CN218698799U - 两轴并联机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种两轴并联机器人，涉及工程机械无人化技术领域，解决了现有技术中在实现先导手柄的电控化时，需要更改原车油路通道的技术问题。该装置包括力矩电机、电机支架、摇臂座、摇臂、传动机构和卡箍，其中，所述力矩电机安装在所述电机支架上，所述电机支架的端板上设置有旋转孔和限转口，所述旋转孔和所述限转口相连通，所述摇臂座位于所述旋转孔内且所述摇臂座与所述旋转孔转动连接，所述摇臂座的侧壁与所述摇臂的一端固定连接，所述摇臂的一部分位于所述限转口内，所述传动机构的一端与所述摇臂的另一端相连接，所述传动机构的另一端与所述卡箍相连接，所述卡箍安装在先导手柄上。

Description

两轴并联机器人

技术领域

本实用新型涉及工程机械无人化技术领域，尤其是涉及一种两轴并联机器人。

背景技术

冶金是指开采、精选、烧结金属矿石并对其进行冶炼、加工成金属材料。因其行业的特殊性，工作场景内部作业面上，多为人工驾驶特种工程机械车辆，在此类特殊工况下进行危险性较大的工作。比如炉下清渣、煤场归堆、焦化沥青处理、船底清舱等，工作环境均存在高粉尘、热辐射、有毒有害气体、强酸强腐蚀、视野受限及人身伤害等诸多作业问题。

在非视距远程遥控作业改造中，80％的现场车辆均为常规型工程车辆。当要实现先导手柄的电控化时，需要去除原车先导手柄，改为电控手柄(不含叠加式两片阀结构，内部组成主要是霍尔传感器)，油路通道部分改成独立的油路块方案，通过PWM控制方式，实现对电控比例电磁阀的控制，用于实现油路中液压油比例控制的目的，最终达到电控先导手柄的效果。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

在现有技术中，在实现先导手柄的电控化时，需要更改原车油路通道，无法保持原车的完整性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供两轴并联机器人，以解决现有技术中在实现先导手柄的电控化时，需要更改原车油路通道的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种两轴并联机器人，包括力矩电机、电机支架、摇臂座、摇臂、传动机构和卡箍，其中，所述力矩电机安装在所述电机支架上，所述电机支架的端板上设置有旋转孔和限转口，所述旋转孔和所述限转口相连通，所述摇臂座位于所述旋转孔内且所述摇臂座与所述旋转孔转动连接，所述摇臂座的侧壁与所述摇臂的一端固定连接，所述摇臂的一部分位于所述限转口内，所述传动机构的一端与所述摇臂的另一端相连接，所述传动机构的另一端与所述卡箍相连接，所述卡箍安装在先导手柄上。

可选地，还包括端盖和扭簧，所述端盖与所述电机支架的端板螺栓连接，所述摇臂座的中部设置有连接轴，所述连接轴的一端穿过所述端盖且所述连接轴与所述端盖通过轴承连接，所述连接轴的另一端与所述力矩电机相连接；

所述端盖上设置有第一固定柱，所述摇臂座上设置有第二固定柱，所述连接轴的周向侧壁上设置有凹陷环槽，所述扭簧套在所述凹陷环槽上，所述扭簧的两条支杆分别与所述第一固定柱和所述第二固定柱相连接。

可选地，所述传动机构包括连接杆、第一转向件和第二转向件，所述连接杆的两端分别与所述第一转向件和所述第二转向件相连接，所述第一转向件的自由端与所述摇臂相连接，所述第二转向件的自由端与所述卡箍相连接。

可选地，所述第一转向件和所述第二转向件均包括活动部和固定部，所述活动部和所述固定部活动连接，所述固定部与所述连接杆相连接，所述活动部与所述摇臂或所述卡箍相连接。

可选地，所述活动部包括球头和固定杆，所述球头和所述固定杆固定连接，所述摇臂和所述卡箍上均设置有配合孔，所述固定杆的自由端与所述配合孔相连接；

所述固定部包括连接套和球盖，所述连接套和所述球盖固定连接，所述连接套与所述连接杆螺纹连接，所述球头的一部分位于所述球盖内且所述球盖与所述球头活动连接。

可选地，还包括支撑架，所述支撑架上设置有连接滑槽，所述电机支架的底部设置有连接孔，所述连接孔与所述连接滑槽相连接。

可选地，所述力矩电机、所述电机支架、所述摇臂座、所述摇臂和所述传动机构均为两个，两个所述力矩电机并排设置在所述支撑架上。

可选地于，所述卡箍包括第一分体和第二分体，所述第一分体和所述第二分体能夹住所述先导手柄且所述第一分体和所述第二分体通过螺栓相连接；

所述第一分体的外壁上设置有两个倾斜条，所述倾斜条上设置有配合孔。

本实用新型提供的一种两轴并联机器人，只需要将卡箍紧固住先导手柄，力矩电机、摇臂座、摇臂和传动机构依次进行连接，通过控制力矩电机的运转，从而就会驱动摇臂座转动，而摇臂座就会带动摇臂摆动，接着摇臂的摆动就会带动传动机构运动，进而传动机构就会推动先导手柄运动，从而实现了先导手柄的电控化，而两轴并联机器人的安装不需要改变原车的油路通道，保证了原车的完整性，同时保持了原车的安全性能，解决了现有技术中在实现先导手柄的电控化时，需要更改原车油路通道的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人安装在先导手柄上的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的爆炸图；

图4是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的电机支架、摇臂座和摇臂连接的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的摇臂座和摇臂连接的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的电机支架的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的端盖的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的卡箍的爆炸图；

图9是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的传动机构的爆炸图；

图10是本实用新型实施例提供的两轴并联机器人的支撑架的结构示意图；

图中1、力矩电机；2、电机支架；21、旋转孔；22、限转口；23、连接孔；3、摇臂座；31、连接轴；311、凹陷环槽；32、第二固定柱；4、摇臂；41、配合孔；5、传动机构；51、连接杆；52、第一转向件；521、活动部；5211、括球头；5212、固定杆；522、固定部；5221、连接套；5222、球盖；53、第二转向件；6、卡箍；61、第一分体；611、倾斜条；62、第二分体；7、先导手柄；8、端盖；81、第一固定柱；9、支撑架；91、连接滑槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″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″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种两轴并联机器人，包括力矩电机1、电机支架2、摇臂座3、摇臂4、传动机构5和卡箍6，其中，力矩电机1安装在电机支架2上，电机支架2的端板上设置有旋转孔21和限转口22，旋转孔21和限转口22相连通，摇臂座3位于旋转孔21内且摇臂座3与旋转孔21转动连接，摇臂座3的侧壁与摇臂4的一端固定连接，摇臂4的一部分位于限转口22内，限转口22的长度即为摇臂4的摆动范围，传动机构5的一端与摇臂4的另一端相连接，传动机构5的另一端与卡箍6相连接，卡箍6安装在先导手柄7上。本实用新型提供的一种两轴并联机器人，只需要将卡箍6紧固住先导手柄7，力矩电机1、摇臂座3、摇臂4和传动机构5依次进行连接，通过控制力矩电机1的运转，从而就会驱动摇臂座3转动，而摇臂座3就会带动摇臂4摆动，接着摇臂4的摆动就会带动传动机构5运动，进而传动机构5就会推动先导手柄7运动，从而实现了先导手柄7的电控化，而两轴并联机器人的安装不需要改变原车的油路通道，保证了原车的完整性，同时保持了原车的安全性能，解决了现有技术中在实现先导手柄的电控化时，需要更改原车油路通道的技术问题。

作为可选地实施方式，还包括端盖8和扭簧，端盖8与电机支架2的端板螺栓连接，端盖8和力矩电机1分别位于摇臂座的两侧，端盖8是为了阻挡摇臂座3，避免摇臂座3从旋转孔21中脱落，摇臂座3的中部设置有连接轴31，连接轴31的一端穿过端盖8且连接轴31与端盖8通过轴承连接，连接轴31的另一端与力矩电机1相连接，力矩电机1可以驱动连接轴31转动，从而带动摇臂座3转动；

端盖8上设置有第一固定柱81，摇臂座3上设置有第二固定柱32，第一固定柱81和第二固定柱32两者不连接，连接轴31的周向侧壁上设置有凹陷环槽311，扭簧套在凹陷环槽311上，扭簧的两条支杆分别与第一固定柱81和第二固定柱32相连接，当力矩电机1启动时，摇臂座3就会转动，第一固定柱81和第二固定柱32两者的位置就会发生改变，从而使得扭簧具有弹力；当力矩电机1停止时，扭簧的弹力就会推动第二固定柱32移动到原位，从而也就推动摇臂座3回转到原位。力矩电机1采用FOC驱动方式，高功率密度无刷电机，具有高精度绝对位置编码器，All-In-One一体化设置，低转速高扭矩，采用CAN-Open协议通信。

作为可选地实施方式，传动机构5包括连接杆51、第一转向件52和第二转向件53，连接杆51的两端分别与第一转向件52和第二转向件53相连接，第一转向件52的自由端与摇臂4相连接，第二转向件53的自由端与卡箍6相连接。第一转向件52和第二转向件53是为了方便传动机构5继续进行转向，可以使得传动机构5灵活的运动。

作为可选地实施方式，第一转向件52和第二转向件53均包括活动部521和固定部522，活动部521和固定部522活动连接，固定部522与连接杆51相连接，活动部521与摇臂4或卡箍6相连接。

作为可选地实施方式，活动部521包括球头5211和固定杆5212，球头5211和固定杆5212固定连接，摇臂4和卡箍6上均设置有配合孔41，固定杆5212的自由端与配合孔41相连接；

固定部522包括连接套5221和球盖5222，连接套5221和球盖5222固定连接，连接套5221与连接杆51螺纹连接，球头5211的一部分位于球盖5222内且球盖5222与球头5211活动连接。球头5211为一个球体，球盖5222为球壳切掉一部分，剩余的部分大于球壳的一半，并且球头5211放入直径与球盖5222的内径一致，故球头5211会限制在球盖5222内，不会脱离球盖5222，但会在球盖5222内可自由活动，从而使得活动部521与固定部522可自由活动。

作为可选地实施方式，还包括支撑架9，支撑架9可以安装在工程车辆内，支撑架9上设置有连接滑槽91，电机支架2的底部设置有连接孔23，连接孔23与连接滑槽91相连接，连接孔23与连接滑槽91的连接位置可以进行调整。

作为可选地实施方式，力矩电机1、电机支架2、摇臂座3、摇臂4和传动机构5均为两个，两个力矩电机1并排设置在支撑架9上。两个力矩电机1之间的距离可以根据先导手柄7的位置进行调整。先导手柄7包括直排型和十字轴型，两个力矩电机1通过同步运动，即，即两个力矩电机1转向方向相同，转速相同，可以使得先导手柄7前后移动，从而可以是适应于直排型的先导手柄7；当两个力矩电机1不同步运动，即两个力矩电机1转向方向不同，转速不同，可以使得先导手柄7左右移动，从而可以是适应于十字轴型的先导手柄7。

作为可选地实施方式，卡箍6包括第一分体61和第二分体62，第一分体61和第二分体62能夹住先导手柄7且第一分体61和第二分体62通过螺栓相连接，第一分体61和第二分体62两者的中部为弧形结构，用于贴合先导手柄7的侧壁；第一分体61的外壁上设置有两个倾斜条611，倾斜条611上设置有配合孔41。本实用新型的两轴并联机器人可以安装在装载机、挖掘机、抓钢机、推耙机等市面所见大工业工程机械车辆。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种两轴并联机器人，其特征在于，包括力矩电机(1)、电机支架(2)、摇臂座(3)、摇臂(4)、传动机构(5)和卡箍(6)，其中，

所述力矩电机(1)安装在所述电机支架(2)上，所述电机支架(2)的端板上设置有旋转孔(21)和限转口(22)，所述旋转孔(21)和所述限转口(22)相连通，所述摇臂座(3)位于所述旋转孔(21)内且所述摇臂座(3)与所述旋转孔(21)转动连接，所述摇臂座(3)的侧壁与所述摇臂(4)的一端固定连接，所述摇臂(4)的一部分位于所述限转口(22)内，所述传动机构(5)的一端与所述摇臂(4)的另一端相连接，所述传动机构(5)的另一端与所述卡箍(6)相连接，所述卡箍(6)安装在先导手柄(7)上。

2.根据权利要求1所述的两轴并联机器人，其特征在于，还包括端盖(8)和扭簧，所述端盖(8)与所述电机支架(2)的端板螺栓连接，所述摇臂座(3)的中部设置有连接轴(31)，所述连接轴(31)的一端穿过所述端盖(8)且所述连接轴(31)与所述端盖(8)通过轴承连接，所述连接轴(31)的另一端与所述力矩电机(1)相连接；

所述端盖(8)上设置有第一固定柱(81)，所述摇臂座(3)上设置有第二固定柱(32)，所述连接轴(31)的周向侧壁上设置有凹陷环槽(311)，所述扭簧套在所述凹陷环槽(311)上，所述扭簧的两条支杆分别与所述第一固定柱(81)和所述第二固定柱(32)相连接。

3.根据权利要求1所述的两轴并联机器人，其特征在于，所述传动机构(5)包括连接杆(51)、第一转向件(52)和第二转向件(53)，所述连接杆(51)的两端分别与所述第一转向件(52)和所述第二转向件(53)相连接，所述第一转向件(52)的自由端与所述摇臂(4)相连接，所述第二转向件(53)的自由端与所述卡箍(6)相连接。

4.根据权利要求3所述的两轴并联机器人，其特征在于，所述第一转向件(52)和所述第二转向件(53)均包括活动部(521)和固定部(522)，所述活动部(521)和所述固定部(522)活动连接，所述固定部(522)与所述连接杆(51)相连接，所述活动部(521)与所述摇臂(4)或所述卡箍(6)相连接。

5.根据权利要求4所述的两轴并联机器人，其特征在于，所述活动部(521)包括球头(5211)和固定杆(5212)，所述球头(5211)和所述固定杆(5212)固定连接，所述摇臂(4)和所述卡箍(6)上均设置有配合孔(41)，所述固定杆(5212)的自由端与所述配合孔(41)相连接；

所述固定部(522)包括连接套(5221)和球盖(5222)，所述连接套(5221)和所述球盖(5222)固定连接，所述连接套(5221)与所述连接杆(51)螺纹连接，所述球头(5211)的一部分位于所述球盖(5222)内且所述球盖(5222)与所述球头(5211)活动连接。

6.根据权利要求1所述的两轴并联机器人，其特征在于，还包括支撑架(9)，所述支撑架(9)上设置有连接滑槽(91)，所述电机支架(2)的底部设置有连接孔(23)，所述连接孔(23)与所述连接滑槽(91)相连接。

7.根据权利要求6所述的两轴并联机器人，其特征在于，所述力矩电机(1)、所述电机支架(2)、所述摇臂座(3)、所述摇臂(4)和所述传动机构(5)均为两个，两个所述力矩电机(1)并排设置在所述支撑架(9)上。

8.根据权利要求1所述的两轴并联机器人，其特征在于，所述卡箍(6)包括第一分体(61)和第二分体(62)，所述第一分体(61)和所述第二分体(62)能夹住所述先导手柄(7)且所述第一分体(61)和所述第二分体(62)通过螺栓相连接；

所述第一分体(61)的外壁上设置有两个倾斜条(611)，所述倾斜条(611)上设置有配合孔(41)。

Images