角传动机构的输出端与所述内盖开启执行机构的旋转输入端配合安装，所述外盖开启执行机构的安装端面与机械臂末端的安装端面相互平行，所述内盖开启执行机构的安装端面与外盖开启执行机构的安装端面相互垂直。

2.根据权利要求1所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述直角传动机构包括齿轮箱、第一齿轮、第一连接中枢、第一齿轮传动轴、第一轴承、第二轴承、第二齿轮、第二连接中枢、第二齿轮传动轴、第三轴承和第四轴承，所述第一轴承和第二轴承分别安装在齿轮箱相互平行的两侧端面上，且第二轴承与外盖开启执行机构安装在齿轮箱的同一端面上，所述第三轴承和第四轴承安装在齿轮箱相互平行的两侧端面上，且第四轴承与内盖开启执行机构安装在齿轮箱的同一侧端面上，所述第一齿轮转动轴两端分别配合安装在第一轴承和第二轴承上，且所述第一齿轮传动轴的一端穿过第一轴承通过第一连接中枢与机械臂末端的旋转输出端连接，所述第一齿轮安装在第一齿轮传动轴上，且位于齿轮箱内，所述第二齿轮传动轴两端分别配合安装在第三轴承和第四轴承上，且所述第二齿轮传动轴与第一齿轮传动轴相互垂直，所述第二齿轮传动轴的一端穿过第四轴承通过第二连接中枢与内盖开启执行机构的旋转输入端连接，所述第二齿轮安装在第二齿轮传动轴上，且位于齿轮箱内，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合安装。

3.根据权利要求2所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮均为斜齿轮。

4.根据权利要求1或3所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述外盖开启执行机构包括固定环、弹性连接件和真空吸盘，所述弹性连接件的两端分别连接固定环和真空吸盘，所述固定环安装在连接杆上。

5.根据权利要求1或3所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述外盖开启执行机构还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括顶杆固定支架、缓冲轴和顶杆，所述顶杆固定支架一端安装在连接杆上，另一端与所述缓冲轴的一端固定连接，所述缓冲轴另一端与顶杆固定连接。

6.根据权利要求1或3所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述内盖开启执行机构包括滑环、滑环法兰和气动夹爪机构，所述滑环的旋转输入端与所述直角传动机构的旋转输出端连接，所述滑环的旋转输出端与所述滑环法兰一端配合安装，所述滑环法兰的另一端与气动夹爪机构配合安装。

7.根据权利要求1或3所述的用于双臂式加注的直角传动开盖机器人，其特征在于，所述机械臂包括6个及以上关节。

Images