CN220217932U - 一种用于除锈机器人的机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于除锈机器人的机械手臂，包括筒体，筒体的内部底端固定安装有驱动电机，驱动电机的顶部输出端传动连接有与筒体同轴设置的轴杆，轴杆的顶部空套设置有固定设置于筒体内壁上的导向套筒，导向套筒的外侧滑动套接有冲击套筒，轴杆的中部固定设置有曲面圆盘，冲击套筒的底端与曲面圆盘的顶面滑动接触，冲击套筒的顶部固定连接有若干导向杆，导向杆的顶端固定连接有位于筒体上方的冲击盘，轴杆的顶端活动套接有转盘安装块，转盘安装块的顶部可拆卸地安装有打磨盘。本实用新型可直接安装在工业机器人上进行使用，且可实现松动氧化层的冲击脱落与表面残渣打磨处理同步进行，进而提升除锈作业的工作效率和除锈效果。

Description

一种用于除锈机器人的机械手臂

技术领域

本实用新型涉及机器人组件领域，具体为一种用于除锈机器人的机械手臂。

背景技术

在钢板或钢管回收处理再利用的过程中，需要清除钢板或钢管表面的铁锈，而后经过打磨、抛光等工序完后表面修正，最后再经热处理、电镀、喷漆等工序进一步完成防腐处理，使得废旧的钢板或钢管能够在适当的场合被重复利用，避免了材料的浪费和成本，符合绿色环保的理念。

目前采用的除锈方法主要为工具除锈和喷(抛)射除锈。工具除锈主要有手动工具除锈和动力工具除锈。手动工具除锈是用粗砂纸、刮刀、铲刀、钢丝刷等手工工具，刷、磨或刮掉材料表面松动的氧化皮和旧防腐层。此法劳动强度大、生产效率低，但操作简便灵活，适用于局部防腐作业。动力工具除锈是利用机械动力的冲击和摩擦作用除去材料表面焊接残渣、松动的氧化层和旧防腐层。常用的机械有风动刷、除锈枪、电动刷、电砂轮，具有除锈生产效率高、除锈质量好的特点，广泛用于防腐层大修和焊接接头表面处理。然而，这些机械通常也是操作人员手持操作，不能很好地适用于工业机器人上实现自动化、智能化作业，且通常只具备冲击或者打磨的单一功能，不能实现松动氧化层的冲击脱落与表面残渣打磨处理同步进行，除锈效果欠佳。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提出了一种用于除锈机器人的机械手臂，可直接安装在工业机器人上进行使用，且可实现松动氧化层的冲击脱落与表面残渣打磨处理同步进行，进而提升除锈作业的工作效率和除锈效果。

为实现上述效果，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于除锈机器人的机械手臂，包括筒体，所述筒体的内部底端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的顶部输出端传动连接有与筒体同轴设置的轴杆，所述轴杆的顶部空套设置有固定设置于筒体内壁上的导向套筒，所述导向套筒的外侧滑动套接有冲击套筒，所述轴杆的中部固定设置有曲面圆盘，所述冲击套筒的底端与曲面圆盘的顶面滑动接触，所述冲击套筒的顶部固定连接有若干导向杆，所述导向杆的顶端贯穿导向套筒的顶部并固定连接有位于筒体上方的冲击盘，所述轴杆的顶端贯穿导向套筒的顶部并活动套接有位于冲击盘内侧的转盘安装块，所述转盘安装块的顶部可拆卸地安装有打磨盘。

进一步的，所述曲面圆盘的顶面两侧设置有相连贯的弧形凸面，所述冲击套筒的底面两侧设置有半球形的突触，所述突触与弧形凸面滑动接触，所述冲击套筒顶部设置有多个位于导向套筒外侧的回程弹簧。

进一步的，所述冲击套筒的轴孔内壁上设置有至少一个第一导向槽，所述导向套筒的外圆周面上设置有与第一导向槽相匹配的第一导向条。

进一步的，所述转盘安装块的底面中心开设有凹槽，且凹槽的侧壁上设置有至少一个第二导向槽，所述轴杆的顶端活动插入凹槽内，且轴杆的顶部外壁上设置有与第二导向槽相匹配的第二导向条。

进一步的，所述轴杆的顶面中心开设有盲孔，盲孔内设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与轴杆和转盘安装块固定连接。

进一步的，所述冲击盘为圆环板状结构，且其顶面均匀设置有多个突刺。

进一步的，所述筒体的底端设置有连接法兰。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型整体为圆筒状的机械臂结构，可直接安装在现有的工业机器人上进行使用，有利于实现除锈作业的自动化和智能化改造，以较低成本完成产线升级；也可作为电动除锈工具单独使用，通过人工手持操作进行除锈作业，使用灵活方便；

2、本实用新型通过在轴杆上安装打磨盘，可实现材料表面的转动打磨，通过在轴杆上设置冲击套筒，并在冲击套筒上设置冲击盘，通过轴杆的连续转动驱动冲击套筒和冲击盘往复运动，从而实现材料表面松动氧化层的快速冲击粉碎脱落，实现冲击脱落与转动打磨的同步进行，极大提升了除锈效率和除锈效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的剖视结构示意图；

图3为所述轴杆的立体结构示意图；

图4为所述导向套筒的立体结构示意图；

图5为所述冲击套筒的立体结构示意图之一；

图6为所述冲击套筒的立体结构示意图之二；

图7为所述冲击盘的立体结构示意图；

图8为所述转盘安装块的立体结构示意图。

其中：1筒体、2曲面圆盘、21弧形凸面、3驱动电机、31电机安装座、4轴杆、41第二导向条、5导向杆、6导向套筒、61第一导向条、7冲击套筒、71突触、72回程弹簧、73第一导向槽、8冲击盘、81突刺、9转盘安装块、91第二导向槽、10打磨盘、11压缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图8，一种用于除锈机器人的机械手臂，包括筒体1，筒体1为空心圆柱筒结构，筒体1的底端一体设置有连接法兰，连接法兰上开设有多个螺栓连接孔，可将筒体1通过螺栓连接安装在工业机器人的手臂执行端，从而通过工业机器人操动整个机械手臂完成除锈作业。

筒体1的内部底端固定安装有驱动电机3。具体的，筒体1的内部底端套设有电机安装座31，驱动电机3固定安装在电机安装座31的底部垂直侧面上，使驱动电机3的输出轴垂直向上并与筒体1同轴设置。电机安装座31的顶部为与筒体1内壁相匹配的空心圆盘结构，空心圆盘结构的侧面通过多个螺栓紧固在筒体1内。

驱动电机3的顶部输出端传动连接有与筒体1同轴设置的轴杆4，轴杆4的底端与驱动电机3的输出轴端通过键连接实现传动连接。空心圆盘结构的顶面开设有轴承孔，轴承孔内嵌装有止推轴承，轴杆4上设置有搭接在止推轴承顶面上的轴肩，从而实现轴杆4底端的转动安装。止推轴承的外侧设置有通过螺栓固定连接在空心圆盘结构顶面上的轴承盖，以实现止推轴承的安装。

轴杆4的顶部空套设置有固定设置于筒体1内壁上的导向套筒6。如图4所示，导向套筒6的顶部为空心圆盘、底部为空心圆筒。空心圆筒内嵌装有止推轴承，轴杆4的顶部套设与止推轴承内并通过轴肩固定。空心圆盘的侧面与筒体1的内壁相匹配，并通过多个螺栓连接固定在筒体1内，从而实现轴杆4顶端的转动安装。

导向套筒6的外侧滑动套接有冲击套筒7。如图5和图6所示，冲击套筒7为空心圆柱结构，其外径小于筒体1的内径。冲击套筒7的轴孔内壁上设置有至少一个第一导向槽73，导向套筒6的外圆周面上设置有与第一导向槽73相匹配的第一导向条61。第一导向槽73和第二导向条61均沿轴杆4的轴线方向设置，使得冲击套筒7可在导向套筒6上实现垂直升降移动。

轴杆4的中部一体设置有曲面圆盘2，曲面圆盘2的外径小于筒体1的内径，则曲面圆盘2可与轴杆4同步转动。冲击套筒7的底端与曲面圆盘2的顶面滑动接触，具体的，曲面圆盘2的顶面两侧设置有相连贯的弧形凸面21，冲击套筒7的底面两侧设置有半球形的突触71，突触71与弧形凸面21滑动接触，冲击套筒7顶部设置有多个位于导向套筒6外侧的回程弹簧72。则在驱动电机3驱动轴杆4连续转动的过程中，轴杆4与冲击套筒7相对转动，使得弧形凸面21推动突触72向上逐渐移动并使回程弹簧72压缩；轴杆4继续转动过程中，回程弹簧62的推力和冲击套筒7自身的重力推动冲击套筒7向下逐渐移动至弧形凸面21的最低位置，从而实现在轴杆4连续转动过程中，冲击套筒7上下往复运动。

冲击套筒7的顶部螺纹连接固定有四个导向杆5，导向杆5的顶端贯穿导向套筒6的顶部并通过螺栓连接固定连接有位于筒体1上方的冲击盘8。冲击盘8为圆环板状结构，且其顶面均匀设置有多个突刺81。则在冲击盘8跟随冲击套筒7上下往复运动的过程中，突刺81作用在钢板或钢管的表面，并对表面的松动氧化层进行冲击破碎，使氧化层快速脱落。

轴杆4的顶端贯穿导向套筒6的顶部并活动套接有位于冲击盘8内侧的转盘安装块9，转盘安装块9的顶部通过螺栓连接可拆卸地安装有打磨盘10，则轴杆4可带动转盘安装块9及其上的打磨盘10同步转动，打磨盘10作用在钢板或钢管的表面，可对表面的残渣颗粒物进行打磨清除操作，从而实现打磨盘10的转动打磨作业与冲击盘8的冲击作业同步进行。

优选的，转盘安装块9的底面中心开设有凹槽，且凹槽的侧壁上设置有至少一个第二导向槽91，轴杆4的顶端活动插入凹槽内，且轴杆4的顶部外壁上设置有与第二导向槽91相匹配的第二导向条41。轴杆4的顶面中心开设有盲孔，盲孔内设置有压缩弹簧11，压缩弹簧11的两端分别固定连接有连接板，底部的连接板通过螺栓与轴杆4固定连接，顶部的连接板通过螺栓与转盘安装块9固定连接。在自由状态下，打磨盘10突出于冲击盘8的外部，由于冲击盘8的往复运动行程固定，则通过工业机器人的手臂可调整筒体1端部与钢板表面之间的距离，从而调整冲击盘8表面突刺81插入氧化层的深度，从而调节冲击力大小，压缩弹簧11则向外推动转盘安装块9，使打磨盘10的表面始终与钢板的表面保持良好的柔性接触，避免打磨盘与钢板表面刚性接触造成的摩擦力过大引起电机制动而使电机损坏。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于除锈机器人的机械手臂，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)的内部底端固定安装有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的顶部输出端传动连接有与筒体(1)同轴设置的轴杆(4)，所述轴杆(4)的顶部空套设置有固定设置于筒体(1)内壁上的导向套筒(6)，所述导向套筒(6)的外侧滑动套接有冲击套筒(7)，所述轴杆(4)的中部固定设置有曲面圆盘(2)，所述冲击套筒(7)的底端与曲面圆盘(2)的顶面滑动接触，所述冲击套筒(7)的顶部固定连接有若干导向杆(5)，所述导向杆(5)的顶端贯穿导向套筒(6)的顶部并固定连接有位于筒体(1)上方的冲击盘(8)，所述轴杆(4)的顶端贯穿导向套筒(6)的顶部并活动套接有位于冲击盘(8)内侧的转盘安装块(9)，所述转盘安装块(9)的顶部可拆卸地安装有打磨盘(10)。

2.根据权利要求1所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述曲面圆盘(2)的顶面两侧设置有相连贯的弧形凸面(21)，所述冲击套筒(7)的底面两侧设置有半球形的突触(71)，所述突触(71)与弧形凸面(21)滑动接触，所述冲击套筒(7)顶部设置有多个位于导向套筒(6)外侧的回程弹簧(72)。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述冲击套筒(7)的轴孔内壁上设置有至少一个第一导向槽(73)，所述导向套筒(6)的外圆周面上设置有与第一导向槽(73)相匹配的第一导向条(61)。

4.根据权利要求1所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述转盘安装块(9)的底面中心开设有凹槽，且凹槽的侧壁上设置有至少一个第二导向槽(91)，所述轴杆(4)的顶端活动插入凹槽内，且轴杆(4)的顶部外壁上设置有与第二导向槽(91)相匹配的第二导向条(41)。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述轴杆(4)的顶面中心开设有盲孔，盲孔内设置有压缩弹簧(11)，所述压缩弹簧(11)的两端分别与轴杆(4)和转盘安装块(9)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述冲击盘(8)为圆环板状结构，且其顶面均匀设置有多个突刺(81)。

7.根据权利要求1所述的一种用于除锈机器人的机械手臂，其特征在于：所述筒体(1)的底端设置有连接法兰。