一种高精准智能化机械臂及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高精准智能化机械臂，包括：底座、立柱、机械臂、位置检测机构和控制装置,其中，控制装置中设有无线传输机构，底座、立柱、机械臂以及无线传输机构均与控制装置连接；底座中设有用于安装旋转机构的安装孔，位置检测机构中设有位置传感器，位置传感器设于生产线上，并通过无线与控制装置连接。本发明通过在生产线上设置位置传感器，让其把产品的位置信息通过无线传输机构传送给控制装置，通过其实现产品的精准定位，然后立柱的下方设置旋转机构，将根据接收到的信号，对立柱以及与立柱连接的机械臂进行旋转，让其实现在不移动底座的情况下，在机械臂能控制的范围内进行生产，减少了对整个机械臂的移动过程，提高其生产效率。
【专利说明】
一种高精准智能化机械臂及其工作方法
技术领域
[0001]本发明属于生产制造领域，特别涉及一种高精准智能化机械臂及其工作方法。
【背景技术】
[0002]机械臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。现有的机械臂其能够根据客户生产的需求实现各种各样的功能，然而由于机械臂的生产成本较高，因而其价格比较昂贵，对于中小型企业来说，购买机械臂代替普通的生产是需要多方比较和分析的，短期内会增加企业设备的成本支出，因而客户对于其适用性要求较高。
[0003]现有的机械臂其在工作过程中大多都是通过工作人员将其置于某一指定的位置让其对产线上的产品进行加工，然而在实际的生产过程中常常会因为一些无法预测的问题，导致生产线上的产品无法完全到达制定的位置，极易出现便宜或者是错位，那么机械臂自己将无法正常的完成生产，甚至是出现漏加工现象，这样就会导致不良品和半成品流向市场，将会对企业的形象以及信誉造成严重的影响，因而现有的机械臂还有待于改进。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高精准智能化机械臂，其结构简单，设计合理，易于生产，自动化程度高，减少人工劳动量，提高了机械臂的精准度。
[0005]技术方案:为了实现上述目的，本发明提供了一种高精准智能化机械臂，包括:底座、立柱、机械臂、位置检测机构和控制装置，其中，所述的控制装置中设有无线传输机构，所述的立柱通过旋转机构与底座连接，所述的机械臂通过连接件与立柱连接，所述的控制装置设于底座中，所述的底座、立柱、机械臂以及无线传输机构均与控制装置连接;所述的底座中设有用于安装旋转机构的安装孔，所述的旋转机构通过驱动装置与控制装置连接，所述的位置检测机构中设有位置传感器，所述的位置传感器设于生产线上，并通过无线与控制装置连接。本发明中通过在生产线上设置位置传感器，让其把产品的位置信息通过无线传输机构传送给控制装置，通过其实现产品的精准定位，然后立柱的下方设置旋转机构，将根据接收到的信号，对立柱以及与立柱连接的机械臂进行旋转，让其实现在不移动底座的情况下，在机械臂能控制的范围内进行生产，减少了对整个机械臂的移动过程，提高其生产效率的同时，也对机械臂自身起到一个保护的作用。
[0006]本发明中所述的无线传输机构中设有信号接收器，所述的信号接收器的输入和输出端分别与位置传感器和控制装置连接，让其能够及时的将信息传送给控制装置中，提高整个机械臂工作的效率和精准度。
[0007]本发明中所述的旋转机构由旋转轴、升降台和限位板构成，所述的旋转轴设于安装孔中，所述的升降台设于旋转轴的下方，所述的限位板设于底座上，且，其与旋转轴相配合，所述的旋转轴和限位板的配合，让其能够根据生产的需要，将立柱固定于合适的位置。
[0008]本发明中所述的立柱由一组支撑柱构成，所述的支撑柱之间采用可拆卸连接，让其能够根据工作台的高度对立柱进行调整，能够尽量的减少机械臂的长度，避免机械臂因长度过长带来的易折问题。
[0009]本发明中所述的机械臂由一组关节轴构成，所述的关节轴通过关节连接装置连接，且，两关节轴之间的连接处设有加固装置，所述加固装置的设置，能够提高机械臂关节轴之间连接的稳定性。
[0010]本发明中所述的底座的下方设有移动轮，所述的移动轮的外侧设有保护罩，且，所述的移动轮上带有刹车板，所述的刹车板与移动轮相配合，移动轮的设置，让其能够根据生产的需要对机械臂进行移动，当其移动到合适的位置后，通过刹车板对其进行刹车，有效的防止其在工作过程中随意移动，提高其稳定性。
[0011]本发明中所述的加固装置中设有延伸壳，所述的延伸壳的两端分别固定于相连的两个关节轴上，且，所述延伸壳的内侧设有橡胶层，所述的橡胶层与延伸壳相配合，延伸壳的设置，在对关节轴连接处起到很好的保护作用，所述的橡胶层的设置，有效的避免延伸壳与关节轴之间的磨损问题，同时也提高了关节轴连接的稳定性。
[0012]本发明中所述的控制装置中设有执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构、报警机构和控制机构，所述的执行机构与机械臂连接，所述的旋转驱动机构和旋转机构连接，所述的位置检测机构与位置传感器连接，所述的自检机构与报警机构连接，所述的执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构以及报警机构均与控制机构连接。
[0013]本发明中所述的一种高精准智能化机械臂的工作方法，具体的工作方法如下:
(1):首先按照图纸将该智能化机械臂进行组装，当其组装完成后，通过自检机构对其进行自检；
(2):当上述自检完成且该智能化机械臂能够正常使用后，方可将其投入生产应用中；
(3):在生产的过程中，首先将该智能机械臂置于相对的两条生产线之间；
(4):然后按下“开始”按钮，此时该智能化机械臂投入到生产应用中；
(5):待该智能化机械臂开启后，位置传感器将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置中；
(6):然后控制装置会命令执行机构和旋转驱动机构将会对立柱(2)的位置进行调整；
(7):然后旋转机构中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升；
(8):当升降台高于底座后，旋转轴将带动立柱旋转至操作人员输入的旋转角度处；
(9):当立柱旋转至相应的角度后，设于底座上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动；
(10):至此，由于机械臂设于立柱上，因而在立柱旋转的过程中，机械臂也跟随其一起旋转；
(11):当机械臂旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工；
(12):当第一条生产线上对应的产品加工完成后，工作人员将会更换下一个需要加工的产品，在产品更换的过程中，另一条生产线上对应的位置传感器将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置中；
(13):然后控制装置会命令执行机构和旋转驱动机构对立柱以及机械臂的位置进行调整；
(14):然后旋转机构中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升；
(15):当升降台高于底座后，旋转轴将带动立柱旋转至操作人员输入的旋转角度处；
(16):当立柱旋转至相应的角度后，设于底座上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动；
(17):至此，由于机械臂设于立柱上，因而在立柱旋转的过程中，机械臂也跟随其一起旋转；
(18):当机械臂旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工；
(19):当第二条生产线上的产品加工完成后，再次进行产品更换，然后再对该智能化机械臂的位置进行调整；
(20):然后再重复上述6-19步骤即可让该智能化机械臂得到最大的利用。
[0014]本发明中所述的一种高精准智能化机械臂的工作方法，其在工作的过程中，通过旋转机构对立柱的旋转，让其能够满足相对的两条生产线共用一台机械臂，让其在工件跟换的过程中，实现对另一生产线上工件进行生产，在减少企业生产设备投入的同时，也让机械臂实现无空隙对接，从而进一步提高了企业的生产效率。
[0015]上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果:
1、本发明中通过在生产线上设置位置传感器，让其把产品的位置信息通过无线传输机构传送给控制装置，通过其实现产品的精准定位，然后立柱的下方设置旋转机构，将根据接收到的信号，对立柱以及与立柱连接的机械臂进行旋转，让其实现在不移动底座的情况下，在机械臂能控制的范围内进行生产，减少了对整个机械臂的移动过程，提高其生产效率的同时，也对机械臂自身起到一个保护的作用。
[0016]2、本发明中所述的立柱由一组支撑柱构成，所述的支撑柱之间采用可拆卸连接，让其能够根据工作台的高度对立柱进行调整，能够尽量的减少机械臂的长度，避免机械臂因长度过长带来的易折问题;与此同时，两关节轴之间的连接处设有加固装置，所述加固装置的设置，能够提高机械臂关节轴之间连接的稳定性。
[0017]3、本发明中所述的一种高精准智能化机械臂的工作方法，其在工作的过程中，通过旋转机构对立柱的旋转，让其能够满足相对的两条生产线共用一台机械臂，让其在工件跟换的过程中，实现对另一生产线上工件进行生产，在减少企业生产设备投入的同时，也让机械臂实现无空隙对接，从而进一步提高了企业的生产效率。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述的高精准智能化机械臂的结构示意图；
图中:底座-1、立柱-2、机械臂_3、位置检测机构-4、控制装置-5、旋转机构-6、位置传感器-7、加固装置-8。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
[0020]实施例1
如图1所示的一种高精准智能化机械臂，包括:底座1、立柱2、机械臂3、位置检测机构4和控制装置5，其中，所述的控制装置5中设有无线传输机构，所述的无线传输机构中设有信号接收器；
上述各部件的关系如下:
所述的立柱2通过旋转机构6与底座I连接，所述的机械臂3通过连接件与立柱2连接，所述的控制装置5设于底座I中，所述的底座1、立柱2、机械臂3以及无线传输机构均与控制装置5连接；
所述的底座I中设有用于安装旋转机构6的安装孔，所述的旋转机构6通过驱动装置与控制装置5连接，所述的位置检测机构4中设有位置传感器7，所述的位置传感器7设于生产线上，并通过无线与控制装置5连接，所述的信号接收器的输入和输出端分别与位置传感器7和控制装置5连接。
[0021 ]本实施例中所述的旋转机构6由旋转轴、升降台和限位板构成，所述的旋转轴设于安装孔中，所述的升降台设于旋转轴的下方，所述的限位板设于底座I上，且，其与旋转轴相配合。
[0022]本实施例中所述的立柱2由一组支撑柱构成，所述的支撑柱之间采用可拆卸连接；所述的机械臂3由一组关节轴构成，所述的关节轴通过关节连接装置连接，且，两关节轴之间的连接处设有加固装置8，所述加固装置的设置，能够提高机械臂关节轴之间连接的稳定性。
[0023]本实施例中所述的底座I的下方设有移动轮，所述的移动轮的外侧设有保护罩，且，所述的移动轮上带有刹车板，所述的刹车板与移动轮相配合。
[0024]本实施例中所述的加固装置8中设有延伸壳，所述的延伸壳的两端分别固定于相连的两个关节轴上，且，所述延伸壳的内侧设有橡胶层，所述的橡胶层与延伸壳相配合。
[0025]本实施例中所述的控制装置5中设有执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构、报警机构和控制机构，所述的执行机构与机械臂连接3，所述的旋转驱动机构和旋转机构6连接，所述的位置检测机构与位置传感器连接，所述的自检机构与报警机构连接，所述的执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构以及报警机构均与控制机构连接。
[0026]实施例2
本实施例中所述的一种高精准智能化机械臂的工作方法中的机械臂与实施例1中的机械臂的结构相同。
[0027]如图所示的一种高精准智能化机械臂，包括:底座1、立柱2、机械臂3、位置检测机构4和控制装置5，其中，所述的控制装置5中设有无线传输机构，所述的无线传输机构中设有信号接收器；
上述各部件的关系如下:
所述的立柱2通过旋转机构6与底座I连接，所述的机械臂3通过连接件与立柱2连接，所述的控制装置5设于底座I中，所述的底座1、立柱2、机械臂3以及无线传输机构均与控制装置5连接；
所述的底座I中设有用于安装旋转机构6的安装孔，所述的旋转机构6通过驱动装置与控制装置5连接，所述的位置检测机构4中设有位置传感器7，所述的位置传感器7设于生产线上，并通过无线与控制装置5连接，所述的信号接收器的输入和输出端分别与位置传感器7和控制装置5连接。
[0028]本实施例中所述的旋转机构6由旋转轴、升降台和限位板构成，所述的旋转轴设于安装孔中，所述的升降台设于旋转轴的下方，所述的限位板设于底座I上，且，其与旋转轴相配合。
[0029]本实施例中所述的立柱2由一组支撑柱构成，所述的支撑柱之间采用可拆卸连接；所述的机械臂3由一组关节轴构成，所述的关节轴通过关节连接装置连接，且，两关节轴之间的连接处设有加固装置8，所述加固装置的设置，能够提高机械臂关节轴之间连接的稳定性。
[0030]本实施例中所述的底座I的下方设有移动轮，所述的移动轮的外侧设有保护罩，且，所述的移动轮上带有刹车板，所述的刹车板与移动轮相配合。
[0031]本实施例中所述的加固装置8中设有延伸壳，所述的延伸壳的两端分别固定于相连的两个关节轴上，且，所述延伸壳的内侧设有橡胶层，所述的橡胶层与延伸壳相配合。
[0032]本实施例中所述的控制装置5中设有执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构、报警机构和控制机构，所述的执行机构与机械臂连接3，所述的旋转驱动机构和旋转机构6连接，所述的位置检测机构与位置传感器连接，所述的自检机构与报警机构连接，所述的执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构以及报警机构均与控制机构连接。
[0033]本实施例中所述的高精准智能化机械臂的工作方法，具体的工作方法如下:
(1):首先按照图纸将该智能化机械臂进行组装，当其组装完成后，通过自检机构对其进行自检；
(2):当上述自检完成且该智能化机械臂能够正常使用后，方可将其投入生产应用中；
(3):在生产的过程中，首先将该智能机械臂置于相对的两条生产线之间；
(4):然后按下“开始”按钮，此时该智能化机械臂投入到生产应用中；
(5):待该智能化机械臂开启后，位置传感器7将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置5中；
(6):然后控制装置5会命令执行机构和旋转驱动机构将会对立柱2的位置进行调整；
(7):然后旋转机构6中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升；
(8):当升降台高于底座I后，旋转轴将带动立柱2旋转至操作人员输入的旋转角度处；
(9):当立柱2旋转至相应的角度后，设于底座I上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动；
(10):至此，由于机械臂3设于立柱2上，因而在立柱2旋转的过程中，机械臂3也跟随其一起旋转；
(11):当机械臂3旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工；
(12):当第一条生产线上对应的产品加工完成后，工作人员将会更换下一个需要加工的产品，在产品更换的过程中，另一条生产线上对应的位置传感器7将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置5中；
(13):然后控制装置5会命令执行机构和旋转驱动机构对立柱2以及机械臂3的位置进行调整；
(14):然后旋转机构6中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升；
(15):当升降台高于底座I后，旋转轴将带动立柱2旋转至操作人员输入的旋转角度处；
(16):当立柱2旋转至相应的角度后，设于底座I上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动；
(17):至此，由于机械臂3设于立柱2上，因而在立柱2旋转的过程中，机械臂3也跟随其一起旋转；
(18):当机械臂3旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工；
(19):当第二条生产线上的产品加工完成后，再次进行产品更换，然后再对该智能化机械臂的位置进行调整；
(20):然后再重复上述6-19步骤即可让该智能化机械臂得到最大的利用。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高精准智能化机械臂，其特征在于:包括:底座(I)、立柱(2)、机械臂(3)、位置检测机构(4)和控制装置(5)，其中，所述的控制装置(5)中设有无线传输机构，所述的立柱(2)通过旋转机构(6)与底座(I)连接，所述的机械臂(3)通过连接件与立柱(2)连接，所述的控制装置(5)设于底座(I)中，所述的底座(1)、立柱(2)、机械臂(3)以及无线传输机构均与控制装置(5)连接； 所述的底座(I)中设有用于安装旋转机构(6)的安装孔，所述的旋转机构(6)通过驱动装置与控制装置(5)连接，所述的位置检测机构(4)中设有位置传感器(7)，所述的位置传感器(7)设于生产线上，并通过无线与控制装置(5)连接。2.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的无线传输机构中设有信号接收器，所述的信号接收器的输入和输出端分别与位置传感器(7)和控制装置(5)连接。3.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的旋转机构(6)由旋转轴、升降台和限位板构成，所述的旋转轴设于安装孔中，所述的升降台设于旋转轴的下方，所述的限位板设于底座(I)上，且，其与旋转轴相配合。4.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的立柱(2)由一组支撑柱构成，所述的支撑柱之间采用可拆卸连接。5.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的机械臂(3)由一组关节轴构成，所述的关节轴通过关节连接装置连接，且，两关节轴之间的连接处设有加固装置(8)。6.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的底座(I)的下方设有移动轮，所述的移动轮的外侧设有保护罩，且，所述的移动轮上带有刹车板，所述的刹车板与移动轮相配合。7.根据权利要求5所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的加固装置(8)中设有延伸壳，所述的延伸壳的两端分别固定于相连的两个关节轴上，且，所述延伸壳的内侧设有橡胶层，所述的橡胶层与延伸壳相配合。8.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂，其特征在于:所述的控制装置(5)中设有执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构、报警机构和控制机构，所述的执行机构与机械臂连接(3)，所述的旋转驱动机构和旋转机构(6)连接，所述的位置检测机构与位置传感器连接，所述的自检机构与报警机构连接，所述的执行机构、旋转驱动机构、位置检测机构、自检机构以及报警机构均与控制机构连接。9.根据权利要求1所述的高精准智能化机械臂的工作方法，其特征在于:具体的工作方法如下: (1):首先按照图纸将该智能化机械臂进行组装，当其组装完成后，通过自检机构对其进行自检； (2):当上述自检完成且该智能化机械臂能够正常使用后，方可将其投入生产应用中； (3):在生产的过程中，首先将该智能机械臂置于相对的两条生产线之间； (4):然后按下“开始”按钮，此时该智能化机械臂投入到生产应用中； (5):待该智能化机械臂开启后，位置传感器(7)将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置(5)中； (6):然后控制装置(5)会命令执行机构和旋转驱动机构将会对立柱(2)的位置进行调整； (7):然后旋转机构(6)中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升； (8):当升降台高于底座(I)后，旋转轴将带动立柱(2)旋转至操作人员输入的旋转角度处； (9):当立柱(2)旋转至相应的角度后，设于底座(I)上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动； (10):至此，由于机械臂(3)设于立柱(2)上，因而在立柱(2)旋转的过程中，机械臂(3)也跟随其一起旋转； (11):当机械臂(3)旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工； (12):当第一条生产线上对应的产品加工完成后，工作人员将会更换下一个需要加工的产品，在产品更换的过程中，另一条生产线上对应的位置传感器(7)将会对所需加工的产品位置进行检测，并将检测的结果传送给控制装置(5)中； (13):然后控制装置(5)会命令执行机构和旋转驱动机构对立柱(2)以及机械臂(3)的位置进行调整； (14):然后旋转机构(6)中的旋转轴将会转动，在旋转轴转动的过程中，升降台将会向上升； (15):当升降台高于底座(I)后，旋转轴将带动立柱(2)旋转至操作人员输入的旋转角度处； (16):当立柱(2)旋转至相应的角度后，设于底座(I)上的限位板将会伸出，并阻挡旋转轴继续转动； (17):至此，由于机械臂(3)设于立柱(2)上，因而在立柱(2)旋转的过程中，机械臂(3)也跟随其一起旋转； (18):当机械臂(3)旋转至指定的位置后，即可立即投入第二条生产线进行加工； (19):当第二条生产线上的产品加工完成后，再次进行产品更换，然后再对该智能化机械臂的位置进行调整； (20):然后再重复上述6-19步骤即可让该智能化机械臂得到最大的利用。
【文档编号】B25J13/08GK105922233SQ201610479324
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】苏皓
【申请人】江苏捷帝机器人股份有限公司