CN219448437U - 一种悬挂式全自动四轴移载机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及搬运设备技术领域，且公开了一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，包括支撑架，所述支撑架的顶部固定安装有横杆，所述横杆的底部固定安装有两根平行设置的横向导轨，所述横向导轨的底部设置有横向行走机构，所述横向行走机构的底部固定安装有两根平行设置的纵向导轨，所述纵向导轨的底部设置有纵向行走机构，所述纵向行走机构的顶部固定安装有位于两根纵向导轨之间的移动平台，所述移动平台的中部转动连接有机械臂。该一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，主要用于速度低于1m/S或节拍要求中等，洁净度要求较高的地方，便于日常维护保养，减少成本，减少设备安装调试周期，降低设备维护成本和要求。

Description

一种悬挂式全自动四轴移载机械臂

技术领域

本发明涉及搬运设备技术领域，具体为一种悬挂式全自动四轴移载机械臂。

背景技术

在产品的生产过程中，一般需要把卷料进行搬运，特别是在电池生产的过程中，需要将金属卷料在预分切之后进行分切，即需要将金属卷料从预分切工位搬运到分切工位上。

传统的自动搬运过程中采用齿轮齿条桁架式结构，行走驱动采用齿轮齿条驱动，长距离的齿条和洁净防护设计，造成成本的上升，桁架结构的齿轮齿条的安装精度要求较高和桁架基础设计以碳钢型材焊接为机体，自生重量较大，造成设备安装调试周期较长，人工成本相对较高，齿轮齿条行走机构，设备电机、齿轮齿条等发生故障时设备不能推行至其他位置维修，占用操作空间，无法使用手动替代设备作业，桁架结构的齿轮齿条的油脂的添加和日常维护也相对有耗费人工，且不利于新能源行业的洁净车间的保持。

为此，我们提出一种悬挂式全自动四轴移载机械臂。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，包括支撑架，所述支撑架的顶部固定安装有横杆，所述横杆的底部固定安装有两根平行设置的横向导轨，所述横向导轨的底部设置有横向行走机构，所述横向行走机构的底部固定安装有两根平行设置的纵向导轨，所述纵向导轨的底部设置有纵向行走机构，所述纵向行走机构的顶部固定安装有位于两根纵向导轨之间的移动平台，所述移动平台的中部转动连接有机械臂，所述机械臂的底部固定安装有物料夹具。

优选的，所述横向行走机构与纵向行走机构包括与导轨滚动连接的滑轮，以及设置在滑轮底部的连接架，所述连接架的两端通过轮座与滑轮转动连接，所述连接架的中部转动连接有轮架，所述连接架的顶部转动连接有位于轮架另一端的驱动离合气缸，所述驱动离合气缸的顶部与轮架的另一端转动连接，所述轮架的中部转动连接有驱动摩擦轮，所述轮架的侧面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端贯穿轮架与驱动摩擦轮固定安装，所述驱动摩擦轮的顶部与横向导轨以及纵向导轨的底部抵紧滚动连接。

优选的，所述移动平台的底部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端贯穿至移动平台的上方，所述旋转电机的输出端固定安装有位于移动平台上方的回转齿轮，所述机械臂的顶部固定安装有位于移动平台上方的旋转齿轮，所述旋转齿轮与回转齿轮啮合。

优选的，所述横向导轨以及纵向导轨设置有校正码，所述横向行走机构与纵向行走机构的侧面设置有对准校正码的读码头。

优选的，所述机械臂的顶部固定安装有位于旋转齿轮上方的减速机，所述减速机的输入端与电机的输出端个固定安装，所述减速机的输出端固定安装有驱动链轮，所述驱动链轮上设置有升降环链，所述升降环链的底部与物料夹具的顶部固定安装。

优选的，所述驱动链轮包含设置在机械臂两侧的左侧链轮以及右侧链轮，所述左侧链轮以及右侧链轮一机械臂的中轴线为对称轴对称设置，所述左侧链轮与右侧链轮分别传动连接有左侧环链和右侧环链，所述左侧环链与右侧环链的底部通过双环链连接摆动铰接点进行铰接，所述双环链连接摆动铰接点位于机械臂底部的中部。

优选的，所述机械臂侧面的底部设置有操作面板，所述操作面板包括手动操作开关以及操作显示屏，操作显示屏为触控屏。

优选的，所述物料夹具为圆柱形，所述物料夹具的一端与机械臂的底部固定安装，所述物料夹具的另一端设置有用于定位的十字光标，所述物料夹具的外周面设置有若干个平行设置的防尘滚动轴承，所述物料夹具的内部设置有与防尘滚动轴承固定安装的张紧机构，所述物料夹具的末端设置有阻挡柱。

优选的，所述机械臂的外部设置有位于物料夹具上方的提升防尘罩，所述升降环链位于提升防尘罩的内部。

优选的，所述支撑架与横杆为钢构结构，所述横向导轨与纵向导轨为全铝材质，所有活动机构均配置有机械限位以及电开关限位。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，具备以下有益效果：

1、该一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，通过设置横向行走机构与纵向行走机构，且横向导轨与纵向导轨采用全铝导轨和摩擦轮行走机构，设计气动离合机构实现驱动离合，简便安装维护的摩擦轮结构实现全自动精准运行定位，降低安装要求，和安装调试时间。

2、该一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，通过在横向导轨与纵向导轨的侧面设计二维码定位系统，通过读码头进行读码，进而对横向行走机构与纵向行走机构进行定位，解决摩擦轮打滑定位问题，实现到预定位置，二次读码低速爬行精确定位。

3、该一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，通过采用双环链机构的机械臂提升，采用绝对值伺服电机提升实现精准控制，双环链提升机构确保机械二次防坠保护和链条制造误差弥补，提高环链提升精度得同事提供双重机械保护

4、该一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，使用全铝导轨作为导轨，全铝机械臂本体，实现美观轻巧，轻质量的构件安装轻松便捷，同等安全系数材质轻巧降低安装劳动强度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的图2中A处的放大图；

图4为本发明的侧视图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的行走机构的结构示意图；

图7为本发明的机械臂的结构示意图；

图8为本发明的机械臂的的剖视图。

图中：1、支撑架；2、横杆；3、横向导轨；4、横向行走机构；5、纵向导轨；6、纵向行走机构；7、移动平台；8、校正码；9、滑轮；10、连接架；11、轮架；12、驱动离合气缸；13、驱动摩擦轮；14、驱动电机；15、旋转电机；16、回转齿轮；17、旋转齿轮；18、机械臂；19、物料夹具；20、驱动链轮；201、左侧链轮；202、右侧链轮；21、减速机；22、升降环链；221、左侧环链；222、右侧环链；23、双环链连接摆动铰接点；24、操作面板；25、读码头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，包括支撑架1，支撑架1的顶部固定安装有横杆2，横杆2的底部固定安装有两根平行设置的横向导轨3，横向导轨3的底部设置有横向行走机构4，横向行走机构4的底部固定安装有两根平行设置的纵向导轨5，纵向导轨5的底部设置有纵向行走机构6，纵向行走机构6的顶部固定安装有位于两根纵向导轨5之间的移动平台7，移动平台7的中部转动连接有机械臂18，机械臂18的底部固定安装有物料夹具19。

作为本发明的一种实施方式，横向行走机构4与纵向行走机构6包括与导轨滚动连接的滑轮9，以及设置在滑轮9底部的连接架10，连接架10的两端通过轮座与滑轮9转动连接，连接架10的中部转动连接有轮架11，连接架10的顶部转动连接有位于轮架11另一端的驱动离合气缸12，驱动离合气缸12的顶部与轮架11的另一端转动连接，轮架11的中部转动连接有驱动摩擦轮13，轮架11的侧面固定安装有驱动电机14，驱动电机14的输出端贯穿轮架11与驱动摩擦轮13固定安装，驱动摩擦轮13的顶部与横向导轨3以及纵向导轨5的底部抵紧滚动连接，通过设置横向行走机构4与纵向行走机构6，且横向导轨3与纵向导轨5采用全铝导轨和摩擦轮行走机构，设计气动离合机构实现驱动离合，简便安装维护的摩擦轮结构实现全自动精准运行定位，降低安装要求，和安装调试时间。

作为本发明的一种实施方式，移动平台7的底部固定安装有旋转电机15，旋转电机15的输出端贯穿至移动平台7的上方，旋转电机15的输出端固定安装有位于移动平台7上方的回转齿轮16，机械臂18的顶部固定安装有位于移动平台7上方的旋转齿轮17，旋转齿轮17与回转齿轮16啮合。

作为本发明的一种实施方式，横向导轨3以及纵向导轨5设置有校正码8，横向行走机构4与纵向行走机构6的侧面设置有对准校正码8的读码头25，通过在横向导轨3与纵向导轨5的侧面设计二维码定位系统，通过读码头25进行读码，进而对横向行走机构4与纵向行走机构6进行定位，解决摩擦轮打滑定位问题，实现到预定位置，二次读码低速爬行精确定位。

作为本发明的一种实施方式，机械臂18的顶部固定安装有位于旋转齿轮17上方的减速机21，减速机21的输入端与电机的输出端个固定安装，减速机21的输出端固定安装有驱动链轮20，驱动链轮20上设置有升降环链22，升降环链22的底部与物料夹具19的顶部固定安装。

作为本发明的一种实施方式，驱动链轮20包含设置在机械臂18两侧的左侧链轮201以及右侧链轮202，左侧链轮201以及右侧链轮202一机械臂18的中轴线为对称轴对称设置，左侧链轮201与右侧链轮202分别传动连接有左侧环链221和右侧环链222，左侧环链221与右侧环链222的底部通过双环链连接摆动铰接点23进行铰接，双环链连接摆动铰接点23位于机械臂18底部的中部，通过采用双环链机构的机械臂18提升，采用绝对值伺服电机提升实现精准控制，双环链提升机构确保机械二次防坠保护和链条制造误差弥补，提高环链提升精度得同事提供双重机械保护。

作为本发明的一种实施方式，机械臂18侧面的底部设置有操作面板24，操作面板24包括手动操作开关以及操作显示屏，操作显示屏为触控屏。

作为本发明的一种实施方式，物料夹具19为圆柱形，物料夹具19的一端与机械臂18的底部固定安装，物料夹具19的另一端设置有用于定位的十字光标，物料夹具19的外周面设置有若干个平行设置的防尘滚动轴承，物料夹具19的内部设置有与防尘滚动轴承固定安装的张紧机构，物料夹具19的末端设置有阻挡柱。

作为本发明的一种实施方式，机械臂18的外部设置有位于物料夹具19上方的提升防尘罩，升降环链22位于提升防尘罩的内部。

作为本发明的一种实施方式，支撑架1与横杆2为钢构结构，横向导轨3与纵向导轨5为全铝材质，所有活动机构均配置有机械限位以及电开关限位，使用全铝导轨作为导轨，全铝机械臂18本体，实现美观轻巧，轻质量的构件安装轻松便捷，同等安全系数材质轻巧降低安装劳动强度。

需要说明的是，使用时，首先驱动离合气缸12活动将驱动摩擦轮13与纵向导轨5以及横向导轨3的底部抵紧，通过驱动电机14带动驱动摩擦轮13，进而使得连接架10两端的滑轮9顺着纵向导轨5以及横向导轨3进行移动，通过驱动链轮20以及升降环链22带动物料夹具19进行上升与下降，同时旋转电机15带动回转齿轮16进行转动，进而通过旋转齿轮17带动机械臂18以及物料夹具19转动，在横向行走机构4与纵向行走机构6移动的过程中通过读码头25对纵向导轨5以及横向导轨3侧面的二维码进行读码定位，通过横向行走机构4与纵向行走机构6的移动，实现新能源极卷自动上下料搬运移载。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)的顶部固定安装有横杆(2)，所述横杆(2)的底部固定安装有两根平行设置的横向导轨(3)，所述横向导轨(3)的底部设置有横向行走机构(4)，所述横向行走机构(4)的底部固定安装有两根平行设置的纵向导轨(5)，所述纵向导轨(5)的底部设置有纵向行走机构(6)，所述纵向行走机构(6)的顶部固定安装有位于两根纵向导轨(5)之间的移动平台(7)，所述移动平台(7)的中部转动连接有机械臂(18)，所述机械臂(18)的底部固定安装有物料夹具(19)。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述横向行走机构(4)与纵向行走机构(6)包括与导轨滚动连接的滑轮(9)，以及设置在滑轮(9)底部的连接架(10)，所述连接架(10)的两端通过轮座与滑轮(9)转动连接，所述连接架(10)的中部转动连接有轮架(11)，所述连接架(10)的顶部转动连接有位于轮架(11)另一端的驱动离合气缸(12)，所述驱动离合气缸(12)的顶部与轮架(11)的另一端转动连接，所述轮架(11)的中部转动连接有驱动摩擦轮(13)，所述轮架(11)的侧面固定安装有驱动电机(14)，所述驱动电机(14)的输出端贯穿轮架(11)与驱动摩擦轮(13)固定安装，所述驱动摩擦轮(13)的顶部与横向导轨(3)以及纵向导轨(5)的底部抵紧滚动连接。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述移动平台(7)的底部固定安装有旋转电机(15)，所述旋转电机(15)的输出端贯穿至移动平台(7)的上方，所述旋转电机(15)的输出端固定安装有位于移动平台(7)上方的回转齿轮(16)，所述机械臂(18)的顶部固定安装有位于移动平台(7)上方的旋转齿轮(17)，所述旋转齿轮(17)与回转齿轮(16)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述横向导轨(3)以及纵向导轨(5)设置有校正码(8)，所述横向行走机构(4)与纵向行走机构(6)的侧面设置有对准校正码(8)的读码头(25)。

5.根据权利要求3所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述机械臂(18)的顶部固定安装有位于旋转齿轮(17)上方的减速机(21)，所述减速机(21)的输入端与电机的输出端个固定安装，所述减速机(21)的输出端固定安装有驱动链轮(20)，所述驱动链轮(20)上设置有升降环链(22)，所述升降环链(22)的底部与物料夹具(19)的顶部固定安装。

6.根据权利要求5所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述驱动链轮(20)包含设置在机械臂(18)两侧的左侧链轮(201)以及右侧链轮(202)，所述左侧链轮(201)以及右侧链轮(202)一机械臂(18)的中轴线为对称轴对称设置，所述左侧链轮(201)与右侧链轮(202)分别传动连接有左侧环链(221)和右侧环链(222)，所述左侧环链(221)与右侧环链(222)的底部通过双环链连接摆动铰接点(23)进行铰接，所述双环链连接摆动铰接点(23)位于机械臂(18)底部的中部。

7.根据权利要求5所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述机械臂(18)侧面的底部设置有操作面板(24)，所述操作面板(24)包括手动操作开关以及操作显示屏，操作显示屏为触控屏。

8.根据权利要求5所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述物料夹具(19)为圆柱形，所述物料夹具(19)的一端与机械臂(18)的底部固定安装，所述物料夹具(19)的另一端设置有用于定位的十字光标，所述物料夹具(19)的外周面设置有若干个平行设置的防尘滚动轴承，所述物料夹具(19)的内部设置有与防尘滚动轴承固定安装的张紧机构，所述物料夹具(19)的末端设置有阻挡柱。

9.根据权利要求6所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述机械臂(18)的外部设置有位于物料夹具(19)上方的提升防尘罩，所述升降环链(22)位于提升防尘罩的内部。

10.根据权利要求2所述的一种悬挂式全自动四轴移载机械臂，其特征在于：所述支撑架(1)与横杆(2)为钢构结构，所述横向导轨(3)与纵向导轨(5)为全铝材质，所有活动机构均配置有机械限位以及电开关限位。