一种多自由度机器人装置的制作方法

文档序号:15349355发布日期:2018-09-04 23:08阅读:149来源:国知局

本发明涉及机器人领域,具体涉及一种多自由度机器人装置。



背景技术:

随着科技的发展,社会的进步,国家一直促进高科技的发展,机器人技术一直处于行业发展的前列,在工厂加工中,越来越多的机器人正在替代人类进行重复劳动,但成本较高,且维修不便,此装置很好的解决了此问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种多自由度机器人装置,能够克服现有技术的上述缺陷。

根据本发明,本发明装置的一种多自由度机器人装置,包括箱体,所述箱体内固设有动力腔,所述动力腔下方连通设置有位于所述箱体内的传动腔,所述传动腔下端壁内固设有滑动电机,所述滑动电机的输出轴上端面固设有主动齿轮,所述传动腔下端壁内连通设置有与外部空间连通的滑槽,所述滑槽内可滑动的设置有向上延伸进所述动力腔内的连杆,所述连杆外表面螺纹配合连接设置有与所述传动腔上端壁转动配合连接的内螺纹齿轮,所述内螺纹齿轮与所述主动齿轮啮合,所述连杆上端面固设有固块,所述动力腔后端壁内固设有开口朝上的滑腔,所述滑腔内可滑动的设置有与所述固块固定的嵌块,所述固块右侧设置有位于所述动力腔内的通杆,所述通杆内设置有开口朝外且环形分布的环腔,所述环腔与所述固块滚动配合连接,所述通杆下端面内固设有开口朝下的底腔,所述动力腔下端壁内固设有升降电机,所述升降电机的输出轴伸入所述底腔内将所述通杆和所述升降电机的输出轴动力连接,所述通杆上方设置有转块,所述转块可转动的贯穿所述动力腔上端壁并向上延伸出外部空间,所述转块下端面内固设有开口朝下的开口槽,所述通杆伸入所述开口槽内将所述通杆和所述转块动力连接,所述转块上端面内固设有开口朝上的通槽,所述通槽内可滑动的设置有固轴,所述固轴上端面固设有加工件,所述固轴左端面内固设有开口朝左的弹簧腔,所述弹簧腔内可滑动的设置有卡珠,所述卡珠与所述弹簧腔右端壁之间弹性设置有弹簧,所述通槽左端壁内固设有开口朝内的卡腔,所述卡珠伸入所述卡腔内与所述卡腔内壁相抵,所述卡腔左侧设置有位于所述转块内的内腔,所述内腔内可滑动的设置有滑动板,所述滑动板右端面与所述内腔右端壁之间弹性设置有弹簧,所述滑动板内固设有左右延伸的穿杆,所述穿杆可滑动的贯穿所述内腔左端壁并伸出外部空间,所述穿杆可滑动的贯穿所述内腔右端壁并伸入所述卡腔内,所述箱体上端面固设有开口块,所述开口块呢设置有开口朝上的调节腔,所述调节腔左右端壁之间固设有滑动杆,所述滑动杆上方设置有螺纹杆,所述螺纹杆与所述调节腔左右端壁转动配合连接且向左延伸出外部空间,所述螺纹杆左端面固设有握把,所述螺纹杆外表面螺纹配合连接设置有与所述滑动杆滑动配合连接的滑块,所述滑块上端面固设有推顶气缸,所述推顶气缸的输出杆右端面固设有与所述穿杆相对的推板,所述箱体上端面固设有转动气缸,所述转动气缸的输出杆上端面固设有摆板,所述摆板上端面固设有向上延伸的连接杆,所述连接杆外表面可滑动的设置有滑板,所述摆板左端面固设有升降气缸,所述升降气缸的输出杆上端面与所述滑板固定,所述连接杆上端面固设有顶板,从而构成完整的多自由度机器人装置,有效提高了生产效率。

进一步的技术方案,所述升降电机的输出轴内设置有平行键,所述底腔内设置有键槽,使所述升降电机的输出轴与所述通杆动力连接的同时使所述通杆在所述升降电机的输出轴外表面滑动,从而提高了装置的灵活性。

进一步的技术方案,所述开口槽内设置有朝内的凸起,伸入所述开口槽内的所述通杆外表面设置有向内凹的键槽,使所述开口槽内的凸起与键槽滑动配合连接,使所述通杆和转块在动力连接的同时让所述通杆在所述开口槽内滑动,从而提高了装置的稳定性。

进一步的技术方案,所述固块上下端面内可转动的设置有与所述环腔上下端壁相抵的滚珠,从而提高了装置的传动效率。

进一步的技术方案,所述内螺纹齿轮下方为齿轮式结构,上方为转轴式结构,使所述内螺纹齿轮与所述主动齿轮啮合的同时与所述传动腔上端壁转动配合连接,从而提高了装置的可靠性。

本发明的有益效果是:

由于本发明装置在初始状态时,所述滑动电机、升降电机、转动气缸、升降气缸和推顶气缸处于停止工作状态,所述通杆处于同时将所述转块和所述升降电机的输出轴动力连接的位置,所述卡珠卡入所述卡腔内,所述内腔内的弹簧处于自然状态,所述弹簧腔内的弹簧处于自然状态,所述加工件位于所述顶板和滑板内之间,从而使上述结构在初始状态时位于初始位置,可以在后续工作中进行调整,有效提高装置的工作协调性。

当装置运行时,位于所述加工件上方的雕刻设备对所述加工件进行雕刻,所述升降电机工作驱动所述通杆转动,则所述转块转动时带动所述加工件转动,在雕刻设备作用下,所述加工件被雕刻出指定形状,雕刻完毕后,所述推顶气缸工作后驱动所述推板向右推压,将所述穿杆向右推定所述卡珠,使所述卡珠向右挤压,所述弹簧腔内的弹簧压缩,此时,所述升降气缸驱动所述滑板向上移动使所述加工件被夹紧于所述滑板和顶板之间,并使所述固轴脱离通槽,所述转动气缸工作将所述加工件旋转到右侧位置,所述升降气缸驱动所述滑板向下移动,将加工完毕的所述加工件放入右侧平台,进行上述重复步骤即可实现连续加工,从而实现了利用低成本的气动传动和电机综合驱动装置运行,有效降低了人力成本。

当装置停止运行时,所述滑动电机驱动所述主动齿轮转动,与所述主动齿轮啮合的内螺纹齿轮转动后驱动所述固块向下移动,使所述通杆脱离与所述开口槽的动力连接,从而提高了装置的传动稳定性。

当需要调节所述推顶气缸的位置时,拧动所述握把,使所述滑块左右滑动到指定位置,使所述书推板的最大行程正好与将所述卡珠推入到所述弹簧腔内的极限位置,从而提高了装置的调节性。

本发明装置结构简单,使用方便,此装置采用多机构协同工作,利用低成本的气动结构组成了替代人工进行加工的多自由度机器人,有效节约了人力成本。

以上所述,仅为发明的具体实施方式,但发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在发明的保护范围之内。因此,发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种多自由度机器人装置的整体结构示意图;

图2是图1中a-a方向的示意图;

图3是图1中b的放大示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1-3所示,本发明的一种多自由度机器人装置,包括箱体100,所述箱体100内固设有动力腔105,所述动力腔105下方连通设置有位于所述箱体100内的传动腔104,所述传动腔104下端壁内固设有滑动电机102,所述滑动电机102的输出轴上端面固设有主动齿轮130,所述传动腔104下端壁内连通设置有与外部空间连通的滑槽103,所述滑槽103内可滑动的设置有向上延伸进所述动力腔105内的连杆128,所述连杆128外表面螺纹配合连接设置有与所述传动腔104上端壁转动配合连接的内螺纹齿轮129,所述内螺纹齿轮129与所述主动齿轮130啮合,所述连杆128上端面固设有固块125,所述动力腔105后端壁内固设有开口朝上的滑腔124,所述滑腔124内可滑动的设置有与所述固块125固定的嵌块127,所述固块125右侧设置有位于所述动力腔105内的通杆132,所述通杆132内设置有开口朝外且环形分布的环腔126,所述环腔126与所述固块125滚动配合连接,所述通杆132下端面内固设有开口朝下的底腔131,所述动力腔105下端壁内固设有升降电机101,所述升降电机101的输出轴伸入所述底腔131内将所述通杆132和所述升降电机101的输出轴动力连接,所述通杆132上方设置有转块122,所述转块122可转动的贯穿所述动力腔105上端壁并向上延伸出外部空间,所述转块122下端面内固设有开口朝下的开口槽123,所述通杆132伸入所述开口槽123内将所述通杆132和所述转块122动力连接,所述转块122上端面内固设有开口朝上的通槽115,所述通槽115内可滑动的设置有固轴114,所述固轴114上端面固设有加工件113,所述固轴114左端面内固设有开口朝左的弹簧腔200,所述弹簧腔200内可滑动的设置有卡珠201,所述卡珠201与所述弹簧腔200右端壁之间弹性设置有弹簧,所述通槽115左端壁内固设有开口朝内的卡腔202,所述卡珠201伸入所述卡腔202内与所述卡腔202内壁相抵,所述卡腔202左侧设置有位于所述转块122内的内腔205,所述内腔205内可滑动的设置有滑动板204,所述滑动板204右端面与所述内腔205右端壁之间弹性设置有弹簧,所述滑动板204内固设有左右延伸的穿杆203,所述穿杆203可滑动的贯穿所述内腔205左端壁并伸出外部空间,所述穿杆203可滑动的贯穿所述内腔205右端壁并伸入所述卡腔202内,所述箱体100上端面固设有开口块106,所述开口块106呢设置有开口朝上的调节腔140,所述调节腔140左右端壁之间固设有滑动杆108,所述滑动杆108上方设置有螺纹杆109,所述螺纹杆109与所述调节腔140左右端壁转动配合连接且向左延伸出外部空间,所述螺纹杆109左端面固设有握把107,所述螺纹杆109外表面螺纹配合连接设置有与所述滑动杆108滑动配合连接的滑块111,所述滑块111上端面固设有推顶气缸110,所述推顶气缸110的输出杆右端面固设有与所述穿杆203相对的推板112,所述箱体100上端面固设有转动气缸121,所述转动气缸121的输出杆上端面固设有摆板120,所述摆板120上端面固设有向上延伸的连接杆118,所述连接杆118外表面可滑动的设置有滑板119,所述摆板120左端面固设有升降气缸116,所述升降气缸116的输出杆上端面与所述滑板119固定,所述连接杆118上端面固设有顶板117,从而构成完整的多自由度机器人装置,有效提高了生产效率。

有益地,其中,所述升降电机101的输出轴内设置有平行键,所述底腔131内设置有键槽,使所述升降电机101的输出轴与所述通杆132动力连接的同时使所述通杆132在所述升降电机101的输出轴外表面滑动,从而提高了装置的灵活性。

有益地,其中,所述开口槽123内设置有朝内的凸起,伸入所述开口槽123内的所述通杆132外表面设置有向内凹的键槽,使所述开口槽123内的凸起与键槽滑动配合连接,使所述通杆132和转块122在动力连接的同时让所述通杆132在所述开口槽123内滑动,从而提高了装置的稳定性。

有益地,其中,所述固块125上下端面内可转动的设置有与所述环腔126上下端壁相抵的滚珠,从而提高了装置的传动效率。

有益地,其中,所述内螺纹齿轮129下方为齿轮式结构,上方为转轴式结构,使所述内螺纹齿轮129与所述主动齿轮130啮合的同时与所述传动腔104上端壁转动配合连接,从而提高了装置的可靠性。

本发明装置在初始状态时,所述滑动电机102、升降电机101、转动气缸121、升降气缸116和推顶气缸110处于停止工作状态,所述通杆132处于同时将所述转块122和所述升降电机101的输出轴动力连接的位置,所述卡珠201卡入所述卡腔202内,所述内腔205内的弹簧处于自然状态,所述弹簧腔200内的弹簧处于自然状态,所述加工件113位于所述顶板117和滑板119内之间。

当装置运行时,位于所述加工件113上方的雕刻设备对所述加工件113进行雕刻,所述升降电机101工作驱动所述通杆132转动,则所述转块122转动时带动所述加工件113转动,在雕刻设备作用下,所述加工件113被雕刻出指定形状,雕刻完毕后,所述推顶气缸110工作后驱动所述推板112向右推压,将所述穿杆203向右推定所述卡珠201,使所述卡珠201向右挤压,所述弹簧腔200内的弹簧压缩,此时,所述升降气缸116驱动所述滑板119向上移动使所述加工件113被夹紧于所述滑板119和顶板117之间,并使所述固轴114脱离通槽115,所述转动气缸121工作将所述加工件113旋转到右侧位置,所述升降气缸116驱动所述滑板119向下移动,将加工完毕的所述加工件113放入右侧平台,进行上述重复步骤即可实现连续加工;

当装置停止运行时,所述滑动电机102驱动所述主动齿轮130转动,与所述主动齿轮130啮合的内螺纹齿轮129转动后驱动所述固块125向下移动,使所述通杆132脱离与所述开口槽123的动力连接。

当需要调节所述推顶气缸110的位置时,拧动所述握把107,使所述滑块111左右滑动到指定位置,使所述书推板112的最大行程正好与将所述卡珠201推入到所述弹簧腔200内的极限位置。

本发明的有益效果是:由于本发明装置在初始状态时,所述滑动电机、升降电机、转动气缸、升降气缸和推顶气缸处于停止工作状态,所述通杆处于同时将所述转块和所述升降电机的输出轴动力连接的位置,所述卡珠卡入所述卡腔内,所述内腔内的弹簧处于自然状态,所述弹簧腔内的弹簧处于自然状态,所述加工件位于所述顶板和滑板内之间,从而使上述结构在初始状态时位于初始位置,可以在后续工作中进行调整,有效提高装置的工作协调性。

当装置运行时,位于所述加工件上方的雕刻设备对所述加工件进行雕刻,所述升降电机工作驱动所述通杆转动,则所述转块转动时带动所述加工件转动,在雕刻设备作用下,所述加工件被雕刻出指定形状,雕刻完毕后,所述推顶气缸工作后驱动所述推板向右推压,将所述穿杆向右推定所述卡珠,使所述卡珠向右挤压,所述弹簧腔内的弹簧压缩,此时,所述升降气缸驱动所述滑板向上移动使所述加工件被夹紧于所述滑板和顶板之间,并使所述固轴脱离通槽,所述转动气缸工作将所述加工件旋转到右侧位置,所述升降气缸驱动所述滑板向下移动,将加工完毕的所述加工件放入右侧平台,进行上述重复步骤即可实现连续加工,从而实现了利用低成本的气动传动和电机综合驱动装置运行,有效降低了人力成本。

当装置停止运行时,所述滑动电机驱动所述主动齿轮转动,与所述主动齿轮啮合的内螺纹齿轮转动后驱动所述固块向下移动,使所述通杆脱离与所述开口槽的动力连接,从而提高了装置的传动稳定性。

当需要调节所述推顶气缸的位置时,拧动所述握把,使所述滑块左右滑动到指定位置,使所述书推板的最大行程正好与将所述卡珠推入到所述弹簧腔内的极限位置,从而提高了装置的调节性。

本发明装置结构简单,使用方便,此装置采用多机构协同工作,利用低成本的气动结构组成了替代人工进行加工的多自由度机器人,有效节约了人力成本。

以上所述,仅为发明的具体实施方式,但发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在发明的保护范围之内。因此,发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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