一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，包括第一線軌、第二線軌、內(nèi)伸縮體、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副、外伸縮體、平衡器和設(shè)置在所述平衡器下方并與所述平衡器連接的伺服電機(jī)。整體結(jié)構(gòu)簡單，搬運(yùn)和抓取工裝時無需卸去前兩側(cè)模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套，即無需對現(xiàn)有模具進(jìn)行改造就能正常工作，方便沖壓行業(yè)實現(xiàn)機(jī)器人操作的自動化推廣。同時采用了伺服電機(jī)和滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工裝的精準(zhǔn)度。
【專利說明】—種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手臂【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地是涉及一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂。

【背景技術(shù)】
[0002]伸縮手臂是多功能機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)部件，一般通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)伸縮臂的伸出和縮回，由于液壓缸本身的局限性使得其抓取的精準(zhǔn)度不夠高。且其在從設(shè)備一側(cè)搬運(yùn)工件時，要么需卸去前兩側(cè)模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套方能工作，但是這樣對模具的精度會造成影響；要么采用各軸以長臂來完成從設(shè)備正面搬運(yùn)工件的方式，而采用長臂工作除了增加造價、提高電耗外，同樣會影響工作的精度。
[0003]因此，亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種在不改變原模具現(xiàn)狀下完成精準(zhǔn)的自動化操作的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，包括第一線軌、第二線軌、內(nèi)伸縮體、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副、外伸縮體、平衡器和設(shè)置在所述平衡器下方并與所述平衡器連接的伺服電機(jī)，其中所述外伸縮體設(shè)置在所述平衡器上，所述外伸縮體內(nèi)置有所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副和所述內(nèi)伸縮體，所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副包括絲杠和滾珠軌道部，所述絲杠和所述滾珠軌道部滾動連接，所述絲杠與所述平衡器連接，所述平衡器在所述伺服電機(jī)的驅(qū)動下在縱向方向上移動，所述平衡器帶動所述絲杠轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)伸縮體在靠近所述平衡器的方向上與所述滾珠軌道部固定連接，所述滾珠軌道部在所述絲杠的作用下帶動所述內(nèi)伸縮體在縱向方向上移動，所述內(nèi)伸縮體在遠(yuǎn)離所述平衡器方向上設(shè)有所述第一線軌和所述第二線軌，所述第一線軌和所述第二線軌平行設(shè)置在所述內(nèi)伸縮體的兩側(cè)。
[0007]優(yōu)選地，還包括二軸旋轉(zhuǎn)部，所述二軸旋轉(zhuǎn)部與所述外伸縮體靠近所述平衡器方向的一端連接。
[0008]優(yōu)選地，所述平衡器包括依次通過螺栓連接的第一配重塊、第二配重塊和行星減速機(jī)，其中所述第一配重塊與所述外伸縮體通過絲扣連接，所述行星減速機(jī)通過螺栓與所述伺服電機(jī)連接，所述行星減速機(jī)的輸出軸與所述絲杠通過叉扣連接。
[0009]優(yōu)選地，還包括四軸旋轉(zhuǎn)部，所述四軸旋轉(zhuǎn)部與所述內(nèi)伸縮體遠(yuǎn)離所述平衡器方向的一端連接。
[0010]優(yōu)選地，所述滾珠軌道部上設(shè)有安裝孔，所述內(nèi)伸縮體通過所述安裝孔與所述滾珠軌道部固定連接。
[0011]優(yōu)選地，所述二軸旋轉(zhuǎn)部和/或所述四軸旋轉(zhuǎn)部為軸承。
[0012]優(yōu)選地，所述外伸縮體長度為1100mm。
[0013]優(yōu)選地，所述內(nèi)伸縮體長度為650mm。
[0014]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果:
[0015]1.本發(fā)明所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，結(jié)構(gòu)簡單，搬運(yùn)和抓取工裝時無需卸去前兩側(cè)模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套，即無需對現(xiàn)有模具進(jìn)行改造就能正常工作，方便沖壓行業(yè)實現(xiàn)機(jī)器人操作的自動化推廣。同時采用了伺服電機(jī)和滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工裝的精準(zhǔn)度。
[0016]2.本發(fā)明所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，通過平衡器結(jié)構(gòu)的設(shè)定，不僅使得伸縮手臂抓取工裝更加穩(wěn)定，同時電機(jī)的耗電量明顯下降。經(jīng)過試驗測試顯示其可以相對沒有平衡器的伸縮手臂減少30%以上的扭矩，從而可用比沒有平衡器的軸臂動行電機(jī)小1/3而節(jié)電，達(dá)到了顯著節(jié)能的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂處于伸展?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂處于收縮狀態(tài)的的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明所述的平衡器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中:1.第一線軌，2.第二線軌，3.內(nèi)伸縮體，4.滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副，41.絲杠，42.滾珠軌道部，5.外伸縮體，6.平衡器，61.第一配重塊，62.第二配重塊，63.行星減速機(jī)，7.伺服電機(jī)，8.二軸旋轉(zhuǎn)部，9.四軸旋轉(zhuǎn)部。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022]如圖1至圖3所示，為符合本發(fā)明的一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，包括第一線軌1、第二線軌2、內(nèi)伸縮體3、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副4、外伸縮體5、平衡器6和設(shè)置在所述平衡器6下方并與所述平衡器6連接的伺服電機(jī)7，其中所述外伸縮體5設(shè)置在所述平衡器6上，所述外伸縮體5內(nèi)置有所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副4和所述內(nèi)伸縮體3，所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副4包括絲杠41和滾珠軌道部42，所述絲杠41和所述滾珠軌道部42滾動連接，所述絲杠41與所述平衡器6連接，所述平衡器6在所述伺服電機(jī)7的驅(qū)動下在縱向方向上移動，所述平衡器6帶動所述絲杠41轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)伸縮體3在靠近所述平衡器6的方向上與所述滾珠軌道部42固定連接，所述滾珠軌道部42在所述絲杠41的作用下帶動所述內(nèi)伸縮體3在縱向方向上移動，所述內(nèi)伸縮體3在遠(yuǎn)離所述平衡器6方向上設(shè)有所述第一線軌I和所述第二線軌2，所述第一線軌I和所述第二線軌2平行設(shè)置在所述內(nèi)伸縮體3的兩側(cè)。所述內(nèi)伸縮體3上可以連接一個抓取部，也可以提供擴(kuò)展連接其他機(jī)械手臂，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際的使用需求進(jìn)行設(shè)定，本實施例對此不作限定。
[0023]本實施例所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，結(jié)構(gòu)簡單，搬運(yùn)和抓取工裝時無需卸去前兩側(cè)模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套，即無需對現(xiàn)有模具進(jìn)行改造就能正常工作，方便沖壓行業(yè)實現(xiàn)機(jī)器人操作的自動化推廣。同時采用了伺服電機(jī)7和滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副4配合使用的方式，也在一定程度上提高了抓取工裝的精準(zhǔn)度。
[0024]優(yōu)選地，還包括二軸旋轉(zhuǎn)部8，所述二軸旋轉(zhuǎn)部8與所述外伸縮體5靠近所述平衡器6方向的一端連接。所述二軸旋轉(zhuǎn)部8用于驅(qū)動整個伸縮手臂在縱向方向所在的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角度優(yōu)選設(shè)定在±48°，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以根據(jù)實際的使用需要對該旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)平面進(jìn)行設(shè)定，由于其為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段，故此處不再贅述。
[0025]優(yōu)選地，所述平衡器6包括依次通過螺栓連接的第一配重塊61、第二配重塊62和行星減速機(jī)63，其中所述第一配重塊61與所述外伸縮體5通過絲扣連接，所述行星減速機(jī)63通過螺栓與所述伺服電機(jī)7連接，所述行星減速機(jī)63的輸出軸與所述絲杠41通過叉扣連接。為了減少起動扭矩，本實施例通過用配重來達(dá)到相對平衡，具體地是通過所述伺服電機(jī)7、所述行星減速機(jī)63及所述第一配重塊61、所述第二配重塊62來平衡所述內(nèi)伸縮體3、所述外伸縮體5以及需要轉(zhuǎn)移的工裝的重心。并且采用了本實施例所述的平衡器6結(jié)構(gòu)后，不僅使得本實施例所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂抓取工裝更加穩(wěn)定，同時電機(jī)的耗電量明顯下降。經(jīng)過試驗測試顯示其可以相對沒有平衡器6的伸縮手臂減少30%以上的扭矩，從而可用比沒有平衡器6的軸臂動行電機(jī)小1/3而節(jié)電，達(dá)到了顯著節(jié)能的效果。
[0026]優(yōu)選地，還包括四軸旋轉(zhuǎn)部9，所述四軸旋轉(zhuǎn)部9與所述內(nèi)伸縮體3遠(yuǎn)離所述平衡器6方向的一端連接。本實施例可以通過所述四軸旋轉(zhuǎn)部9擴(kuò)充安裝其他機(jī)械手臂，以實現(xiàn)多個角度和平面的操作，靈活性較高。
[0027]優(yōu)選地，所述滾珠軌道部42上設(shè)有安裝孔，所述內(nèi)伸縮體3通過所述安裝孔與所述滾珠軌道部42固定連接。優(yōu)選地，所述二軸旋轉(zhuǎn)部8和/或所述四軸旋轉(zhuǎn)部9為軸承。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，上述所述的技術(shù)方案只是本實施例的一種優(yōu)選實施方案，旨在為了充分說明本實施例并非用于對本實施例的限制，任何顯而易見的形式變換和替換均在本實施例的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0028]優(yōu)選地，所述外伸縮體5長度為1100mm，所述內(nèi)伸縮體3長度為650mm，該優(yōu)選長度的設(shè)定可以保證其伸縮距離為650mm,其總長度從IlOOmm?1750mm,尤其適用于中小型噸位壓力機(jī)搬運(yùn)機(jī)器人使用。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際的使用需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，本實施例對此不做限定。
[0029]以上對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的任何等同變化，均應(yīng)仍處于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于，包括第一線軌、第二線軌、內(nèi)伸縮體、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副、外伸縮體、平衡器和設(shè)置在所述平衡器下方并與所述平衡器連接的伺服電機(jī)，其中所述外伸縮體設(shè)置在所述平衡器上，所述外伸縮體內(nèi)置有所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副和所述內(nèi)伸縮體，所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動副包括絲杠和滾珠軌道部，所述絲杠和所述滾珠軌道部滾動連接，所述絲杠與所述平衡器連接，所述平衡器在所述伺服電機(jī)的驅(qū)動下在縱向方向上移動，所述平衡器帶動所述絲杠轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)伸縮體在靠近所述平衡器的方向上與所述滾珠軌道部固定連接，所述滾珠軌道部在所述絲杠的作用下帶動所述內(nèi)伸縮體在縱向方向上移動，所述內(nèi)伸縮體在遠(yuǎn)離所述平衡器方向上設(shè)有所述第一線軌和所述第二線軌，所述第一線軌和所述第二線軌平行設(shè)置在所述內(nèi)伸縮體的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:還包括二軸旋轉(zhuǎn)部，所述二軸旋轉(zhuǎn)部與所述外伸縮體靠近所述平衡器方向的一端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:所述平衡器包括依次通過螺栓連接的第一配重塊、第二配重塊和行星減速機(jī)，其中所述第一配重塊與所述外伸縮體通過絲扣連接，所述行星減速機(jī)通過螺栓與所述伺服電機(jī)連接，所述行星減速機(jī)的輸出軸與所述絲杠通過叉扣連接。
4.如權(quán)利要求3所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:還包括四軸旋轉(zhuǎn)部，所述四軸旋轉(zhuǎn)部與所述內(nèi)伸縮體遠(yuǎn)離所述平衡器方向的一端連接。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:所述滾珠軌道部上設(shè)有安裝孔，所述內(nèi)伸縮體通過所述安裝孔與所述滾珠軌道部固定連接。
6.如權(quán)利要求2-5任一所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:所述二軸旋轉(zhuǎn)部和/或所述四軸旋轉(zhuǎn)部為軸承。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:所述外伸縮體長度為llOOrnm。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的用于搬運(yùn)機(jī)器人上的伸縮手臂，其特征在于:所述內(nèi)伸縮體長度為650mm。
【文檔編號】B25J18/02GK104209957SQ201410453102
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月6日
【發(fā)明者】陸盤根, 葛文龍 申請人:蘇州神運(yùn)機(jī)器人有限公司