连杆机构及码垛机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种连杆机构及码垛机器人，所述连杆机构包括：第一连杆，所述第一连杆设有连接轴；第二连杆，所述第二连杆设有容纳腔，所述连接轴设置于所述容纳腔内；及轴承组件，所述轴承组件包括轴承内圈及轴承外圈，所述轴承内圈与所述连接轴过盈配合，所述轴承外圈与所述容纳腔过盈配合，所述轴承内圈与所述轴承外圈转动连接，所述轴承组件还包括油封件，所述油封件设置于所述容纳腔内，所述油封件用于密封所述容纳腔。该连杆机构简单可靠，且转动连接润滑可靠，减少连杆之间的磨损，保证码垛机器人使用寿命。该码垛机器人结构可靠，占地面积小，能实现四轴关节运动，可以满足狭小工作空间的需要。
【专利说明】
连杆机构及码垛机器人
技术领域
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种连杆机构及码垛机器人。
【背景技术】
[0002]传统的码垛机器人的连杆机构结构复杂，且转动连接不可靠，经常出现磨损失效。
[0003]传统的码垛机器人通常为多关节型机器人，其广泛应用于化工、饮料、食品加工等领域，根据纸箱、包装袋、灌装、盒装、瓶装等不同形状成品包装进行码垛。现有的码垛机器人大多为高速重载的工况下工作，机构复杂，占地面积大，于是需要简化各关节的运动结构，以满足狭小工作空间的需要。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种连杆机构及码垛机器人，该连杆机构简单可靠，且转动连接润滑可靠，减少连杆之间的磨损，保证码垛机器人使用寿命;该码垛机器人结构可靠，占地面积小，能实现四轴关节运动，可以满足狭小工作空间的需要。
[0005]其技术方案如下:
[0006]—种连杆机构，包括:第一连杆，所述第一连杆设有连接轴;第二连杆，所述第二连杆设有容纳腔，所述连接轴设置于所述容纳腔内；及轴承组件，所述轴承组件包括轴承内圈及轴承外圈，所述轴承内圈与所述连接轴过盈配合，所述轴承外圈与所述容纳腔过盈配合，所述轴承内圈与所述轴承外圈转动连接，所述轴承组件还包括油封件，所述油封件设置于所述容纳腔内，所述油封件用于密封所述容纳腔。
[0007]在其中一个实施例中，所述容纳腔包括容纳所述轴承外圈的轴承腔及容纳所述油封件的油封腔，所述轴承腔与所述油封腔之间设有隔断体。
[0008]在其中一个实施例中，所述油封件设有凹槽，所述凹槽面向所述连接轴设置。
[0009]在其中一个实施例中，所述连接轴设有第一螺纹孔及第二螺纹孔，所述第一螺纹孔及第二螺纹孔分别对称设置于所述连接轴的两端。
[0010]在其中一个实施例中，所述轴承组件还包括关节盖，所述关节盖设有与所述第二螺纹孔相对应的通孔，所述关节盖还设有用于限制所述轴承外圈的抵压部。
[0011]在其中一个实施例中，所述连接轴设有与所述油封件相配合的第一配合部及与所述轴承组件相配合的第二配合部，所述第一配合部的直径大于所述第二配合部的直径，且靠近第一连杆设置。
[0012]一种码垛机器人，包括上述的连杆机构、三角连杆、支撑臂、小臂连杆机构及摆臂连杆机构，所述三角连杆包括第一连接部、第二连接部及第三连接部，所述支撑臂包括第一端及第二端，所述摆臂连杆机构包括第一转动部、第二转动部及第三转动部;所述第一连杆的一端与所述支撑臂的第一端连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述第一转动部转动连接;所述小臂连杆机构的一端与所述支撑臂的第一端连接，另一端与所述第一连接部转动连接;所述第二转动部与所述支撑臂的第二端转动连接，所述第三转动部与所述第二连接部转动连接;所述支撑臂的第二端与所述第三连接部转动连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述小臂连杆机构包括第三连杆、第四连杆及拉杆轴，所述第三连杆设有配合孔，所述拉杆轴设有与所述配合孔转动配合的配合端，所述拉杆轴设有与所述第四连杆固定连接的连接端。
[0014]在其中一个实施例中，所述摆臂连杆机构包括手腕、连接件、拉杆及摆臂，所述手腕与所述连接件转动连接，所述连接件分别与所述拉杆及所述摆臂转动连接，所述拉杆设有所述第三转动部，所述摆臂设有所述第一转动部及所述第二转动部。
[0015]在其中一个实施例中，还包括转盘，所述转盘与所述支撑臂转动连接。
[0016]上述本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
[0017]上述本实用新型的有益效果:
[0018]上述连杆机构使用时，第一连杆的连接轴与轴承组件的轴承内圈过盈配合，轴承外圈与容纳腔过盈，轴承内圈与轴承外圈之间涂上润滑物，再利用油封件密封所述容纳腔，保证轴承内圈与轴承外圈的转动连接的摩擦力小，降低磨损。该连接机构利用轴承组件实现了第一连杆与第二连杆的转动连接，减少了第一连杆与第二连杆之间磨损，长时间使用后只需更换轴承组件即可保证第一连杆与第二连杆的转动连接，提高连杆机构的使用寿命O
[0019]上述码垛机器人使用时，支撑臂与连杆机构形成第一平行四边形机构，可驱动摆臂连杆机构竖直运动，支撑臂与小臂连杆机构形成第二平行四边形机构，可驱动摆臂连杆机构沿竖直方向摆动且保持手腕的水平姿态；同时手腕与所述连接件转动连接，支撑臂与转盘转动连接，进而实现了码垛机器人的四轴关节运动，手腕可在四个自由度上的运动。该码垛机器人结构可靠，占地面积小，能实现四轴关节运动，可以满足狭小工作空间的需要。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所述连杆机构的剖视示意图；
[0021 ]图2为本实用新型所述的码垛机器人的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型所述的小臂连杆机构的剖视示意图。
[0023]附图标记说明:
[0024]100、连杆机构，110、第一连杆，112、连接轴，112a、第一螺纹孔，112b、第二螺纹孔，112c、第一配合部，112d、第二配合部，120、第二连杆，122、容纳腔，122a、轴承腔，122b、油封腔，122c、隔断体，130、轴承组件，132、轴承内圈，134、轴承外圈，136、油封件，136a、凹槽，140、关节盖，142、通孔，144、抵压部，200、三角连杆，210、第一连接部，220、第二连接部，230、第三连接部，300、支撑臂，310、第一端，320、第二端，400、小臂连杆机构，410、第三连杆，412、配合孔，420、第四连杆，430、拉杆轴，432、配合端，434、连接端，500、摆臂连杆机构，501、第一转动部，502、第二转动部，503、第三转动部，510、手腕，520、连接件，530、拉杆，540、摆臂，600、转盘。
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及【具体实施方式】，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
[0026]从图1所示，本实用新型所述的一种连杆机构100，包括:第一连杆110，第一连杆110设有连接轴112;第二连杆120，第二连杆120设有容纳腔122，连接轴112设置于容纳腔122内；及轴承组件130，轴承组件130包括轴承内圈132及轴承外圈134，轴承内圈132与连接轴112过盈配合，轴承外圈134与容纳腔122过盈配合，轴承内圈132与轴承外圈134转动连接，轴承组件130还包括油封件136，油封件136设置于容纳腔122内，油封件136用于密封容纳腔122。
[0027]连杆机构100使用时，第一连杆110的连接轴112与轴承组件130的轴承内圈132过盈配合，轴承外圈134与容纳腔122过盈，轴承内圈132与轴承外圈134之间涂上润滑物，再利用油封件136密封容纳腔122，保证轴承内圈132与轴承外圈134的转动连接的摩擦力小，降低磨损。该连接机构利用轴承组件130实现了第一连杆110与第二连杆120的转动连接，减少了第一连杆110与第二连杆120之间磨损，长时间使用后只需更换轴承组件130即可保证第一连杆110与第二连杆120的转动连接，提高连杆机构100的使用寿命。
[0028]容纳腔122包括容纳轴承外圈134的轴承腔122a及容纳油封件136的油封腔122b，轴承腔122a与油封腔122b之间设有隔断体122c。通过隔断体122c将容纳腔122分成轴承腔122a、油封腔122b，便于安装配合，同时在加工时，轴承腔122a的的精度要求要高于油封腔122b的精度要求，便于加工人员区分加工精度要求。
[0029]油封件136设有凹槽136a，凹槽136a面向连接轴112设置。可通过该凹槽136a设置弹性垫圈或其他储油垫圈，保证轴承组件130润滑的有效性;同时该凹槽136a也起到分阶梯密封的作用。
[0030]连接轴112设有第一螺纹孔112a及第二螺纹孔112b，第一螺纹孔112a及第二螺纹孔112b分别对称设置于连接轴112的两端。第一连杆110通过螺栓与第一螺纹孔112a的配合，实现第一连杆110与连接轴112的连接，第二连杆120通过螺栓与第二螺纹孔112b的配合，实现第二连杆120与第一连杆110的连接。
[0031]轴承组件130还包括关节盖140，关节盖140设有与第二螺纹孔112b相对应的通孔142，关节盖140还设有用于限制轴承外圈134的抵压部144。该关机盖通过螺栓与第二螺纹孔112b的配合固定于第二连杆120上，起到密封作用，防止润滑物流失；同时其抵压部144可以限制轴承外圈134，保证轴承外圈134与轴承内圈132的配合稳定且可靠。
[0032]连接轴112设有与油封件136相配合的第一配合部112c及与轴承组件130相配合的第二配合部112d，第一配合部112c的直径大于第二配合部112d的直径，且靠近第一连杆110设置。该第一配合部112c与第二配合部112d的设置，便于油封件136的连接及轴承内圈132的连接，也有利于区分连接轴112不同配合部之间的加工精度；同时第一配合部112c的直径大于第二配合部112d的直径，起到限制固定轴承内圈132的作用，也便于润滑物在重力的作用下回流。
[0033]从图2所示，本实用新型所述的一种码垛机器人，包括上述的连杆机构100、三角连杆200、支撑臂300、小臂连杆机构400及摆臂540连杆机构500，三角连杆200包括第一连接部210、第二连接部220及第三连接部230，支撑臂300包括第一端310及第二端320，摆臂540连杆机构500包括第一转动部501、第二转动部502及第三转动部503;第一连杆110的一端与支撑臂300的第一端310连接，第一连杆110的另一端与第二连杆120的一端转动连接，第二连杆120的另一端与第一转动部501转动连接;小臂连杆机构400的一端与支撑臂300的第一端310连接，另一端与第一连接部210转动连接;第二转动部502与支撑臂300的第二端320转动连接，第三转动部503与第二连接部220转动连接;支撑臂300的第二端320与第三连接部230转动连接。
[0034]码垛机器人使用时，支撑臂300与连杆机构100形成第一平行四边形机构，可驱动摆臂540连杆机构500竖直运动，支撑臂300与小臂连杆机构400形成第二平行四边形机构，可驱动摆臂540连杆机构500沿竖直方向摆动且保持手腕510的水平姿态；同时手腕510与连接件520转动连接，支撑臂300与转盘600转动连接，进而实现了码垛机器人的四轴关节运动，手腕510可在四个自由度上的运动。该码垛机器人结构可靠，占地面积小，能实现四轴关节运动，可以满足狭小工作空间的需要。
[0035]从图2所示，摆臂540连杆机构500包括手腕510、连接件520、拉杆530及摆臂540，手腕510与连接件520转动连接，连接件520分别与拉杆530及摆臂540转动连接，拉杆530设有第三转动部503，摆臂540设有第一转动部501及第二转动部502。手腕510与连接件520的转动连接，实现了第二轴方向上的运动;拉杆530与摆臂540起到传递第四连杆420的拉伸或收缩的力的作用，已驱动手腕510竖直运动，同时与连接件520配合，可保持手腕510的水平姿
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[0036]从图2所示，码垛机器人还包括转盘600，转盘600与支撑臂300转动连接，实现了第三轴方向上的运动；支撑臂300的第二端320与第三连接部230转动连接，实现了支撑臂300与三角连杆200的转动连接，进而实现了第四轴方向上的运动。
[0037]从图3所示，小臂连杆机构400包括第三连杆410、第四连杆420及拉杆530轴430，第三连杆410设有配合孔412，拉杆530轴430设有与配合孔412转动配合的配合端432，拉杆530轴430设有与第四连杆420固定连接的连接端434。因而实现了第三连杆410与第四连杆420的转动连接，同时第三连杆410与动力输出端连接，第四连杆420与第一连接部210转动连接，实现了第四连杆420的拉伸或收缩而驱动摆臂540连杆机构500沿竖直方向摆动且保持手腕510的水平姿态，实现第一轴方向上的运动。
[0038]综上，本实用新型所述的码垛机器人简化了运动方向，在尽可能减少占地面积的情况下，实现四轴运动，保证其可在狭小的空间运动，满足纸箱、包装袋、灌装、盒装、瓶装等工序上的应用。
[0039]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0040]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种连杆机构，其特征在于，包括: 第一连杆，所述第一连杆设有连接轴； 第二连杆，所述第二连杆设有容纳腔，所述连接轴设置于所述容纳腔内；及 轴承组件，所述轴承组件包括轴承内圈及轴承外圈，所述轴承内圈与所述连接轴过盈配合，所述轴承外圈与所述容纳腔过盈配合，所述轴承内圈与所述轴承外圈转动连接，所述轴承组件还包括油封件，所述油封件设置于所述容纳腔内，所述油封件用于密封所述容纳腔。2.根据权利要求1所述的连杆机构，其特征在于，所述容纳腔包括容纳所述轴承外圈的轴承腔及容纳所述油封件的油封腔，所述轴承腔与所述油封腔之间设有隔断体。3.根据权利要求1所述的连杆机构，其特征在于，所述油封件设有凹槽，所述凹槽面向所述连接轴设置。4.根据权利要求1所述的连杆机构，其特征在于，所述连接轴设有第一螺纹孔及第二螺纹孔，所述第一螺纹孔及第二螺纹孔分别对称设置于所述连接轴的两端。5.根据权利要求4所述的连杆机构，其特征在于，所述轴承组件还包括关节盖，所述关节盖设有与所述第二螺纹孔相对应的通孔，所述关节盖还设有用于限制所述轴承外圈的抵压部。6.根据权利要求1-5任一项所述的连杆机构，其特征在于，所述连接轴设有与所述油封件相配合的第一配合部及与所述轴承组件相配合的第二配合部，所述第一配合部的直径大于所述第二配合部的直径，且靠近第一连杆设置。7.—种码垛机器人，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的连杆机构、三角连杆、支撑臂、小臂连杆机构及摆臂连杆机构，所述三角连杆包括第一连接部、第二连接部及第三连接部，所述支撑臂包括第一端及第二端，所述摆臂连杆机构包括第一转动部、第二转动部及第三转动部;所述第一连杆的一端与所述支撑臂的第一端连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述第一转动部转动连接;所述小臂连杆机构的一端与所述支撑臂的第一端连接，另一端与所述第一连接部转动连接；所述第二转动部与所述支撑臂的第二端转动连接，所述第三转动部与所述第二连接部转动连接;所述支撑臂的第二端与所述第三连接部转动连接。8.根据权利要求7所述的码垛机器人，其特征在于，所述小臂连杆机构包括第三连杆、第四连杆及拉杆轴，所述第三连杆设有配合孔，所述拉杆轴设有与所述配合孔转动配合的配合端，所述拉杆轴设有与所述第四连杆固定连接的连接端。9.根据权利要求7所述的码垛机器人，其特征在于，所述摆臂连杆机构包括手腕、连接件、拉杆及摆臂，所述手腕与所述连接件转动连接，所述连接件分别与所述拉杆及所述摆臂转动连接，所述拉杆设有所述第一转动部，所述摆臂设有所述第二转动部及所述第三转动部。10.根据权利要求7-9任一项所述的码垛机器人，其特征在于，还包括转盘，所述转盘与所述支撑臂转动连接。
【文档编号】B65G61/00GK205471687SQ201620099949
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】肖锋
【申请人】中山市联匠智能科技有限公司