一种可移动式拧螺丝机器人的制作方法

文档序号:15463386发布日期:2018-09-18 18:43阅读:525来源:国知局

本发明涉及一种机器人,特别公开了一种可移动式拧螺丝机器人,属于工业装配机器人技术领域。



背景技术:

针对往机器上拧螺丝工作,人工拧会出现用力过度,拧的的过于紧,影响机器工作,有些螺丝又因为拧的松而造成机器故障,因此急需一种可以自己控制拧螺丝松紧程度的机器人。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供了一种可移动式拧螺丝机器人,本发明通过四个行走部分的舵机来调整机器人的行走方向,通过第四步进电机来驱动轮子进而使机器人实现了自由行走;通过两个第一步进电机带动两个丝杠进而带动拧螺丝部分向上移动,同时六个第一液压缸工作带动拧螺丝套筒到达需要拧螺丝的位置;通过第二步进电机带动第一齿轮转动,进而带动长齿轮转动带动六角螺丝扳手转动,同时第二液压缸伸长使螺丝拧到合适的位置,使机器人实现自动拧螺丝的功能。

本发明所使用的技术方案是:一种可移动式拧螺丝机器人,包括底座、拧螺丝部分、六角螺丝存放盒、四个行走部分,其特征在于:所述的拧螺丝部分的拧螺丝部分底板四个角的四个第一圆孔分别滑动安装在四个光轴上;所述的六角螺丝存放盒的六角螺丝存放盒底板上的两个燕尾槽分别滑动安装在底座的两个滑轨上面,所述的第二齿轮与齿条相互啮合;所述的行走部分的第五液压缸的缸体后端与第五液压缸固定板固定连接;

所述的底座包括底板、两个升降机构支撑架、两个升降机构固定板、两个第一步进电机、四个光轴、两个丝杠,所述的底板是一个长方形板子,在其上面设有一个长方形凹槽,其位置在中间靠前的位置;在底板上面设有两个平行于底板长边的滑轨,其位置在底板中间靠后的位置;在底板上面设有两个平行于底板长边的齿条,其位置在两个滑轨外侧;在底板左右两侧各设有两个第五液压缸固定板;所述的升降机构支撑架底面固定安装在底板上面,其位置在长方形凹槽左右两侧;所述的两个升降机构固定板安装在长方形凹槽里,两个升降机构固定板外侧分别与两个升降机构支撑架内侧固定连接;所述的四个光轴分别转动安装在两个升降机构固定板内侧,在两个光轴中间转动安装有丝杠;在升降机构固定板上面的支撑板上设有第一步进电机固定板,所述的第一步进电机竖直向下放置,其侧面与第一步进电机固定板固定连接,其电机轴与丝杠上端面固定连接;

所述的拧螺丝部分包括拧螺丝部分底板、六个第一液压缸、第二并联机构底板、第二液压缸、拧螺丝套筒固定座、拧螺丝套筒、第二步进电机固定座、第二步进电机、第一齿轮、长齿轮、六角螺丝扳手,所述的拧螺丝部分底板是一个长方形板子,在其上面四个角处各设有一个第一圆孔,在拧螺丝部分底板左右两侧的中间位置各设有一个第二圆孔;所述的四个第一圆孔滑动安装在光轴上,在第二圆孔里设有丝杆螺母,所述的丝杆螺母与丝杠相互啮合;在拧螺丝部分底板上面中间位置设有第一并联机构底板,所述的六个第一液压缸两两一组,每个第一液压缸的缸体底部铰接安装在第一并联机构底板上侧,第一液压缸的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底板下侧;每组第一液压缸中的两个第一液压缸的缸体底部靠在一起,活塞杆端部分开,两个第一液压缸的轴线且呈V型分布;在第二并联机构底板上面设有三个呈圆周阵列的支撑柱,支撑柱上面与拧螺丝套筒固定座下面固定连接,在拧螺丝套筒固定座中间位置设有圆孔,所述的第二液压缸缸体后端固定安装在第二并联机构底板上面,其活塞杆端部穿过拧螺丝套筒固定座上面的圆孔与长齿轮下面固定连接,在拧螺丝套筒固定座一侧设有第二步进电机固定座,所述的第二步进电机竖直向上放置,其底面固定安装在第二步进电机固定座上面,其电机轴与第一齿轮固定连接,所述的第一齿轮与长齿轮相互啮合;所述的拧螺丝套筒下面固定安装在拧螺丝套筒固定座上面,所述的长齿轮安装在拧螺丝套筒里,所述的六角螺丝扳手固定安装在长齿轮上面,其位置在六角螺丝扳手里面;

所述的六角螺丝存放盒包括六角螺丝存放盒底板、两个第三步进电机、两个第二齿轮、两个螺丝存放盒支撑板、螺丝存放盒、两个第三液压缸顶板、两个第三液压缸、两个螺丝推动板连接板、螺丝推动板、第四液压缸、第四液压缸顶板、螺丝阻挡板,所述的六角螺丝存放盒底板是一个长方形板子,在其下面设有两个平行于六角螺丝存放盒底板宽边的燕尾槽,所述的两个燕尾槽滑动安装在滑轨上;所述的两个螺丝存放盒支撑板下面固定安装在六角螺丝存放盒底板上,在螺丝存放盒支撑板上设有凹槽,所述的两个第三步进电机分别电机轴朝外的固定安装在两个螺丝存放盒支撑板的凹槽里,其电机轴与第二齿轮固定连接,所述的第二齿轮与齿条相互啮合;所述的螺丝存放盒下面固定安装在螺丝存放盒支撑板上面,在螺丝存放盒前面设有两个凹槽,所述的螺丝推动板连接板滑动安装在螺丝存放盒前面的凹槽里,两个第三液压缸的缸体后端固定安装在螺丝存放盒前面,其位置在螺丝存放盒前面的凹槽的内侧,第三液压缸的活塞杆端部与第三液压缸顶板后面固定连接;所述的螺丝推动板连接板前端面固定安装在第三液压缸顶板后面;所述的螺丝推动板前面固定安装在螺丝推动板连接板后面,其位置在螺丝存放盒里面;在螺丝存放盒下面设有一个圆孔,其位置在螺丝存放盒出螺丝部分;在螺丝存放盒下面设有一个长方形凹槽,其位置在圆孔前面;所述的螺丝阻挡板滑动安装在螺丝存放盒的长方形凹槽里;所述的第四液压缸缸体后端固定安装在螺丝存放盒下面,其活塞杆端部与第四液压缸顶板上面固定连接;所述的第四液压缸顶板上面与螺丝阻挡板下面固定连接;

所述的行走部分包括第五液压缸、行走部分底板、第五液压缸顶板、舵机、轮子固定架、轮子连接轴、轮子、第四步进电机固定板、第四步进电机,所述的第五液压缸缸体后端固定安装在第五液压缸固定板上,其活塞杆端部与第五液压缸顶板一侧固定连接;所述的行走部分底板左侧面与第五液压缸顶板右面固定连接,在行走部分底板下面设有舵机固定座,所述的舵机竖直向下放置,其底面固定安装在舵机固定座里,其电机轴与轮子固定架上面固定连接;所述的第四步进电机固定板固定安装在轮子固定架右侧,所述的第四步进电机水平放置,其侧面固定安装在第四步进电机固定板下面,其电机轴与轮子连接轴通过联轴器固定连接;所述的轮子连接轴转动安装在轮子固定架的圆孔里,所述的轮子固定安装在轮子连接轴上,其位置在轮子固定架里面。

本发明的有益效果:本发明通过四个行走部分的舵机来调整机器人的行走方向,通过第四步进电机来驱动轮子进而使机器人实现了自由行走;通过两个第一步进电机带动两个丝杠进而带动拧螺丝部分向上移动,同时六个第一液压缸工作带动拧螺丝套筒到达需要拧螺丝的位置;通过第二步进电机带动第一齿轮转动,进而带动长齿轮转动带动六角螺丝扳手转动,同时第二液压缸伸长使螺丝拧到合适的位置,使机器人实现自动拧螺丝的功能。

附图说明

图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。

图4、图5为本发明的底座的结构示意图。

图6、图7为本发明的拧螺丝部分的结构示意图。

图8、图9为本发明的六角螺丝存放盒的结构示意图。

图10为本发明的行走部分的结构示意图。

附图标号:1-底座、2-拧螺丝部分、3-六角螺丝存放盒、4-行走部分、101-底板、102-第五液压缸固定板、103-齿条、104-滑轨、105-升降机构支撑架、106-升降机构固定板、107-第一步进电机固定板、108-第一步进电机、109-光轴、110-丝杠、201-拧螺丝部分底板、202-第一并联机构底板、203-第一圆孔、204-第二圆孔、205-第一液压缸、206-第二并联机构底板、207-支撑柱、208-第二液压缸、209-拧螺丝套筒固定座、210-拧螺丝套筒、211-第二步进电机固定座、212-第二步进电机、213-第一齿轮、214-长齿轮、215-六角螺丝扳手、301-六角螺丝存放盒底板、302-燕尾槽、303-第三步进电机、304-第二齿轮、305-螺丝存放盒支撑板、306-螺丝存放盒、307-第三液压缸顶板、308-第三液压缸、309-螺丝推动板连接板、310-螺丝推动板、311-第四液压缸、312-第四液压缸顶板、313-螺丝阻挡板、401-第五液压缸、402-行走部分底板、403-第五液压缸顶板、404-舵机固定座、405-舵机、406-轮子固定架、407-轮子连接轴、408-轮子、409-第四步进电机固定板、410-第四步进电机。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示,一种可移动式拧螺丝机器人,包括底座1、拧螺丝部分2、六角螺丝存放盒3、四个行走部分4,其特征在于:所述的拧螺丝部分2的拧螺丝部分底板201四个角的四个第一圆孔203分别滑动安装在四个光轴109上;所述的六角螺丝存放盒3的六角螺丝存放盒底板301上的两个燕尾槽302分别滑动安装在底座1的两个滑轨104上面,所述的第二齿轮304与齿条103相互啮合;所述的行走部分4的第五液压缸401的缸体后端与第五液压缸固定板102固定连接;

所述的底座1包括底板101、两个升降机构支撑架105、两个升降机构固定板106、两个第一步进电机108、四个光轴109、两个丝杠110,所述的底板101是一个长方形板子,在其上面设有一个长方形凹槽,其位置在中间靠前的位置;在底板101上面设有两个平行于底板101长边的滑轨104,其位置在底板101中间靠后的位置;在底板101上面设有两个平行于底板101长边的齿条103,其位置在两个滑轨104外侧;在底板101左右两侧各设有两个第五液压缸固定板102;所述的升降机构支撑架105底面固定安装在底板101上面,其位置在长方形凹槽左右两侧;所述的两个升降机构固定板106安装在长方形凹槽里,两个升降机构固定板106外侧分别与两个升降机构支撑架105内侧固定连接;所述的四个光轴109分别转动安装在两个升降机构固定板106内侧,在两个光轴109中间转动安装有丝杠110;在升降机构固定板106上面的支撑板上设有第一步进电机固定板107,所述的第一步进电机108竖直向下放置,其侧面与第一步进电机固定板107固定连接,其电机轴与丝杠110上端面固定连接;

所述的拧螺丝部分2包括拧螺丝部分底板201、六个第一液压缸205、第二并联机构底板206、第二液压缸208、拧螺丝套筒固定座209、拧螺丝套筒210、第二步进电机固定座211、第二步进电机212、第一齿轮213、长齿轮214、六角螺丝扳手215,所述的拧螺丝部分底板201是一个长方形板子,在其上面四个角处各设有一个第一圆孔203,在拧螺丝部分底板201左右两侧的中间位置各设有一个第二圆孔204;所述的四个第一圆孔203滑动安装在光轴109上,在第二圆孔204里设有丝杆螺母,所述的丝杆螺母与丝杠110相互啮合;在拧螺丝部分底板201上面中间位置设有第一并联机构底板202,所述的六个第一液压缸205两两一组,每个第一液压缸205的缸体底部铰接安装在第一并联机构底板202上侧,第一液压缸205的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底板206下侧;每组第一液压缸205中的两个第一液压缸205的缸体底部靠在一起,活塞杆端部分开,两个第一液压缸205的轴线且呈V型分布;在第二并联机构底板206上面设有三个呈圆周阵列的支撑柱207,支撑柱207上面与拧螺丝套筒固定座209下面固定连接,在拧螺丝套筒固定座209中间位置设有圆孔,所述的第二液压缸208缸体后端固定安装在第二并联机构底板206上面,其活塞杆端部穿过拧螺丝套筒固定座209上面的圆孔与长齿轮214下面固定连接,在拧螺丝套筒固定座209一侧设有第二步进电机固定座211,所述的第二步进电机212竖直向上放置,其底面固定安装在第二步进电机固定座211上面,其电机轴与第一齿轮213固定连接,所述的第一齿轮213与长齿轮214相互啮合;所述的拧螺丝套筒210下面固定安装在拧螺丝套筒固定座209上面,所述的长齿轮214安装在拧螺丝套筒210里,所述的六角螺丝扳手215固定安装在长齿轮214上面,其位置在六角螺丝扳手215里面;

所述的六角螺丝存放盒3包括六角螺丝存放盒底板301、两个第三步进电机303、两个第二齿轮304、两个螺丝存放盒支撑板305、螺丝存放盒306、两个第三液压缸顶板307、两个第三液压缸308、两个螺丝推动板连接板309、螺丝推动板310、第四液压缸311、第四液压缸顶板312、螺丝阻挡板313,所述的六角螺丝存放盒底板301是一个长方形板子,在其下面设有两个平行于六角螺丝存放盒底板301宽边的燕尾槽302,所述的两个燕尾槽302滑动安装在滑轨104上;所述的两个螺丝存放盒支撑板305下面固定安装在六角螺丝存放盒底板301上,在螺丝存放盒支撑板305上设有凹槽,所述的两个第三步进电机303分别电机轴朝外的固定安装在两个螺丝存放盒支撑板305的凹槽里,其电机轴与第二齿轮304固定连接,所述的第二齿轮304与齿条103相互啮合;所述的螺丝存放盒306下面固定安装在螺丝存放盒支撑板305上面,在螺丝存放盒306前面设有两个凹槽,所述的螺丝推动板连接板309滑动安装在螺丝存放盒306前面的凹槽里,两个第三液压缸308的缸体后端固定安装在螺丝存放盒306前面,其位置在螺丝存放盒306前面的凹槽的内侧,第三液压缸308的活塞杆端部与第三液压缸顶板307后面固定连接;所述的螺丝推动板连接板309前端面固定安装在第三液压缸顶板307后面;所述的螺丝推动板310前面固定安装在螺丝推动板连接板309后面,其位置在螺丝存放盒306里面;在螺丝存放盒306下面设有一个圆孔,其位置在螺丝存放盒306出螺丝部分;在螺丝存放盒306下面设有一个长方形凹槽,其位置在圆孔前面;所述的螺丝阻挡板313滑动安装在螺丝存放盒306的长方形凹槽里;所述的第四液压缸311缸体后端固定安装在螺丝存放盒306下面,其活塞杆端部与第四液压缸顶板312上面固定连接;所述的第四液压缸顶板312上面与螺丝阻挡板313下面固定连接;

所述的行走部分4包括第五液压缸401、行走部分底板402、第五液压缸顶板403、舵机405、轮子固定架406、轮子连接轴407、轮子408、第四步进电机固定板409、第四步进电机410,所述的第五液压缸401缸体后端固定安装在第五液压缸固定板102上,其活塞杆端部与第五液压缸顶板403一侧固定连接;所述的行走部分底板402左侧面与第五液压缸顶板403右面固定连接,在行走部分底板402下面设有舵机固定座404,所述的舵机405竖直向下放置,其底面固定安装在舵机固定座404里,其电机轴与轮子固定架406上面固定连接;所述的第四步进电机固定板409固定安装在轮子固定架406右侧,所述的第四步进电机410水平放置,其侧面固定安装在第四步进电机固定板409下面,其电机轴与轮子连接轴407通过联轴器固定连接;所述的轮子连接轴407转动安装在轮子固定架406的圆孔里,所述的轮子408固定安装在轮子连接轴407上,其位置在轮子固定架406里面。

本发明工作原理:本发明通过四个行走部分4的舵机405来调整机器人的行走方向,通过第四步进电机410来驱动轮子408进而使机器人行走到合适的位置;通过第五液压缸401收缩来使行走部分4移动,使行走部分4适应不同宽度的通道;将需要拧的螺丝竖直向上呈阵列的排列在螺丝存放盒306里;通过两个第三液压缸308收缩带动螺丝推动板连接板309向里移动,进而带动螺丝推动板310移动使螺丝推动板310推动螺丝向螺丝存放盒306圆孔处移动,通过第四液压缸311伸缩来控制螺丝阻挡板313伸缩,进而控制螺丝的掉落,当需要拧螺丝时,通过两个第三步进电机303带动两个第二齿轮304转动,使六角螺丝存放盒3向前移动,当螺丝存放盒306处于拧螺丝部分2上方时,螺丝存放盒306的圆孔正处于拧螺丝部分2的拧螺丝套筒210上方时,通过第四液压缸311收缩带动螺丝阻挡板313向下移动,同时在两个第三液压缸308收缩带动螺丝推动板连接板309向里移动,进而带动螺丝推动板310向里移动,使螺丝存放盒306里的螺丝通过螺丝存放盒306的圆孔掉落到拧螺丝套筒210里面,进而掉落到六角螺丝扳手215的凹槽里,这时通过两个第三步进电机303带动第二齿轮304进而带动六角螺丝存放盒3向后移动,同时在两个第一步进电机108带动两个丝杠110进而带动拧螺丝部分2向上移动,同时六个第一液压缸205工作带动拧螺丝套筒210到达需要拧螺丝的位置;通过第二步进电机212带动第一齿轮213转动,进而带动长齿轮214转动带动六角螺丝扳手215进而带动螺丝转动,同时第二液压缸208伸长使螺丝拧到合适的位置。

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