本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂基座,具體涉及一種垂直運(yùn)動倒掛式機(jī)械臂安裝平臺,屬于工業(yè)自動化領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)的蓬勃發(fā)展,機(jī)械臂的應(yīng)用已在工業(yè)自動化生產(chǎn)中得到普及。目前在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,機(jī)械臂基座通常固定在流水線一側(cè),基座在機(jī)械臂的下方,機(jī)械臂按照預(yù)設(shè)工序?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行加工操作。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單,在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中得到普及。然而,傳統(tǒng)的機(jī)械臂基座固定式安裝的方式的弊端有:工作范圍小,基座所占據(jù)的位置不能成為作業(yè)空間。固定安裝導(dǎo)致機(jī)械臂在固定的空間區(qū)域進(jìn)行工作;裝卸麻煩,當(dāng)所加工產(chǎn)品改變時,需要對機(jī)械臂進(jìn)行重新定位、安裝;機(jī)械臂關(guān)節(jié)需具備自鎖能力。
對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn),專利CN201010264122,提出了一種移動機(jī)械臂,將機(jī)械臂安裝在可水平移動的平臺上。水平移動平臺的缺點(diǎn)是要占據(jù)水平方向的空間較大。專利CN201410129420,提出了一種多自由度機(jī)械臂,提出一種有驅(qū)動輪的基座,基座上方裝有升降桿,將機(jī)械臂置于升降上。上述專利同樣存在的缺點(diǎn)是基座所占據(jù)的空間不能成為作業(yè)空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供了一種垂直運(yùn)動倒掛式機(jī)械臂安裝平臺,該機(jī)械臂安裝平臺整體結(jié)構(gòu)簡單,效率高效,方便靈活,機(jī)械臂采用倒掛的方式安裝在基座上,實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)間的擴(kuò)大化,并特別針對于關(guān)節(jié)不具備自鎖能力的機(jī)械臂,能夠使機(jī)械臂在平面一定半徑360度范圍內(nèi)任何點(diǎn)都可以達(dá)到,提高了整體機(jī)械臂裝置的適用性與實(shí)用性。
一種垂直運(yùn)動倒掛式機(jī)械臂安裝平臺,該機(jī)械臂安裝平臺由機(jī)架、驅(qū)動機(jī)構(gòu)及升降組件構(gòu)成,外圍裝置為機(jī)械臂;
所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)及升降組件安裝在機(jī)架上,機(jī)械臂安裝在升降組件下方,升降組件在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下帶動機(jī)械臂縱向移動。
進(jìn)一步地,所述升降組件包括光桿、兩根絲杠、機(jī)械臂基座及基臺;
所述光桿的兩端將轉(zhuǎn)矩同時傳遞給兩根絲杠,光桿與兩根絲杠互相垂直,兩根絲杠分別穿過基臺兩端的螺紋孔與基臺構(gòu)成滾珠絲杠副,絲杠底端與機(jī)架垂直桿上的支撐臺轉(zhuǎn)動配合,支撐臺對絲杠進(jìn)行軸向限位,基臺下方設(shè)有安裝機(jī)械臂的機(jī)械臂基座。
進(jìn)一步地,所述絲杠上端設(shè)有限位臺,限制基臺向上的位移。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動電機(jī)及減速器,驅(qū)動電機(jī)將轉(zhuǎn)矩通過減速器減速后傳遞給光桿。
有益效果:
1、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單,效率高效,方便靈活,機(jī)械臂采用倒掛的方式安裝在基座上,不會因?yàn)榛艿阶钃?,從而擴(kuò)大了工作空間,同時,這種倒掛方式適合于作為沒有關(guān)節(jié)自鎖的機(jī)械臂的固定基座,能夠使機(jī)械臂在平面一定半徑360度范圍內(nèi)任何點(diǎn)都可以達(dá)到,提高了整體機(jī)械臂裝置的適用性與實(shí)用性。
2、本發(fā)明垂直運(yùn)動的基臺,相比水平運(yùn)動的基臺,不需要占用工作平面以外的額外的地面面積,空間上更加緊湊。
3、本發(fā)明一根光桿將運(yùn)動同時傳遞到兩根絲杠,確保了兩絲杠間運(yùn)動的同步性,實(shí)現(xiàn)了基臺垂直運(yùn)動時的平穩(wěn)性。
4、本發(fā)明在兩絲杠的外端設(shè)有限位臺,限制基臺向上的位移,防止基臺垂直運(yùn)動過量造成機(jī)構(gòu)損傷。
5、本發(fā)明可以滿足無關(guān)節(jié)自鎖機(jī)械臂斷電時,機(jī)械臂基座距離工作平面的高度大于機(jī)械臂自然伸直的長度;在工作時,機(jī)械臂基座距離工作平面的高度小于機(jī)械臂自然伸直的長度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖;
圖3為本發(fā)明工作時的整體示意圖;
圖4為本發(fā)明斷電時的整體示意圖。
其中,1-驅(qū)動電機(jī)與減速器,2-機(jī)架,3-絲杠Ⅰ,4-機(jī)械臂基座,5-光桿,6-絲杠Ⅱ,7-基臺,8-限位臺,9-機(jī)械臂,10-流水線工作平面,11-升降控制模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種垂直運(yùn)動倒掛式機(jī)械臂安裝平臺,如圖1所示,該機(jī)械臂安裝平臺包括機(jī)架2、驅(qū)動電機(jī)及減速器1、光桿5、絲杠Ⅰ3、絲杠Ⅱ6、機(jī)械臂基座4及基臺7,外圍裝置為機(jī)械臂9。
本發(fā)明采用鍛造工藝制造機(jī)架2與機(jī)械臂基座4,并用車工工藝制造光桿5,機(jī)架2材料、驅(qū)動電機(jī)種類等均按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
驅(qū)動電機(jī)及減速器1安裝在機(jī)架2上,驅(qū)動電機(jī)將轉(zhuǎn)矩通過減速器減速后傳遞給光桿5。光桿5的兩端通過錐齒輪副與絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6的頂端連接,光桿5再將轉(zhuǎn)矩同時傳遞給兩根絲杠,光桿5與兩根絲杠互相垂直,絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6分別穿過基臺7兩端的螺紋孔與基臺7構(gòu)成滾珠絲杠副,如圖2所示,絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6上端均設(shè)有限位臺8,限制基臺7向上的位移,具體位置根據(jù)不同工況設(shè)定。絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6的底端與機(jī)架2垂直桿上的支撐臺轉(zhuǎn)動配合,支撐臺對絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6進(jìn)行軸向限位,基臺7下方設(shè)有安裝機(jī)械臂9的機(jī)械臂基座4。
使用時將機(jī)械臂9以倒掛的方式安裝到機(jī)械臂基座4上,然后將本發(fā)明整體裝置置于流水線工作平面10上方,通過升降控制模塊11控制驅(qū)動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動光桿5的轉(zhuǎn)動,光桿5帶動絲杠Ⅰ3和絲杠Ⅱ6同時轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)基臺7的縱向位移,根據(jù)實(shí)際工況調(diào)節(jié)基臺7與流水線工作平面10的距離。
如圖3所示,當(dāng)系統(tǒng)上電時,基臺7會在升降控制模塊11的作用下垂直向下平移一定距離,機(jī)械臂9會自動復(fù)位并完成關(guān)節(jié)找零,然后進(jìn)入預(yù)設(shè)的工作狀態(tài)。
如圖4所示,當(dāng)系統(tǒng)斷電時,基臺7會在升降控制模塊11的作用下垂直向上平移到預(yù)設(shè)高度,機(jī)械臂9會恢復(fù)到初始狀態(tài),機(jī)械臂9的末端執(zhí)行器高于流水線工作平面10一定距離,避免造成機(jī)構(gòu)損傷。
本發(fā)明特別針對于關(guān)節(jié)不具備自鎖能力的機(jī)械臂9,將機(jī)械臂9以倒掛的方式安裝到機(jī)械臂基座4上,能夠使機(jī)械臂在平面一定半徑360度范圍內(nèi)任何點(diǎn)都可以達(dá)到。
綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。