折臂升降式助力机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种折臂升降式助力机械手，包括立柱、升降导向组件、升降驱动组件、折臂组件和控制组件；所述升降导向组件包括升降导轨和滑动组件；所述升降驱动组件包括齿条、齿轮以及驱动机构；所述折臂组件包括大臂、小臂和夹具连接法兰，所述大臂与滑动组件水平转动配合，所述小臂与大臂水平转动配合；所述控制组件包括称重传感器和控制箱。具体使用时，一方面，在竖直方向实现了刚性导向运动，并且驱动力的大小能根据物料的重量和人工操作力的大小自适应调节；另一方面，在水平方向通过两个灵活转动的低阻尼关节，实现了水平面上的人工轻松推动和定位；从而达到人机协作、“四两拨千斤”的效果，有利于节能以及提高整体的智能化水平。智能化水平。智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
折臂升降式助力机械手


[0001]本技术涉及机械手臂
，具体涉及一种折臂升降式助力机械手。

技术介绍

[0002]随着制造业的生产过程不断向自动化和智能化方向推进，市场客户端越来越多地提出要求：在多品种多规格多类型的物料搬运场合(例如工程机械组装、轨道交通装备组装、机械加工等工序)，需要一种介于机器人自动搬运和人工搬运之间的人机协作型产品，这样既具有机器人搬运能力强、精度高，刚性好的特点(即机器人出力)，又能结合人工操作灵活的优势(人工定位)；从而提升物料搬运作业过程的工作效率，降低劳动强度，保护工人劳动健康。
[0003]申请号为201922234268.2的中国专利公开了一种齿轮齿条可升降式关节机械手臂，其采用电机驱动、齿轮齿条传动的方式实现了关节臂的升降，在水平方向有柔顺性，在垂直方向有较大的刚性，适用于装配作业中，特别适合小规格零件的插接装配。这种机械手臂虽然具备一定优点，但仍存在如下弊端：1、在关节处的阻尼大，需要借助相应的驱动机构驱动转动；2、升降过程中，无法根据物料的重量和人工操作力的大小，实现驱动力的自适应调节。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术的目的是提供一种折臂升降式助力机械手，一方面，在竖直方向实现了刚性导向运动，并且驱动力的大小能根据物料的重量和人工操作力的大小自适应调节；另一方面，在水平方向通过两个灵活转动的低阻尼关节，实现了水平面上的人工轻松推动和定位；从而达到人机协作、“四两拨千斤”的效果，有利于节能以及提高整体的智能化水平。
[0005]本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种折臂升降式助力机械手，包括立柱、升降导向组件、升降驱动组件、折臂组件和控制组件；所述升降导向组件包括固定在立柱一侧侧壁的升降导轨和与升降导轨滑动配合的滑动组件；所述升降驱动组件包括与升降导轨固定在立柱相同侧壁的齿条、与齿条啮合传动的齿轮以及驱动齿轮转动的驱动机构，所述驱动机构安装在滑动组件上；所述折臂组件包括大臂、小臂和夹具连接法兰，所述大臂的一端与滑动组件水平转动配合，所述小臂的一端与大臂的另一端水平转动配合，所述夹具连接法兰安装在小臂的另一端；所述控制组件包括称重传感器和控制箱，所述控制箱分别与称重传感器和驱动机构电连接。
[0006]进一步，所述滑动组件包括与升降导轨滑动配合的升降滑块、与升降滑块固定连接的升降滑板以及固定安装在升降滑板上的大臂回转下支座和大臂回转上支座；所述驱动机构的输出轴端穿过升降滑板且与升降滑板转动配合。
[0007]进一步，所述大臂回转下支座和大臂回转上支座之间设置有大臂回转轴，所述大臂的一端与大臂回转轴水平转动配合；所述小臂的一端通过小臂回转轴与大臂的另一端水
平转动配合。
[0008]进一步，所述称重传感器通过称重传感器支座安装在升降滑板上，所述驱动机构上设置有延伸至称重传感器上方的悬臂。
[0009]进一步，所述驱动机构包括传动连接的电机和减速机，所述齿轮安装在减速机的输出轴端，所述减速机的输出轴端穿过升降滑板且与升降滑板转动配合。
[0010]进一步，所述减速机的输出轴端通过带轴承支座与升降滑板转动配合。
[0011]本技术的有益效果：
[0012]本申请公开了一种折臂升降式助力机械手，包括立柱、升降导向组件、升降驱动组件、折臂组件和控制组件；所述升降导向组件包括固定在立柱一侧侧壁的升降导轨和与升降导轨滑动配合的滑动组件；所述升降驱动组件包括与升降导轨固定在立柱相同侧壁的齿条、与齿条啮合传动的齿轮以及驱动齿轮转动的驱动机构，所述驱动机构安装在滑动组件上；所述折臂组件包括大臂、小臂和夹具连接法兰，所述大臂的一端与滑动组件水平转动配合，所述小臂的一端与大臂的另一端水平转动配合，所述夹具连接法兰安装在小臂的另一端；所述控制组件包括称重传感器和控制箱，所述控制箱分别与称重传感器和驱动机构电连接。采用本申请的折臂升降式助力机械手，一方面，在竖直方向实现了刚性导向运动，并且驱动力的大小能根据物料的重量和人工操作力的大小自适应调节；另一方面，在水平方向通过两个灵活转动的低阻尼关节，实现了水平面上的人工轻松推动和定位；从而达到人机协作、“四两拨千斤”的效果，有利于节能以及提高整体的智能化水平。
[0013]此外，大家所熟知的关节型机器人只能通过编程控制来实现自动化作业，这种作业方式只适合做频繁重复相同的工作，而不能胜任同一工位有多种不确定的物料需要作搬运的场合(如机械组装，物流装卸车等)，而本申请实现机器人助力和人工定位，能任同一工位有多种不确定的物料需要作搬运的场合(如机械组装，物流装卸车等)。
附图说明
[0014]下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。
[0015]图1为本技术的立体结构示意图；
[0016]图2为本技术的主视图；
[0017]图3为本技术的俯视图；
[0018]图4为本技术的右视图。
具体实施方式
[0019]以下将结合附图对本技术进行详细说明。
[0020]如图1
‑
4所示，本实施例的折臂升降式助力机械手，包括立柱1、升降导向组件、升降驱动组件、折臂组件和控制组件。
[0021]所述立柱1和升降导向组件是整个助力机械手的承载和升降导向基础结构，为整个机械手提供直立方向的直线运动导向。既可以采用落地式直立安装，也可以倒吊悬挂安装。立柱的底部焊接有钢制安装法兰。
[0022]所述升降导向组件包括升降导轨2、升降滑块4、升降滑板5、大臂回转下支座15和大臂回转上支座16，所述升降导轨2固定安装在立柱1的一侧侧壁，所述升降滑块4的正面与
升降导轨2滑动配合，可根据载荷级别的不同，设置一组升降导轨和升降滑块，或者多组升降导轨和升降滑块，本实施例中，在立柱侧壁并列设置有两组升降导轨和升降滑块。所述升降滑板5的正面与升降滑块4的背面固定连接，升降滑板5的背面对称安装有大臂回转下支座15和大臂回转上支座16。
[0023]所述升降驱动组件是整个机械手升降运动的驱动部件，包括齿条3、齿轮19、减速机8和电机9，所述齿条3与升降导轨2固定安装在立柱的相同侧壁，并处在两根升降导轨2之间；所述齿轮19安装在减速机8的输出轴端，并且与齿条3啮合；所述减速机8的输出轴端穿过升降滑板5，并且通过带轴承支座与升降滑板转动配合；所述电机9的输出轴端与减速机的输入轴端传动连接。
[0024]所述折臂组件包括大臂回转轴10、大臂11、小臂回转轴12、小臂13和夹具连接法兰14，所述大臂回转轴10安装在大臂回转下支座15和大臂回转上支座16之间，所述大臂11的一端绕大臂回转轴10水平灵活转动，另一端与小臂回转轴12水平回转装配，所述小臂13的一端通过小臂回转轴12与大臂水平回转配合，另一端安装有夹具连接法兰14，用于安装各种不同类型的工装夹具。大臂回转轴10、大臂11、小臂回转轴12、小臂13连接成一体后，形成一个类似于人类手臂的机械结构：包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种折臂升降式助力机械手，其特征在于：包括立柱(1)、升降导向组件、升降驱动组件、折臂组件和控制组件；所述升降导向组件包括固定在立柱一侧侧壁的升降导轨(2)和与升降导轨滑动配合的滑动组件；所述升降驱动组件包括与升降导轨固定在立柱相同侧壁的齿条(3)、与齿条啮合传动的齿轮(19)以及驱动齿轮转动的驱动机构，所述驱动机构安装在滑动组件上；所述折臂组件包括大臂(11)、小臂(13)和夹具连接法兰(14)，所述大臂的一端与滑动组件水平转动配合，所述小臂的一端与大臂的另一端水平转动配合，所述夹具连接法兰安装在小臂的另一端；所述控制组件包括称重传感器(17)和控制箱(6)，所述控制箱分别与称重传感器和驱动机构电连接。2.根据权利要求1所述的折臂升降式助力机械手，其特征在于：所述滑动组件包括与升降导轨(2)滑动配合的升降滑块(4)、与升降滑块固定连接的升降滑板(5)以及固定安装在升降滑板上的大臂回转下支座(15)和大臂回转上支座(16)；所述驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博洪，谭事成，黄护华，
申请(专利权)人：湖南思威博恒智能科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：