CN211250028U - 一种高速机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速机械手臂，包括机架、旋转缸和夹缸，所述机架的上端活动安装有升降单元，所述升降单元的外侧开设有第一滑轨，所述升降单元通过第一滑轨与装载台之间活动连接，所述装载台的上端活动安装有旋动单元，所述旋动单元上端的边侧位置活动安装有第二滑轨，所述旋动单元通过第二滑轨与取放单元之间活动连接，所述机架及其上部整体组成高速机械手臂本体。该高速机械手臂，旋转臂可搭配前述配重件，以辅助平衡旋转臂在轴座两侧的重量，藉此可让升降单元在取放单元取有对象A而高速移动时，藉以避免机械手臂因移动过程中不当晃动而造成精确度不佳的问题发生，有确保生产效率的功效，有效扩大了适用范围。

Description

一种高速机械手臂

技术领域

本实用新型涉及机械手臂技术领域，具体为一种高速机械手臂。

背景技术

现在许多产业在生产过程中已大量使用机械手臂以取代人工，令产线可达到自动化生产，进而提高生产的效率。以取放对象的机械手臂而言，常见是以马达驱动而可在三维空间移动，藉以进行对象的取放，为了达到良好的生产效率，机械手臂必须是高速的在前述三维空间移动，而且在移动过程必须具有良好的稳定性，才能在前述对象的取放时维持良好的精确度。

然而，现有的机械手臂大多存在着因构件繁多而整体的重量颇重，当马达驱动机械手臂高速旋摆，并且伴随有升降的动作时，若控制机械手臂升降的机构只以单边支撑，机械手臂容易在升降过程中产生晃动，造成机械手臂在移动时无法维持良好的稳定性，从而在前述对象的取放时便会出现精确度不佳的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速机械手臂，以解决上述背景技术中提出因构件繁多而整体的重量颇重，当马达驱动机械手臂高速旋摆，并且伴随有升降的动作时，若控制机械手臂升降的机构只以单边支撑，机械手臂容易在升降过程中产生晃动，造成机械手臂在移动时无法维持良好的稳定性，从而在前述对象的取放时便会出现精确度不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高速机械手臂，包括机架、旋转缸和夹缸，所述机架的上端活动安装有升降单元，所述升降单元的外侧开设有第一滑轨，所述升降单元通过第一滑轨与装载台之间活动连接，所述装载台的上端活动安装有旋动单元，所述旋动单元上端的边侧位置活动安装有第二滑轨，所述旋动单元通过第二滑轨与取放单元之间活动连接，所述机架及其上部整体组成高速机械手臂本体。

优选的，所述升降单元在机架相对的两侧开设有规格相同的三个第一滑轨，且三个第一滑轨中有两个开设在升降单元的一侧，另外一个开设在升降单元的另一侧，同时三个第一滑轨是在机架内纵向开设，其中取放单元设于旋动单元用以取放对象，旋动单元可被驱动而水平旋摆，并且随所述装载台被所述升降单元带动而垂直升降，以稳定带动所述取放单元三维移动并取放对象。

优选的，所述升降单元在所述机架相对的两侧有复数个呈纵向设置的第一滑轨，所述载台在所述机架相对的两侧分别以一滑座设在所述第一滑轨，所述滑座设有一第一螺帽，在所述机架对应设有一呈纵向设置的第一导螺杆穿设所述第一螺帽，所述第一导螺杆链接一载台驱动马达而可被带动旋转，所述第一螺帽随所述第一导螺杆旋转而带动所述滑座升降。

优选的，所述装载台有一轴座，所述旋动单元有一旋转臂可旋动地轴接在所述轴座，且以一旋臂驱动马达带动所述旋转臂旋摆。

优选的，所述旋转臂设有一滑动台，所述滑动台沿所述旋转臂的长度方向滑移，所述取放单元设在所述滑动台，所述取放单元随所述滑动台的滑移而可相对靠近或远离所述机架。

优选的，所述旋转缸在异于所述夹缸的一侧设有一底座，所述底座在所述滑动台的一端轴接一调整马达，所述调整马达带动所述底座沿一垂直轴向转动，且连动所述旋转缸水平摆动。

优选的，所述滑动台设有一第二螺帽，所述旋转臂对应设有一呈横向设置的第二导螺杆，所述第二螺帽设在所述第二导螺杆，所述第二导螺杆链接一滑台驱动马达而可被带动旋转，所述第二螺帽随所述第二导螺杆旋转而带动所述滑动台滑移。

优选的，所述旋转臂异于所述滑动台的一侧有一配重件，以所述配重件平衡所述旋转臂在所述轴座两侧的重量。

优选的，所述取放单元包括一旋转缸和一夹缸，所述旋转缸设在所述滑动台的一端，所述夹缸轴接在所述旋转缸，所述夹缸有两个夹爪，所述旋转缸可带动所述夹缸沿一水平轴向转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该高速机械手臂，由于旋动单元所设置的装载台以相对的两侧结合在升降单元，装载台两侧设有滑座而可滑动地设在第一滑轨，设于装载台的旋动单元即使因构件繁多而有重量颇重的情形，装载台相对的两侧结合在升降单元而仍可带动旋动单元稳定地上升或下降，且旋转臂可搭配前述配重件，以辅助平衡旋转臂在轴座两侧的重量，藉此可让升降单元在取放单元取有对象A而高速移动时，相较于现有的机械手臂能有相对较高的稳定性，藉以避免机械手臂因移动过程中不当晃动而造成精确度不佳的问题发生，以达到确保生产效率的功效，有效扩大了整体的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型立体外观结构示意图；

图2为本实用新型升降单元及载台结构示意图；

图3为本实用新型升降单元及载台分解结构示意图；

图4为本实用新型降单元及载台于机架组位置结构示意图；

图5为本实用新型旋动单元以及取放单元分解结构示意图；

图6为本实用新型旋动单元以及取放单元结构示意图；

图7为本实用新型取放单元夹取对象使用状态示意图；

图8为本实用新型旋转臂旋摆45度使用状态示意图；

图9为本实用新型旋转臂旋摆90度使用状态结构示意图；

图中：10、机架；20、升降单元；30、装载台；40、旋动单元；50、取放单元；21、第一滑轨；22、第一导螺杆；23、载台驱动马达；31、滑座；311、第一螺帽；32、轴座；41、旋转臂；411、配重件；42、旋臂驱动马达；43、滑动台；44、第二滑轨；45、第二螺帽；46、第二导螺杆； 47、滑台驱动马达；48、护罩；51、旋转缸；511、底座；52、夹缸；521、夹爪；53、调整马达；100、高速机械手臂本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：一种高速机械手臂，包括机架10、升降单元20、装载台30、旋动单元40、取放单元50、第一滑轨21、第二滑轨44和高速机械手臂本体100，机架10的上端活动安装有升降单元 20，升降单元20的外侧开设有第一滑轨21，升降单元20通过第一滑轨21与装载台30之间活动连接，装载台30的上端活动安装有旋动单元40，旋动单元40上端的边侧位置活动安装有第二滑轨44，旋动单元40通过第二滑轨44 与取放单元50之间活动连接，机架10及其上部整体组成高速机械手臂本体 100；

进一步的，升降单元20在机架10相对的两侧开设有规格相同的三个第一滑轨21，且三个第一滑轨21中有两个开设在升降单元20的一侧，另外一个开设在升降单元20的另一侧，同时三个第一滑轨21是在机架10内纵向开设，其中取放单元50设于旋动单元40用以取放对象，旋动单元40可被驱动而水平旋摆，并且随所述装载台30被所述升降单元20带动而垂直升降，以稳定带动所述取放单元50三维移动并取放对象，提升了整体的活动性，增强了整体的使用性能，提高了整体在实际使用中的工作效率；

进一步的，升降单元20在所述机架10相对的两侧有复数个呈纵向设置的第一滑轨21，所述载台在所述机架10相对的两侧分别以一滑座31设在所述第一滑轨21，所述滑座31设有一第一螺帽311，在所述机架10对应设有一呈纵向设置的第一导螺杆22穿设所述第一螺帽311，所述第一导螺杆22链接一载台驱动马达23而可被带动旋转，所述第一螺帽311随所述第一导螺杆 22旋转而带动所述滑座31升降，保证了升降单元20与装载台30之间连接结构的完整性；

进一步的，装载台30有一轴座32，所述旋动单元40有一旋转臂41可旋动地轴接在所述轴座32，且以一旋臂驱动马达42带动所述旋转臂41旋摆，使整体具备实际应用中基本的使用条件；

进一步的，旋转臂41设有一滑动台43，所述滑动台43沿所述旋转臂41 的长度方向滑移，所述取放单元50设在所述滑动台43，所述取放单元50随所述滑动台43的滑移而可相对靠近或远离所述机架10，确保整体结构的合理稳定性，并提升该机械手臂整体的使用效果；

进一步的，滑动台43设有一第二螺帽45，所述旋转臂41对应设有一呈横向设置的第二导螺杆46，所述第二螺帽45设在所述第二导螺杆46，所述第二导螺杆46链接一滑动台43驱动马达而可被带动旋转，所述第二螺帽45 随所述第二导螺杆46旋转而带动所述滑动台43滑移；

进一步的，取放单元50固定安装在滑动台43上端的边侧位置，取放单元50以旋转缸51作为支撑主体，并在底部固定安装有底座511，且旋转缸 51的外侧活动安装有夹缸52，并通过夹缸52与夹爪521之间活动连接，同时旋转缸51边侧的下端位置固定安装有调整马达53，滑动台43沿旋转臂41 的长度方向滑移，取放单元50随滑动台43的滑移而可相对靠近或远离机架 10，取放单元50透过底座511微幅的水平摆动，并以夹爪521夹取对象A后，可由旋臂驱动马达42带动旋转臂41由左侧往右侧旋摆九十度，在此过程中，藉由第一导螺杆22的旋转而带动滑座31下降；

进一步的，旋转臂41异于所述滑动台43的一侧有一配重件411，以所述配重件411平衡所述旋转臂41在所述轴座32两侧的重量，使护罩48能够有效的对旋动单元40整体驱动部分进行有效的保护，丰富了整体的功能性，有效增强了整体的活动性与工作性能并扩大了该机械手臂整体的适用范围；

进一步的，取放单元50包括一旋转缸51和一夹缸52，所述旋转缸51 设在所述滑动台43的一端，所述夹缸52轴接在所述旋转缸51，所述夹缸52 有两个夹爪521，所述旋转缸51可带动所述夹缸52沿一水平轴向转动，有效提升了改接卸手臂整体的工作性能。

工作原理：升降单元20是在机架10相对的两侧有三个第一滑轨21，其中一侧为两个第一滑轨21，而另一侧为一个第一滑轨21，这三个第一滑轨21 是在机架10内且呈纵向设置，装载台30是在机架10相对的两侧分别以一滑座31设在第一滑轨21，滑座31设有一第一螺帽311，而在机架10设有一第一导螺杆22，第一导螺杆22是和第一螺帽311对应而设，第一导螺杆22亦呈纵向设置而穿设第一螺帽311，第一导螺杆22在一端链接一载台驱动马达23，载台驱动马达23作动时，第一导螺杆22可被载台驱动马达23带动而旋转，第一螺帽311随第一导螺杆22的旋转而可带动滑座31进行升降的动作，装载台30则可随滑座31而上升或下降，装载台30有一轴座32，而旋动单元 40有一旋转臂41，此旋转臂41是可旋动地轴接在轴座32，令旋转臂41可以轴座32为中心而相对于装载台30水平旋摆，且于本实施例中，旋转臂41的水平旋摆是由一旋臂驱动马达42带动所致，较佳地，旋转臂41上并设有一滑动台43，此滑动台43是可以沿着旋转臂41的长度方向滑移，此外，旋转臂41在异于滑动台43的一侧有一配重件411，因旋转臂41有滑动台43的一侧较长且构件也较多，故旋转臂41的重量会偏向有滑动台43的一侧，故以配重件411平衡旋转臂41在轴座32两侧的重量，承上，滑动台43有复数个第二滑轨44，且滑动台43并设有一第二螺帽45，复数个第二滑轨44是呈横向设置，滑动台43可滑动地设在第二滑轨44而可滑移；旋转臂41设有一第二导螺杆46，第二导螺杆46是和第二螺帽45对应设置，而第二导螺杆46是呈横向设置，第二螺帽45设在第二导螺杆46，第二导螺杆46链接一滑台驱动马达47，第二导螺杆46可由滑台驱动马达47带动而旋转，此时第二螺帽 45随第二导螺杆46旋转而带动滑动台43沿着旋转臂41的长度方向滑移，于本实施例中，在滑动台43的滑移行程设有一护罩48，承上，取放单元50是设在滑动台43，此取放单元50随滑动台43的滑移而可相对靠近机架10，或可相对远离机架10，因此，藉由滑动台43在旋转臂41上可滑移的设置，而使取放单元50可移至旋转臂41长度以外的位置，让取放单元50取放对象的范围更广，较佳地，取放单元50包括一旋转缸51和一夹缸52，旋转缸51是设在滑动台43的一端，夹缸52轴接在旋转缸51，夹缸52两个夹爪521，旋转缸51可带动夹缸52沿一水平轴向转动，并由夹缸52以其两个夹爪521夹取对象，或是松放对象，此外，旋转缸51在异于夹缸52的一侧设有一底座 511，底座511在滑动台43的一端轴接一调整马达53，调整马达53带动底座 511沿一垂直轴向转动，且连动旋转缸51如图7至图9所示水平摆动，本实施例之调整马达53，可带动旋转缸51水平摆动的较佳范围以向左右两侧分别摆动120度为最大角度，藉此可将所取放的对象分别往两侧方向分别旋转120 度，以适应所取的对象不同角度的取放要求，由此可知，旋转臂41是能以大角度的方式旋摆，而可快速地将取放单元50所取的对象高速位移，而当旋转臂41定位而需要微调取放单元50的位置时，则不须再由旋转臂41摆动，仅须由调整马达53带动底座511，以连动旋转缸51水平摆动，以利于对象取放作业的顺畅，如上，旋动单元40的旋转臂41，可藉由旋臂驱动马达42带动而进行旋摆的动作，并可藉由滑动台43沿着旋转臂41的长度方向滑移至欲取放的对象的位置，同时，藉由载台驱动马达23带动第一导螺杆22旋转，致使第一螺帽311随第一导螺杆22的旋转而带动滑座31进行上升或下降的动作，装载台30则可随滑座31而上升或下降，而设于装载台30的旋转臂41 可在旋摆以及滑动台43滑移的过程中同时随装载台30升降，令取放单元50 所取的对象能高速位移至定点放置，举例来说，如图7至图9所示，取放单元50透过底座511微幅的水平摆动，并以夹爪521夹取对象A后，可由旋臂驱动马达42带动旋转臂41由图中的左侧往右侧旋摆九十度，在此过程中，藉由第一导螺杆22的旋转而带动滑座31下降，且由滑台驱动马达47带动滑动台43沿着旋转臂41的长度方向滑移，并且调整马达53也带动底座511而可连动旋转缸51水平摆动，藉此将对象A移动至如图9所示定点位置，即可张开夹爪521而松放对象A。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种高速机械手臂，包括机架、旋转缸和夹缸，其特征在于：所述机架的上端活动安装有升降单元，所述升降单元的外侧开设有第一滑轨，所述升降单元通过第一滑轨与装载台之间活动连接，所述装载台的上端活动安装有旋动单元，所述旋动单元上端的边侧位置活动安装有第二滑轨，所述旋动单元通过第二滑轨与取放单元之间活动连接，所述机架及其上部整体组成高速机械手臂本体。

2.根据权利要求1所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述升降单元在机架相对的两侧开设有规格相同的三个第一滑轨，且三个第一滑轨中有两个开设在升降单元的一侧，另外一个开设在升降单元的另一侧，同时三个第一滑轨是在机架内纵向开设，其中取放单元设于旋动单元用以取放对象，旋动单元可被驱动而水平旋摆，并且随所述装载台被所述升降单元带动而垂直升降，以稳定带动所述取放单元三维移动并取放对象。

3.根据权利要求1所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述升降单元在所述机架相对的两侧有复数个呈纵向设置的第一滑轨，所述载台在所述机架相对的两侧分别以一滑座设在所述第一滑轨，所述滑座设有一第一螺帽，在所述机架对应设有一呈纵向设置的第一导螺杆穿设所述第一螺帽，所述第一导螺杆链接一载台驱动马达而可被带动旋转，所述第一螺帽随所述第一导螺杆旋转而带动所述滑座升降。

4.根据权利要求3所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述装载台有一轴座，所述旋动单元有一旋转臂可旋动地轴接在所述轴座，且以一旋臂驱动马达带动所述旋转臂旋摆。

5.根据权利要求4所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述旋转臂设有一滑动台，所述滑动台沿所述旋转臂的长度方向滑移，所述取放单元设在所述滑动台，所述取放单元随所述滑动台的滑移而可相对靠近或远离所述机架。

6.根据权利要求5所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述旋转缸在异于所述夹缸的一侧设有一底座，所述底座在所述滑动台的一端轴接一调整马达，所述调整马达带动所述底座沿一垂直轴向转动，且连动所述旋转缸水平摆动。

7.根据权利要求5所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述滑动台设有一第二螺帽，所述旋转臂对应设有一呈横向设置的第二导螺杆，所述第二螺帽设在所述第二导螺杆，所述第二导螺杆链接一滑台驱动马达而可被带动旋转，所述第二螺帽随所述第二导螺杆旋转而带动所述滑动台滑移。

8.根据权利要求5所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述旋转臂异于所述滑动台的一侧有一配重件，以所述配重件平衡所述旋转臂在所述轴座两侧的重量。

9.根据权利要求5所述的一种高速机械手臂，其特征在于：所述取放单元包括一旋转缸和一夹缸，所述旋转缸设在所述滑动台的一端，所述夹缸轴接在所述旋转缸，所述夹缸有两个夹爪，所述旋转缸可带动所述夹缸沿一水平轴向转动。

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