專利名稱:一種用于搬運的二自由度機械臂的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于搬運的二自由度機械臂，包括置于地面機架、設置在所述機架上的機械臂升降裝置和機械臂旋轉(zhuǎn)裝置；所述機械臂升降裝置在所述機架上上下運動；所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置一端與所述機械臂升降裝置固定，并繞與所述機械臂升降裝置的固定位置轉(zhuǎn)動，另一端安裝有用于抓取物品的夾具。本實用新型一種用于搬運的二自由度機械臂可以方便的實現(xiàn)物品的垂直和水平搬運，并且可以實現(xiàn)物品搬運中保持平動而不轉(zhuǎn)動，通過安裝不同夾具實現(xiàn)搬運、碼垛等操作，可以大幅提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種用于搬運的二自由度機械臂

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及包裝機械【技術領域】，具體涉及一種用于搬運的二自由度機械臂。

【背景技術】
[0002]在包裝機械【技術領域】，包裝搬運設備是將被包裝物或者包裝物按照一定的要求進行轉(zhuǎn)移搬運。經(jīng)常涉及到對成品的桶(瓶)進行裝箱，以及對成品包裝物進行碼垛，還會涉及到在碼垛過程中隔板等物品搬運放置等。傳統(tǒng)上是由人工進行此種操作，此種方式勞動強度大、占用人員多，生產(chǎn)效率低下?；蛘呤怯蓪Ｓ脵C械或者工業(yè)機器人配合夾具完成操作，但此種方式設備成本高，調(diào)整難度大和維護復雜等缺陷。
[0003]近年來市場上也逐漸出現(xiàn)了的用于搬運的機械臂，但是這些用于搬運的機械臂一般都是專門針對某種包裝物進行開發(fā)的，專機專用，無法通過更換夾具等實現(xiàn)功能的改變，通用性比較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便的一種用于搬運的二自由度機械臂。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為:一種用于搬運的二自由度機械臂，包括置于地面機架、設置在所述機架上的機械臂升降裝置和機械臂旋轉(zhuǎn)裝置；
[0006]所述機械臂升降裝置在所述機架上上下運動；所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置一端與所述機械臂升降裝置固定，并繞與所述機械臂升降裝置的固定位置轉(zhuǎn)動，另一端安裝有用于抓取物品的夾具。
[0007]所述機械臂升降裝置包括支承軸、上同步帶輪、下同步帶輪、同步帶、機械臂安裝板、聯(lián)軸器、配重和伺服電機；所述上同步帶輪和下同步帶輪分別在機架上端和下端水平設置，由支承軸通過軸承支撐，上同步帶輪和下同步帶輪通過兩條同步帶與機械臂安裝板和配重相連接組成閉環(huán)纏繞；所述伺服電機通過聯(lián)軸器與設置安裝下同步帶輪的支承軸相連接。
[0008]所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述機械臂安裝板上，其中包括伺服電機、電機支架、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)軸、機械臂體、機械臂體支架、固定同步帶輪、旋轉(zhuǎn)同步帶輪和夾具安裝主軸；所述伺服電機安裝在電機支架上端；所述機械臂體安裝機械臂體支架中間，轉(zhuǎn)軸與機械臂體固定安裝，穿過機械臂體支架后通過聯(lián)軸器與所述伺服電機相連接；固定同步帶輪固定在所述機械臂安裝板上，旋轉(zhuǎn)同步帶輪安裝在機械臂體末端與所述夾具安裝主軸同軸連接，固定同步帶輪與旋轉(zhuǎn)同步帶輪之間采用同步帶閉環(huán)纏繞。
[0009]所述機械臂升降裝置還包括導軌、滾輪和滾輪安裝支架；滾輪安裝在滾輪安裝支架上；滾輪安裝支架與所述機械臂安裝板相連接；導軌與所述機架相連接；滾輪在導軌兩側(cè)往復滾動。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明一種用于搬運的二自由度機械臂可以方便的實現(xiàn)物品的垂直和水平搬運，并且可以實現(xiàn)物品搬運中保持平動而不轉(zhuǎn)動，通過安裝不同夾具實現(xiàn)搬運、碼垛等操作，可以大幅提高生產(chǎn)效率。

【附圖說明】

[0011]圖1是本發(fā)明一種用于搬運的二自由度機械臂的正面結(jié)構(gòu)示意；
[0012]圖2是本發(fā)明一種用于搬運的二自由度機械臂的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意；
[0013]圖3是圖2中I區(qū)域的局部放大圖；
[0014]圖4是圖3中A-A向剖視圖。
[0015]圖中:1.機架；2.上同步帶輪；3.上支承軸；4.升降導軌；5.機械臂安裝板；6.下支承軸；7.下同步帶輪；8.聯(lián)軸器；9.升降伺服電機；10.滾輪安裝支架；11.旋轉(zhuǎn)伺服電機；12.電機支架；13.聯(lián)軸器；14.機械臂支架；15.固定同步帶輪；16.機械臂體；17.轉(zhuǎn)軸；18.同步帶；19.旋轉(zhuǎn)同步帶輪；20.夾具轉(zhuǎn)軸；21.同步帶；22.配重；23.滾輪。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述:
[0017]如圖1至4所示，本發(fā)明一種用于搬運的二自由度機械臂，包括:置于地面的機架1，設置在所述機架I上的機械臂升降裝置和機械臂旋轉(zhuǎn)裝置。
[0018]所述機械臂升降裝置包括2根沿所述機架I豎向垂直于地面設置的升降導軌4，沿著每個升降導軌4滾動的滾輪23，滾輪23安裝在.滾輪安裝支架10上，滾輪安裝支架10固定在機械臂安裝板5側(cè)面；
[0019]上同步帶輪2在機架上端水平設置，由上支承軸3通過軸承支撐，下同步帶輪7在機架下端水平設置，由下支承軸6通過軸承支撐，2條同步帶21纏繞于上同步帶輪2和下同步帶輪5通過與機械臂安裝板5和配重22相連接組成閉環(huán)纏繞；所述升降伺服電機9通過聯(lián)軸器8與設置安裝下同步帶輪7的下支承軸6相連接；
[0020]所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述機械臂安裝板5上，其中包括伺服電機11、電機支架12、聯(lián)軸器13、轉(zhuǎn)軸17、機械臂體16、機械臂體支架14、固定同步帶輪15、旋轉(zhuǎn)同步帶輪19和夾具安裝主軸20 ;所述伺服電機安裝在電機支架12上端；所述機械臂體16安裝機械臂體支架14中間，轉(zhuǎn)軸17與機械臂體16固定安裝，穿過機械臂體支架14后通過聯(lián)軸器13與所述伺服電機11相連接；固定同步帶輪15固定在所述機械臂安裝板5上，旋轉(zhuǎn)同步帶輪19安裝在機械臂體16末端與所述夾具安裝主軸20同軸連接，固定同步帶輪11與旋轉(zhuǎn)同步帶輪19之間采用同步帶18閉環(huán)纏繞；
[0021]本發(fā)明提供的一種用于搬運的二自由度機械臂的工作過程如下:
[0022]當有物品需要搬運時，升降伺服電機9運轉(zhuǎn)，帶動下同步帶輪7轉(zhuǎn)動并驅(qū)動同步帶21運動，帶動機械臂安裝板5和安裝在其上的機械臂旋轉(zhuǎn)裝置上下運動；同時伺服電機11運轉(zhuǎn)，機械臂體16進行旋轉(zhuǎn)運動，使得夾具安裝主軸20運動到被搬運物體上方。在機械臂體16轉(zhuǎn)動的同時可以實現(xiàn)夾具安裝主軸20的反向、同角速度運動，從而實現(xiàn)被搬運物品的平動。
【權利要求】
1.一種用于搬運的二自由度機械臂，其特征在于:一種用于搬運的二自由度機械臂，其特征在于:包括置于地面機架、設置在所述機架上的機械臂升降裝置和機械臂旋轉(zhuǎn)裝置； 所述機械臂升降裝置在所述機架上上下運動；所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置一端與所述機械臂升降裝置固定，并繞與所述機械臂升降裝置的固定位置轉(zhuǎn)動，另一端安裝有用于抓取物品的夾具。2.如權利要求1所述的一種用于搬運的二自由度機械臂，其特征在于:所述機械臂升降裝置包括支承軸、上同步帶輪、下同步帶輪、同步帶、機械臂安裝板、聯(lián)軸器、配重和伺服電機；所述上同步帶輪和下同步帶輪分別在機架上端和下端水平設置，由支承軸通過軸承支撐，上同步帶輪和下同步帶輪通過兩條同步帶與機械臂安裝板和配重相連接組成閉環(huán)纏繞；所述伺服電機通過聯(lián)軸器與設置安裝下同步帶輪的支承軸相連接。3.如權利要求1所述的一種用于搬運的二自由度機械臂，其特征在于:所述機械臂旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述機械臂安裝板上，其中包括伺服電機、電機支架、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)軸、機械臂體、機械臂體支架、固定同步帶輪、旋轉(zhuǎn)同步帶輪和夾具安裝主軸；所述伺服電機安裝在電機支架上端；所述機械臂體安裝機械臂體支架中間，轉(zhuǎn)軸與機械臂體固定安裝，穿過機械臂體支架后通過聯(lián)軸器與所述伺服電機相連接；固定同步帶輪固定在所述機械臂安裝板上，旋轉(zhuǎn)同步帶輪安裝在機械臂體末端與所述夾具安裝主軸同軸連接，固定同步帶輪與旋轉(zhuǎn)同步帶輪之間采用同步帶閉環(huán)纏繞。4.如權利要求3所述的一種用于搬運的二自由度機械臂，其特征在于:所述機械臂升降裝置還包括導軌、滾輪和滾輪安裝支架；滾輪安裝在滾輪安裝支架上；滾輪安裝支架與所述機械臂安裝板相連接；導軌與所述機架相連接；滾輪在導軌兩側(cè)往復滾動。
【文檔編號】B25J9-00GK204295683SQ201420753002
【發(fā)明者】徐德眾, 王延軍, 徐志剛, 石卓棟 [申請人]北京航天斯達科技有限公司, 天津航天瑞萊科技有限公司, 北京強度環(huán)境研究所