一種基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種基于平行原理單臂雙向移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動(dòng)化裝備的主流機(jī)器人發(fā)展前景及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個(gè)世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實(shí)踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高社會(huì)生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。目前，市面上的單臂搖擺式機(jī)械手，由于其移動(dòng)路線為圓弧形，抓手吸盤難以實(shí)現(xiàn)水平的直線移動(dòng)，為了讓抓手吸盤保持水平，往往需要?jiǎng)恿C(jī)構(gòu)的輔助，如此也會(huì)相應(yīng)的提高制造成本。并且單臂的穩(wěn)定性較低，機(jī)械手在移動(dòng)過程中容易產(chǎn)生晃動(dòng)，嚴(yán)重影響機(jī)械手的控制精度，難以達(dá)到人們的精度需求。
[0003]因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種既能減少驅(qū)動(dòng)扭矩又能降低造價(jià)的基于平行原理單臂雙向移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人，其包括回轉(zhuǎn)盤，所述回轉(zhuǎn)盤的軸線垂直于水平面，所述回轉(zhuǎn)盤的側(cè)面設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)盤周向轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤電機(jī)；所述回轉(zhuǎn)盤的上方設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人的吸盤抓手豎直上升或下降的整機(jī)升降組件，所述整機(jī)升降組件的上方固定設(shè)置有水平的底板，所述底板的一端設(shè)置有用于支撐所述吸盤抓手的托架組件，所述托架組件上鉸接有搖擺臂和用于協(xié)助所述搖擺臂擺動(dòng)的控制桿，所述搖擺臂在縱向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞其底部的縱向鉸接點(diǎn)縱向擺動(dòng)，所述搖擺臂在橫向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞其底部的橫向鉸接點(diǎn)橫向擺動(dòng)；所述搖擺臂與所述控制桿均向上延伸且平行設(shè)置，所述搖擺臂的上端鉸接有吸盤支桿座，所述吸盤支桿座水平設(shè)置，所述吸盤支桿座的遠(yuǎn)離所述搖擺臂的一端連接所述吸盤抓手，所述吸盤支桿座通過大桿活聯(lián)接件鉸接在所述搖擺臂的上端，所述吸盤支桿座在所述大桿活聯(lián)接件內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述大桿活聯(lián)接件相對所述搖擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直，所述控制桿設(shè)置有兩根，兩根所述控制桿在主視方向的投影重合，在側(cè)視方向的投影分別位于所述搖擺臂的兩側(cè)；所述控制桿在主視方向和側(cè)視方向均與所述搖擺臂形成平行四邊形的鉸接連桿結(jié)構(gòu)，所述吸盤支桿座的遠(yuǎn)離所述吸盤抓手的一端固定連接在兩個(gè)所述控制桿上端部之間的連桿上。
[0007]進(jìn)一步的，兩個(gè)所述控制桿的上端均鉸接有小桿活聯(lián)接件，所述小桿活聯(lián)接件的軸心處轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有聯(lián)軸，所述聯(lián)軸向所述搖擺臂一側(cè)延伸并與所述吸盤支桿座平行，兩個(gè)所述聯(lián)軸的自由端之間通過三軸連桿連接，所述吸盤支桿座、所述聯(lián)軸均與所述三軸連桿固定連接。
[0008]進(jìn)一步的，在側(cè)視方向，兩個(gè)所述控制桿對稱設(shè)置在所述搖擺臂的兩側(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，所述橫向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置包括固定在所述底板上的主電機(jī)，所述主電機(jī)的輸出端連接有減速器，所述減速器上的用于動(dòng)力輸出的主動(dòng)齒輪與套設(shè)在主軸上的從動(dòng)齒輪嚙合，所述主軸通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述底板上，所述主軸的一端與所述搖擺臂的底部鉸接，所述主軸與所述搖擺臂的鉸接結(jié)構(gòu)適于所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)所述搖擺臂橫向往復(fù)擺動(dòng)，并適于所述縱向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)所述搖擺臂在縱向往復(fù)擺動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述主軸的下方固定連接有配重塊，所述搖擺臂垂直于水平面時(shí)所述配重塊的重心處于最低位置。
[0011]進(jìn)一步的，所述主軸通過平行設(shè)置的側(cè)墻板和前墻板支撐在所述底板上，所述側(cè)墻板和所述前墻板的底部固定在所述底板上，用于支撐所述主軸的所述軸承分別固定在所述側(cè)墻板和所述前墻板上，所述配重塊設(shè)置在所述側(cè)墻板和所述前墻板之間。
[0012]進(jìn)一步的，所述縱向驅(qū)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述主軸上方的進(jìn)出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的頂出端與進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座鏈接，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座滑動(dòng)設(shè)置在進(jìn)出機(jī)構(gòu)線性模組上，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座上鉸接有進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿的另一端鉸接在所述搖擺臂上，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿與所述搖擺臂的鉸接點(diǎn)在豎直方向上高于所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座與所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿的鉸接點(diǎn)。
[0013]進(jìn)一步的，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)線性模組為線性導(dǎo)軌，所述進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座設(shè)置在所述線性導(dǎo)軌的軌道槽內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步的，所述整機(jī)升降組件包括固定在地面上的升降電機(jī)，所述升降電機(jī)的輸出端同軸連接有驅(qū)動(dòng)絲桿，所述驅(qū)動(dòng)絲桿的軸線垂直于水平面設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)絲桿上設(shè)置有與所述驅(qū)動(dòng)絲桿上的螺紋配合的換向器，所述換向器上連接有水平方向延伸的升降絲杠，所述換向器適于所述驅(qū)動(dòng)絲桿驅(qū)轉(zhuǎn)所述升降絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；所述升降絲桿的軸向中點(diǎn)兩側(cè)的螺紋旋向相反，所述升降絲桿的兩個(gè)反向的螺紋上分別套設(shè)有與相應(yīng)旋向的螺紋配合的驅(qū)動(dòng)塊，所述驅(qū)動(dòng)塊的上下端分別鉸接有升降桿，位于所述升降絲桿上方的兩個(gè)所述升降桿的上端鉸接在所述底板的下表面，位于所述升降絲桿下方的兩個(gè)所述升降桿的下端鉸接在所述回轉(zhuǎn)盤的上端面，四個(gè)所述升降桿呈“X”形布置；所述升降絲桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)塊相互遠(yuǎn)離，所述升降絲桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)塊相互靠近。
[0015]進(jìn)一步的，所述控制桿的下端鉸接在所述托架組件上，所述控制桿下端的鉸接點(diǎn)與所述搖擺臂下端的鉸接點(diǎn)位于同一水平線上。
[0016]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果:
[0017]本發(fā)明所述的基于平行原理單臂雙向移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人，
[0018]本發(fā)明的基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人的搖擺臂和控制桿之間的配合在縱向擺動(dòng)和橫向擺動(dòng)時(shí)組成平行四邊形結(jié)構(gòu)，在平行四邊形作用下，抓手吸盤上抓取的物品能夠始終保持水平，無需另外設(shè)置讓抓手吸盤保持水平的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，從而降低造價(jià)并節(jié)省動(dòng)力資源；而通過在主軸的下方設(shè)置配重塊，則可有效減少驅(qū)動(dòng)扭矩并降低驅(qū)動(dòng)功率，進(jìn)而節(jié)省成本和能源。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人的主視圖；
[0020]圖2為本發(fā)明所述的基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人的側(cè)視圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的搖擺臂與控制桿配合處頂部的俯視圖；
[0022]圖4為圖3的K-K向剖視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的控制桿與搖擺臂形成的平行原理示意圖。
[0024]其中:1.配重塊，2.主電機(jī)，3.底板，4.主動(dòng)齒輪，5.減速器，6.側(cè)墻板，7.從動(dòng)齒輪，8.主軸，9.進(jìn)出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置，10-進(jìn)出機(jī)構(gòu)電機(jī)座，11.進(jìn)出機(jī)構(gòu)線性模組，12.進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿支座，13.進(jìn)出機(jī)構(gòu)連桿，14.搖擺臂支座，15.搖擺臂，16.大桿活聯(lián)接件，17.吸盤支桿座，18.三軸連桿，19.聯(lián)軸，20.小桿活聯(lián)接件，21.控制桿，22.固定軸，23.進(jìn)出軸，24.軸承，25.托架組件，26.前墻板，27.整機(jī)升降組件，28.回轉(zhuǎn)盤，29.升降絲桿，30.回轉(zhuǎn)盤電機(jī)，31.換向器，32.升降電機(jī)，33.吸盤抓手，34.驅(qū)動(dòng)絲桿，35.驅(qū)動(dòng)塊，36.升降桿。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1至圖5所示，為符合本發(fā)明的一種基于平行原理的雙桿雙向搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中黑色箭頭表示的為相應(yīng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，其中其包括回轉(zhuǎn)盤28，所述回轉(zhuǎn)盤28的軸線垂直于水平面，所述回轉(zhuǎn)盤28的側(cè)面設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)盤28周向轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤電機(jī)30，所述回轉(zhuǎn)盤電機(jī)30可驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)盤28轉(zhuǎn)動(dòng)正負(fù)360度；所述回轉(zhuǎn)盤28的上方設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人的吸盤抓手33豎直上升或下降的整機(jī)升降組件27，所述整機(jī)升降組件27的上方固定設(shè)置有水平的底板3，所述底板3的一端設(shè)置有用于支撐所述吸盤抓手33的托架組件25，所述托架組件25上鉸接有搖擺臂15和用于協(xié)助所述搖擺臂15擺動(dòng)的控制桿21，所述搖擺臂15通過進(jìn)出軸23鉸接，所述控制桿21鉸接在固定軸22上，所述搖擺臂15在縱向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞其底部的縱向鉸接點(diǎn)縱向擺動(dòng)，所述搖擺臂15在橫向驅(qū)轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞其底部的橫向鉸接點(diǎn)橫向擺動(dòng)，所述縱向鉸接點(diǎn)和所述橫向鉸接點(diǎn)的鉸接軸軸線相交成90度；所述搖擺臂15與所述控制桿21均向上延伸且平行設(shè)置，所述搖擺臂15的上端鉸接有吸盤支桿座17，所述吸盤支桿座為桿軸狀結(jié)構(gòu)，所述吸盤支桿座17水平設(shè)置，所述吸盤支桿座17的遠(yuǎn)離所述搖擺臂15的一端連接所述吸盤抓手33，所述吸盤支桿座17通過大桿活聯(lián)接件16鉸接在所述搖擺臂15的上端，所述吸盤支桿座17在所述大桿活聯(lián)接件16內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述大桿活聯(lián)接件16繞搖擺臂16轉(zhuǎn)動(dòng)的方向垂直，所述吸盤支桿座17在所述大桿活聯(lián)接件16內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述大桿活聯(lián)接件16相對所述搖擺臂15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直，所述控制桿21設(shè)置有兩根，兩根所述控制桿21在主視方向的投影重合(參見圖1)，在側(cè)視方向的投影分別位于所述搖擺臂15的兩側(cè)(參見圖2)，并對稱設(shè)置；所述控制桿21的下端固定在托架組件25上，所述控制桿21下端的鉸接點(diǎn)與所述搖擺臂15下端的鉸接點(diǎn)位于同一水平線上，所述控制桿21在主視方向和側(cè)視方向均與所述搖擺臂15形成平行四邊形的鉸接連桿結(jié)構(gòu)，所述吸盤支桿座17的遠(yuǎn)離所述吸盤抓手33的一端固定連接在兩個(gè)所述控制桿21上端部之間的連桿上。本實(shí)施例的搖擺臂和控制桿之間的配合在縱向擺動(dòng)(圖2中的左右擺動(dòng)方向?yàn)榭v向)和橫向擺動(dòng)(圖1中的左右擺動(dòng)方向)時(shí)組成平行四邊形結(jié)構(gòu)，在平行四邊形作用下，抓手吸盤上抓取的物品能夠始終保持水平，無需另外設(shè)置讓抓手吸盤保持水平的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，從而降低造價(jià)并節(jié)省動(dòng)力資源。
[0027]本實(shí)施例中，兩個(gè)所述控制桿21的上端均鉸接有小桿活聯(lián)接件20，所述小桿活聯(lián)接件20的軸心處轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有聯(lián)軸19，所述聯(lián)軸19向所述搖擺臂15 —側(cè)延伸并與所述吸盤支桿座17平行，兩個(gè)所述聯(lián)軸19的自由端(該自由端位于搖擺臂和控制桿之間)之間通過三軸連桿18連接，所述吸盤支桿座17、所述聯(lián)軸19均與所述三軸