本發(fā)明涉及工件搬運(yùn)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)械臂。

背景技術(shù)：

在電子產(chǎn)品的加工過(guò)程中，經(jīng)常需要將一工位中的工件移動(dòng)至另一工位，如，例如使用機(jī)械臂來(lái)搬運(yùn)工件。現(xiàn)有的搬運(yùn)裝置作業(yè)效率較低，且整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)備的調(diào)試和維護(hù)多有方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搬運(yùn)效率高的機(jī)械臂。

一種機(jī)械臂，用于將第一工位上的工件搬運(yùn)至第二工位，所述機(jī)械臂包括：

底座；

第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述底座上；

傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的一端與所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸連接；

曲桿，所述曲桿與所述傳動(dòng)軸之間設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)并通過(guò)所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述曲桿從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置；

抓取機(jī)構(gòu)，連接于所述曲桿遠(yuǎn)離所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端，所述曲桿位于所述第一位置時(shí)所述抓取機(jī)構(gòu)從所述第一工位抓取工件，所述曲桿位于所述第二位置時(shí)所述抓取機(jī)構(gòu)松開所述工件使工件放置于所述第二工位。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于所述傳動(dòng)軸一端的第一渦輪及固定于所述曲桿一端的第二渦輪，所述第一渦輪與所述第二渦輪配合使用，所述第一渦輪的旋轉(zhuǎn)中心線與所述第二渦輪的旋轉(zhuǎn)中心線垂直，所述傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述曲桿向上沿豎直方向旋轉(zhuǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸及所述傳動(dòng)軸的底部分別套接有同步輪，兩個(gè)同步輪之間連接有同步帶，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述同步輪及同步帶驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抓取機(jī)構(gòu)為平行開閉型氣爪，所述平行開閉型氣爪具有可開合的多個(gè)卡爪，所述曲桿位于第一位置時(shí)，所述抓取機(jī)構(gòu)被所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一定距離后所述多個(gè)卡爪卡緊工件的一端，所述曲桿位于第二位置時(shí)，所述多個(gè)卡爪松開工件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述曲桿包括一體設(shè)置的第一桿體和第二桿體，所述第二渦輪設(shè)置在所述第一桿體的一端，所述第二桿體與所述第一桿體具有夾角，所述曲桿位于所述第一位置時(shí)，所述工件位于所述第二桿體的延伸線上，所述傳動(dòng)軸與所述第一桿體之間連接設(shè)置有支撐架以使所述第一桿體相對(duì)于與所述傳動(dòng)軸始終呈固定角度旋轉(zhuǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂還包括設(shè)置在所述第二桿體上的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與所述抓取機(jī)構(gòu)連接，所述抓取機(jī)構(gòu)與所述第二桿體滑動(dòng)連接，所述抓取機(jī)構(gòu)能沿所述第二桿體的軸向方向來(lái)回移動(dòng)，所述曲桿位于所述第一位置時(shí)，所述抓取機(jī)構(gòu)從所述第一工位抓取工件并朝遠(yuǎn)離所述工件的方向移動(dòng)一定距離，所述曲桿位于所述第二位置時(shí)，所述抓取機(jī)構(gòu)被所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)并朝所述第二工位的方向移動(dòng)，所述抓取機(jī)構(gòu)移動(dòng)一定距離后松開所述工件使工件卡于所述第二工位上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為筆形氣缸。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述筆形氣缸設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述筆形氣缸并排固定在所述第二桿體對(duì)稱的兩側(cè)，兩個(gè)所述筆形氣缸的輸出軸分別與所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐架包括套設(shè)在所述傳動(dòng)軸外的第一套筒，套設(shè)在所述第一桿體外的第二套筒，及連接固定于所述第一套筒與所述第二套筒之間的固定桿，所述傳動(dòng)軸可相對(duì)于所述第一套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一桿體可相對(duì)于所述第二套筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐架還包括連接設(shè)置在所述第一套筒與所述第二套筒之間的加強(qiáng)桿，所述加強(qiáng)桿具有彎折部以使所述支撐架形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

上述機(jī)械臂，曲桿和傳動(dòng)軸之間設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)曲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)及工件旋轉(zhuǎn)至預(yù)定位置，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)試和維護(hù)，并且搬運(yùn)效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施例提供的機(jī)械臂搬運(yùn)工件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示機(jī)械臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示機(jī)械臂另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1所示機(jī)械臂從第一工位抓取工件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1所示機(jī)械臂曲桿旋轉(zhuǎn)至第二工位的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參閱圖1，根據(jù)一實(shí)施例提供的機(jī)械臂10，包括底座100、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200、傳動(dòng)軸300、曲桿400及抓取機(jī)構(gòu)600。機(jī)械臂10將第一工位21上的工件20搬運(yùn)至第二工位22。

結(jié)合參閱圖2、圖3，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200、傳動(dòng)軸300設(shè)置在底座100上，傳動(dòng)軸300的一端與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200的輸出軸連接，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200可驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300相對(duì)于底座100沿傳動(dòng)軸300的中心軸線旋轉(zhuǎn)。曲桿400和傳動(dòng)軸300之間設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300旋轉(zhuǎn)時(shí)可通過(guò)該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500驅(qū)動(dòng)曲桿400從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置。抓取機(jī)構(gòu)600連接在曲桿400遠(yuǎn)離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500的一端，當(dāng)曲桿400位于第一位置時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)600從第一工位21抓取工件20，曲桿400位于第二位置時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)600松開工件20并將工件20放置在第二工位22上，完成工件20從第一工位21搬運(yùn)至第二工位22的作業(yè)，然后第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300沿原方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，以使曲桿400從第二位置旋轉(zhuǎn)至第一位置，進(jìn)行下一個(gè)工件20的搬運(yùn)，循環(huán)上述步驟即可實(shí)現(xiàn)工件20的連續(xù)搬運(yùn)。

結(jié)合參閱圖2、圖3，底座100包括底板110、豎直設(shè)置于該底板110上的豎直板120及水平連接設(shè)置在豎直板120上的支撐板130。第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200固定在支撐板130上，傳動(dòng)軸300可通過(guò)固定于支撐板130上的軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在支撐板130上，支撐板130可以是上下間隔設(shè)置的兩塊，傳動(dòng)軸300的中心軸線方向與豎直方向平行設(shè)置。如圖3所示，豎直板120與底板110之間可連接固定有加強(qiáng)板140，該加強(qiáng)板140與豎直板120及底板110均垂直，加強(qiáng)板140可起到增強(qiáng)底座100結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的作用。

請(qǐng)參閱圖2，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200可以是驅(qū)動(dòng)電機(jī)，如步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸和傳動(dòng)軸300的底部分別套設(shè)有同步輪21，兩個(gè)同步輪21之間連接有同步帶220，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)該同步輪21和同步帶220驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300相對(duì)于底座100旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端靠近底板110，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與傳動(dòng)軸300平行。

豎直板120及傳動(dòng)軸300設(shè)置配合使用的感應(yīng)組件900，感應(yīng)組件900與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電性連接，以檢測(cè)傳動(dòng)軸300的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，當(dāng)旋轉(zhuǎn)至預(yù)定角度后感應(yīng)組件900發(fā)送轉(zhuǎn)向信息給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300沿反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

請(qǐng)參閱圖3，抓取機(jī)構(gòu)600采用平行開閉型氣爪，平行開閉型氣爪具有可開合的多個(gè)卡爪610，例如具有三個(gè)卡爪610的平行開閉型氣爪或具有四個(gè)卡爪610的平行開閉型氣爪。曲桿400位于第一位置時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)600被第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700驅(qū)動(dòng)一定距離后，多個(gè)卡爪610聚攏而共同卡緊工件20的一端，曲桿400位于第二位置時(shí)，多個(gè)卡爪610松開工件20。

在一實(shí)施例中，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500包括配合使用的第一渦輪510和第二渦輪520，第一渦輪510連接于傳動(dòng)軸300靠近頂部的一端，第二渦輪520固定于曲桿400的一端。第一渦輪510的旋轉(zhuǎn)中心線與第二渦輪520的旋轉(zhuǎn)中心線垂直設(shè)置，傳動(dòng)軸300轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500能驅(qū)動(dòng)曲桿400的一部分向上沿豎直方向旋轉(zhuǎn)。第一渦輪510水平設(shè)置，第二渦輪520豎直設(shè)置。

結(jié)合參閱圖2、圖3，在一實(shí)施例中，曲桿400包括一體設(shè)置的第一桿體410和第二桿體420，第一桿體410和第二桿體420具有夾角。第二渦輪520連接固定于第一桿體410遠(yuǎn)離的末端，曲桿400位于第一位置時(shí)，工件20位于第二桿體420的延伸線上，曲桿400位于第二位置時(shí)，第二工位22位于第二桿體420的延伸線上。傳動(dòng)軸300與第一桿體410之間連接設(shè)置有支撐架800，支撐架800可使第一桿體410始終與傳動(dòng)軸300呈固定角度的旋轉(zhuǎn)，即傳動(dòng)軸300、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500第一桿體410及支撐架800共同形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使第一桿體410在曲桿400旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)保持固定角度的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

支撐架800包括第一套筒810、第二套筒820及固定桿830，第一套筒810套設(shè)在傳動(dòng)軸300外，傳動(dòng)軸300可相對(duì)于第一套筒810旋轉(zhuǎn)，第二套筒820套設(shè)在第一桿體410上，第一桿體410可相對(duì)于第二套筒820旋轉(zhuǎn)。

還可以在第一套筒810和第二套筒820之間連接設(shè)置有加強(qiáng)桿840，該加強(qiáng)桿840具有彎折部，以使傳動(dòng)軸300、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500第一桿體410及支撐架800形成的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。彎折部使固定和加強(qiáng)桿840之間形成三角形結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)桿840包括第一桿部和第二桿部，第一桿部與第二桿部之間的夾角為90度，第一桿部垂直于第一套筒810，第二桿部垂直于第二套筒820。

第一桿體410和第二桿體420之間的夾角可設(shè)置為90度，為便于描述，定義與第二桿體420平行的方向?yàn)閤軸方向，與第一桿體410平行的方向y軸方向，豎直方向?yàn)閦軸方向，傳動(dòng)軸300與z軸平行，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸300旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一渦輪510帶動(dòng)第二渦輪520轉(zhuǎn)動(dòng)，如繞圖1、圖2中箭頭方向旋轉(zhuǎn)，第一桿體410此時(shí)沿水平方向旋轉(zhuǎn)，第二桿體420被第一桿體410帶動(dòng)水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿豎直方向向上旋轉(zhuǎn)，由于設(shè)置有支撐架800，使得第一桿體410在曲桿400被聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)500驅(qū)動(dòng)時(shí)始終保持在水平方向上的旋轉(zhuǎn)。

第一桿體410和第二桿體420之間的夾角也可以是其它角度，例如兩者之間的夾角為銳角，第一桿體410向下傾斜。

第一工位21和第二工位22設(shè)置為處于同一水平面上，兩個(gè)工位可以使用相同的結(jié)構(gòu)，例如具有多個(gè)卡爪的卡盤，工件20整體呈圓柱形，抓取機(jī)構(gòu)600從第一工位21抓取工件20時(shí)，卡盤松開工件20，曲桿400位于第二位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的卡盤張開卡爪，抓取機(jī)構(gòu)600松開工件20，使工件20的另一端放置于卡盤的卡爪中。

如圖4、圖5所示，在一具體的實(shí)施例中，工件20位于第一工位21時(shí)的軸線方向與工件20位于第二工位22時(shí)的軸線方向垂直，第一桿體410和第二桿體420之間的夾角為90度，曲桿400從第一位置旋轉(zhuǎn)第二位置時(shí)，第一桿體410沿水平方向旋轉(zhuǎn)90度，第二桿體420沿水平方向旋轉(zhuǎn)270度。

在一實(shí)施例中，機(jī)械臂10還包括第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700設(shè)置在第二桿體420上，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700的輸出端與抓取機(jī)構(gòu)600連接，而抓取機(jī)構(gòu)600滑動(dòng)套設(shè)在第二桿體420上，即抓取機(jī)構(gòu)600能沿著第二桿體420的軸向方向來(lái)回移動(dòng)。曲桿400位于第一位置時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)600從第一工位21抓取工件20并朝遠(yuǎn)離工件20的方向移動(dòng)一定距離，曲桿400位于第二位置時(shí)，抓取機(jī)構(gòu)600被第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700驅(qū)動(dòng)并朝第二工位22的方向移動(dòng)，抓取機(jī)構(gòu)600移動(dòng)一定距離后松開工件20使工件20卡于第二工位22上。

第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700可采用筆形氣缸，例如在第二桿體420對(duì)稱的兩側(cè)設(shè)置有筆形氣缸。兩個(gè)筆形氣缸并排固定在第二桿體420上，兩個(gè)筆形氣缸的輸出軸分別與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)700連接，兩個(gè)筆形氣缸為同步運(yùn)動(dòng)，即同步驅(qū)動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)600沿第二桿體420的軸向方向滑動(dòng)。

上述機(jī)械臂，曲桿和傳動(dòng)軸之間設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)曲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)抓取機(jī)構(gòu)及工件旋轉(zhuǎn)至預(yù)定位置，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)試和維護(hù)，并且搬運(yùn)效率高。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。