CN111805529B - 一种摆臂工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆臂工业机器人，包括固定臂、铰接臂、连接臂和操作臂，所述铰接臂相对应固定臂位置的一端活动设置有连接框，所述铰接臂相对应连接框和连接臂位置的两端均分别设置有第一驱动组件，所述固定臂和连接框相对面的一端以及连接臂和操作臂相对面的一端均活动设置有第二驱动组件。本发明通过该装置检测到铰接臂或者连接臂受到碰撞且第一驱动电机停止工作时，此时电动推杆带动连接杆向远离驱动盘位置的一端移动，从而使得连接杆通过活动圈带动第二铰接杆与第一铰接杆铰接，并使得第一铰接杆从驱动齿槽的内壁脱离，此时驱动盘无法带动铰接臂进行急停操作，避免铰接臂和连接臂因急停而导致铰接臂和连接臂损坏的目的。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人设备技术领域，具体为一种摆臂工业机器人。
背景技术
器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发，机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制***和复杂机械等组成。其中执行机构即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、手部(夹持器或末端执行器)和行走部(对于移动机器人)等。
但是现有技术在实际使用时，四轴摆臂工业机器人一般不具有防碰撞保护功能，一般工业机器人在检测到碰撞时，一般通过急停驱动电机实现停止操作，急停操作和摆臂与碰撞物硬性碰撞都会对摆臂产生较大的损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摆臂工业机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括固定臂、铰接臂、连接臂和操作臂，所述铰接臂相对应固定臂位置的一端活动设置有连接框，所述铰接臂相对应连接框和连接臂位置的两端均分别设置有第一驱动组件，所述固定臂和连接框相对面的一端以及连接臂和操作臂相对面的一端均活动设置有第二驱动组件，所述第一驱动组件包括第一驱动电机，所述第一驱动电机固定连接在连接框的一端，且第一驱动电机的输出轴活动贯穿并延伸至连接框的内部，所述第一驱动电机的输出轴固定连接有驱动盘，所述铰接臂相对应驱动盘位置的一端开设有活动槽，且驱动盘的表面与活动槽的内壁活动连接，所述驱动盘远离第一驱动电机的一端铰接有第一铰接杆，所述第一铰接杆的中部开设有铰接槽，所述铰接槽的内壁铰接有第二铰接杆，所述第二铰接杆远离第一铰接杆位置的一端铰接有活动圈，所述活动圈的内壁固定连接有连接杆，所述连接杆远离驱动盘位置的一端固定连接有电动推杆，且电动推杆固定连接在活动槽的内壁，所述铰接臂相对应第一铰接杆位置的内部开设有驱动齿槽，且驱动齿槽的内壁与活动槽的内部相连通。
优选的，所述第二驱动组件包括第二驱动电机，所述第二驱动电机贯穿嵌入在固定臂的内部，所述第二驱动电机的输出轴固定连接在连接框的底部。
优选的，所述固定臂的顶部固定连接有固定圈，所述固定圈的中部开设有容纳槽，所述容纳槽的内壁转动连接有滚珠，且滚珠转动连接在连接框的底部。
优选的，所述固定臂相对应滚珠位置的顶部开设有注油槽，所述注油槽的内壁固定连接有吸油海绵，且吸油海绵的表面与滚珠的表面转动连接。
优选的，所述固定臂的内部开设有连通腔，所述固定臂相对应连通腔位置的表面固定连接有注油管，所述连通腔的内部分别与注油槽和注油管的内部相连通。
优选的，所述驱动盘的表面固定连接有橡胶带，所述橡胶带固定嵌入在铰接臂的内部，所述橡胶带的数量为十八个，且十八个橡胶带呈环形固定连接在驱动盘的表面。
优选的，所述驱动盘远离第一驱动电机位置的一端固定连接有支撑杆，所述铰接臂相对应支撑杆位置的内部开设有支撑槽，所述支撑杆贯穿并延伸至支撑槽的内部，所述支撑杆相对应支撑槽位置的内部固定连接有支撑圈。
优选的，所述支撑圈远离支撑杆位置的一端固定连接有凸块，且凸块的表面与支撑槽的内壁活动连接。
优选的，所述第一铰接杆的数量为六个，且六个第一铰接杆呈环形铰接在驱动盘的一端，所述连接框远离第一驱动电机一端的内壁固定连接有固定杆，且固定杆转动连接在铰接臂的中部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过该装置检测到铰接臂或者连接臂受到碰撞且第一驱动电机停止工作时，此时电动推杆带动连接杆向远离驱动盘位置的一端移动，从而使得连接杆通过活动圈带动第二铰接杆与第一铰接杆铰接，并使得第一铰接杆从驱动齿槽的内壁脱离，此时驱动盘无法带动铰接臂进行急停操作，避免铰接臂和连接臂因急停而导致铰接臂和连接臂损坏的目的；
2、本发明同时还通过向注油管的内部注入润滑油，会使得注油管内部的润滑油途径连通腔进入注油槽的内部，并被吸油海绵吸收，且固定臂和连接框相对转动时，会使得连接框的底部带动滚珠转动，从而使得滚珠不停在吸油海绵的表面转动进行涂油操作，使得滚珠的表面在转动的过程中始终在进行涂油操作，从而可以降低固定臂和连接框之间转动时产生的摩擦，从而降低了该装置的功耗。
3、本发明同时还通过设置橡胶带，使得当第一铰接杆从驱动齿槽的内部脱离且第一驱动电机和驱动盘锁止状态时，此时铰接臂在惯性的驱使下会继续与碰撞物贴紧，此时通过橡胶带，使得橡胶带通过驱动盘可以对铰接臂的转动起到阻拦的作用，从而使得铰接臂与碰撞物的碰撞由硬性碰撞改为软接触，相比于铰接臂与碰撞物硬性碰撞以及铰接臂急停造成的损伤，软接触对铰接臂的保护效果更好。
附图说明
图1为本发明一种摆臂工业机器人整体结构正视图；
图2为本发明一种摆臂工业机器人整体结构正剖图；
图3为本发明一种摆臂工业机器人整体结构局部正剖图；
图4为本发明一种摆臂工业机器人第一驱动组件结构侧剖图；
图5为本发明一种摆臂工业机器人铰接臂结构侧剖图。
图6为本发明一种摆臂工业机器人驱动盘结构侧视图。
图中：1、固定臂；2、铰接臂；3、连接臂；4、操作臂；5、连接框；6、第一驱动组件；60、第一驱动电机；61、驱动盘；62、活动槽；63、第一铰接杆；64、铰接槽；65、第二铰接杆；66、活动圈；67、连接杆；68、电动推杆；69、驱动齿槽；7、第二驱动组件；70、第二驱动电机；71、固定圈；72、容纳槽；73、滚珠；74、注油槽；75、吸油海绵；76、连通腔；77、注油管；8、橡胶带；9、固定杆；10、支撑杆；11、支撑槽；12、支撑圈。
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1-6，本发明提供一种技术方案：包括固定臂1、铰接臂2、连接臂3和操作臂4，铰接臂2相对应固定臂1位置的一端活动设置有连接框5，铰接臂2相对应连接框5和连接臂3位置的两端均分别设置有第一驱动组件6，固定臂1和连接框5相对面的一端以及连接臂3和操作臂4相对面的一端均活动设置有第二驱动组件7，第一驱动组件6包括第一驱动电机60，第一驱动电机60固定安装在连接框5的一端，且第一驱动电机60的输出轴活动贯穿并延伸至连接框5的内部，第一驱动电机60的输出轴固定安装有驱动盘61，铰接臂2相对应驱动盘61位置的一端开设有活动槽62，且驱动盘61的表面与活动槽62的内壁活动连接，驱动盘61远离第一驱动电机60的一端铰接有第一铰接杆63，第一铰接杆63的中部开设有铰接槽64，铰接槽64的内壁铰接有第二铰接杆65，第二铰接杆65远离第一铰接杆63位置的一端铰接有活动圈66，活动圈66的内壁固定安装有连接杆67，连接杆67远离驱动盘61位置的一端固定安装有电动推杆68，且电动推杆68固定安装在活动槽62的内壁，铰接臂2相对应第一铰接杆63位置的内部开设有驱动齿槽69，且驱动齿槽69的内壁与活动槽62的内部相连通。
第二驱动组件7包括第二驱动电机70，第二驱动电机70贯穿嵌入在固定臂1的内部，第二驱动电机70的输出轴固定安装在连接框5的底部。
固定臂1的顶部固定安装有固定圈71，固定圈71的中部开设有容纳槽72，容纳槽72的内壁转动连接有滚珠73，且滚珠73转动连接在连接框5的底部。
固定臂1相对应滚珠73位置的顶部开设有注油槽74，注油槽74的内壁固定安装有吸油海绵75，且吸油海绵75的表面与滚珠73的表面转动连接。
固定臂1的内部开设有连通腔76，固定臂1相对应连通腔76位置的表面固定安装有注油管77，连通腔76的内部分别与注油槽74和注油管77的内部相连通，通过向注油管77的内部注入润滑油，会使得注油管77内部的润滑油途径连通腔76进入注油槽74的内部，并被吸油海绵75吸收，且固定臂1和连接框5相对转动时，会使得连接框5的底部带动滚珠73转动，从而使得滚珠73不停在吸油海绵75的表面转动进行涂油操作，使得滚珠73的表面在转动的过程中始终在进行涂油操作，从而可以降低固定臂1和连接框5之间转动时产生的摩擦，从而降低了该装置的功耗。
驱动盘61的表面固定安装有橡胶带8，橡胶带8固定嵌入在铰接臂2的内部，橡胶带8的数量为十八个，且十八个橡胶带8呈环形固定安装在驱动盘61的表面，通过设置橡胶带8，使得当第一铰接杆63从驱动齿槽69的内部脱离且第一驱动电机60和驱动盘61锁止状态时，此时铰接臂2在惯性的驱使下会继续与碰撞物贴紧，此时通过橡胶带8，使得橡胶带8通过驱动盘61可以对铰接臂2的转动起到阻拦的作用，从而使得铰接臂2与碰撞物的碰撞由硬性碰撞改为软接触，相比于铰接臂2与碰撞物硬性碰撞以及铰接臂2急停造成的损伤，软接触对铰接臂2的保护效果更好。
驱动盘61远离第一驱动电机60位置的一端固定安装有支撑杆10，铰接臂2相对应支撑杆10位置的内部开设有支撑槽11，支撑杆10贯穿并延伸至支撑槽11的内部，支撑杆10相对应支撑槽11位置的内部固定安装有支撑圈12。
支撑圈12远离支撑杆10位置的一端固定安装有凸块，且凸块的表面与支撑槽11的内壁活动连接。
第一铰接杆63的数量为六个，且六个第一铰接杆63呈环形铰接在驱动盘61的一端，连接框5远离第一驱动电机60一端的内壁固定安装有固定杆9，且固定杆9转动连接在铰接臂2的中部。
工作原理：在使用时，该发明通过电动推杆68带动连接杆67向驱动盘61的一端移动，并使得连接杆67带动活动圈66向驱动盘61的一端移动，会使得活动圈66带动第二铰接杆65与第一铰接杆63铰接，并使得第一铰接杆63远离驱动盘61的一端移动至驱动齿槽69的内壁，此时驱动盘61通过第一铰接杆63配合驱动齿槽69即完成传动操作，使得当第一驱动电机60带动驱动盘61转动时，会使得驱动盘61通过第一铰接杆63配合驱动齿槽69带动铰接臂2转动，完成铰接臂2移动的操作，且该装置检测到铰接臂2或者连接臂3受到碰撞且第一驱动电机60停止工作时，此时电动推杆68带动连接杆67向远离驱动盘61位置的一端移动，从而使得连接杆67通过活动圈66带动第二铰接杆65与第一铰接杆63铰接，并使得第一铰接杆63从驱动齿槽69的内壁脱离，此时驱动盘61无法带动铰接臂2进行急停操作，避免铰接臂2和连接臂3因急停而导致铰接臂2和连接臂3损坏的目的。
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。
Claims (9)
1.一种摆臂工业机器人，其特征在于：包括固定臂(1)、铰接臂(2)、连接臂(3)和操作臂(4)，所述铰接臂(2)相对应固定臂(1)位置的一端活动设置有连接框(5)，所述铰接臂(2)相对应连接框(5)和连接臂(3)位置的两端均分别设置有第一驱动组件(6)，所述固定臂(1)与连接框(5)相对面的一端以及连接臂(3)与操作臂(4)相对面的一端均活动设置有第二驱动组件(7)，所述第一驱动组件(6)包括第一驱动电机(60)，所述第一驱动电机(60)固定连接在连接框(5)的一端，且第一驱动电机(60)的输出轴活动贯穿并延伸至连接框(5)的内部，所述第一驱动电机(60)的输出轴固定连接有驱动盘(61)，所述铰接臂(2)相对应驱动盘(61)位置的一端开设有活动槽(62)，且驱动盘(61)的表面与活动槽(62)的内壁活动连接，所述驱动盘(61)远离第一驱动电机(60)的一端铰接有第一铰接杆(63)，所述第一铰接杆(63)的中部开设有铰接槽(64)，所述铰接槽(64)的内壁铰接有第二铰接杆(65)，所述第二铰接杆(65)远离第一铰接杆(63)位置的一端铰接有活动圈(66)，所述活动圈(66)的内壁固定连接有连接杆(67)，所述连接杆(67)远离驱动盘(61)位置的一端固定连接有电动推杆(68)，且电动推杆(68)固定连接在活动槽(62)的内壁，所述铰接臂(2)相对应第一铰接杆(63)位置的内部开设有驱动齿槽(69)，且驱动齿槽(69)的内壁与活动槽(62)的内部相连通。
2.根据权利要求1所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述第二驱动组件(7)包括第二驱动电机(70)，所述第二驱动电机(70)贯穿嵌入在固定臂(1)的内部，所述第二驱动电机(70)的输出轴固定连接在连接框(5)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述固定臂(1)的顶部固定连接有固定圈(71)，所述固定圈(71)的中部开设有容纳槽(72)，所述容纳槽(72)的内壁转动连接有滚珠(73)，且滚珠(73)转动连接在连接框(5)的底部。
4.根据权利要求3所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述固定臂(1)相对应滚珠(73)位置的顶部开设有注油槽(74)，所述注油槽(74)的内壁固定连接有吸油海绵(75)，且吸油海绵(75)的表面与滚珠(73)的表面转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述固定臂(1)的内部开设有连通腔(76)，所述固定臂(1)相对应连通腔(76)位置的表面固定连接有注油管(77)，所述连通腔(76)的内部分别与注油槽(74)和注油管(77)的内部相连通。
6.根据权利要求1所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述驱动盘(61)的表面固定连接有橡胶带(8)，所述橡胶带(8)固定嵌入在铰接臂(2)的内部，所述橡胶带(8)的数量为十八个，且十八个橡胶带(8)呈环形固定连接在驱动盘(61)的表面。
7.根据权利要求1所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述驱动盘(61)远离第一驱动电机(60)位置的一端固定连接有支撑杆(10)，所述铰接臂(2)相对应支撑杆(10)位置的内部开设有支撑槽(11)，所述支撑杆(10)贯穿并延伸至支撑槽(11)的内部，所述支撑杆(10)相对应支撑槽(11)位置的内部固定连接有支撑圈(12)。
8.根据权利要求7所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述支撑圈(12)远离支撑杆(10)位置的一端固定连接有凸块，且凸块的表面与支撑槽(11)的内壁活动连接。
9.根据权利要求1所述的一种摆臂工业机器人，其特征在于：所述第一铰接杆(63)的数量为六个，且六个第一铰接杆(63)呈环形铰接在驱动盘(61)的一端，所述连接框(5)远离第一驱动电机(60)一端的内壁固定连接有固定杆(9)，且固定杆(9)转动连接在铰接臂(2)的中部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Swing Arm Industrial Robot Effective date of registration: 20230511 Granted publication date: 20230331 Pledgee: SHANDONG WEIHAI RURAL COMMERCIAL BANK Co.,Ltd. Pledgor: Weihai Weiyang Electromechanical Equipment Co.,Ltd. Registration number: Y2023980040352 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20230331 Pledgee: SHANDONG WEIHAI RURAL COMMERCIAL BANK Co.,Ltd. Pledgor: Weihai Weiyang Electromechanical Equipment Co.,Ltd. Registration number: Y2023980040352 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |