一种自动化机械臂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自动化机械臂，特别是一种具有自行走底盘，借助天花板（指上层楼板的下底面）和地面进行垂直立柱固定，能够自由转动伸缩升降的自动化机械臂，包括：底盘系统１、牵引系统２、底部稳定盘系统３、立柱支撑系统４、立柱系统５、顶部稳定盘系统６、升降套管７、转动套环８、防滑落装置１０、控制电机系统（１１，１２，１３）、机械臂系统（１７，１８，１９）、传动系统（９，１４，１５，１６，２０，２１，２２）。借助天花板和地面固定立柱，减少对底盘面积和自身重量的要求，实现了设备的小型化。本实用新型专利技术能够实现系统自动控制机械臂的转动伸缩升降，为工作头自动化作业提供良好的工作平台。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机械结构，特别是一种具有自行走底盘，借助天花板 (指上层楼板的下底面)和地面进行垂直立柱固定，能够在系统控制下自由转 动伸縮升降的自动化机械臂。
技术介绍
机械臂系统在现代工业中得到广泛应用，大到吊塔、吊车、挖掘机等大型 机械，小到车间的零件装配生产线等都可以看到机械臂的英姿。机械臂系统一 般包括机械臂、机械臂运转平台、动力装置、控制系统等，在人工或自动控制 下，实现空间上的转动、平移、升降，完成夹取、推送、释放等动作，能够代 替人手完成单调、繁重、重复性的劳动或者危险性的工作，以减轻劳动强度， 减少意外伤害，提高工作效率。大型机械臂一般用于重型机械设备，如塔式起重机、汽车起重机、车载式 输浆泵等，由于要吊起或转移的材料质量巨大，因此其机械臂动作缓慢，而且 要求设备自重大，底盘面积大。 一般底部需要固定在预制的桩基上或者用多条 支撑腿支撑以增大底盘面积。这类应用主要是室外大型工地作业。小型自动化机械臂主要应用于自动化生产线，通过研究运动机构与控制信 号的关系，可以编制程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。它采用复杂 的算法，由电脑指挥机械臂的动作和路径，完成规定的工作，比人手速度更快， 更准确。这些设备一般是专用设备，根据生产线的规格、需求和工作内容度身 定做，价格昂贵，不具备通用性。上述大型或小型机械臂产品，要求其底盘重量巨大以增加稳定性和机械臂工作范围；或者底盘固定在底面预制的桩基上，底盘减小但不方便搬运移动。对于在空间环境受限，工位经常变动的室内作业的情况，要实现系统控制下的 自动化作业，以上机械臂产品和技术均难以满足需求，因此开发一种小型、轻 便、耐用、方便移动的自动化机械臂产品不仅是必要的，也是必须的。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种小型、轻便、耐用、方便移动的自动化 机械臂，特别是一种具有自行走底盘，借助天花板(指上层楼板的下底面)和 地面进行垂直立柱固定，能够在系统控制下自由转动伸縮升降的自动化机械臂。为了达到上述目的，本技术技术方案是这样实现的 一种自动化机械 臂，包括底盘系统l、牵引系统2、底部稳定盘系统3、立柱支撑系统4、立柱 系统5、顶部稳定盘系统6、升降套管7、转动套环8、防滑落装置IO、控制电机 系统(11， 12， 13)、机械臂系统(17， 18， 19)、传动系统(9， 14， 15， 16， 20， 21， 22)，其特征在于立柱系统5底部固定在立柱支撑系统4上，并通过底 部稳定盘系统3稳定地压在地面上，立柱顶部通过顶部固定盘系统6顶到上层楼 板的下表面，借助底部稳定盘系统3和顶部稳定盘系统6，在底部稳定盘3和天花 板之间垂直固定立柱系统5;升降电机11固定在升降套管7上，转动套环8连接在 升降套管7的两端；机械臂(17、 18、 19)由平行的双连杆构成，起始端固定在 两个转动套环8上；多级机械臂19通过连接转轴20连接；防滑落装置10固定在升 降套管7上。所述的一种自动化机械臂，底部稳定盘系统3包括底部稳定盘3-l，楔形调 整滑块3-2、滑块调整丝杆3-3、悬挂油缸3-4、油缸固定绞链3-5，底部稳定盘 3-l下部呈倒置的圆锥体，上表面通过悬挂油缸3-4连接到底盘系统l的下面，油 缸两端连接处采用油缸固定绞链3-5连接；楔形调整滑块3-2用燕尾槽轨道连接到底部稳定盘3-l上，滑动轨道沿圆锥体半径方向；三个楔形调整滑块3-2围绕底部稳定盘3-l中心均匀分布，外侧高里侧低，其上表面与底部稳定盘3-l下表面吻合。所述的一种自动化机械臂，立柱支撑系统4包括液压油缸4-l、伸縮柱塞4-2、 立柱底部固定盘4-3、支撑模块油缸开关触发盘4-4、自吸式液压支撑模块4-5， 液压油缸4-l固定在底部稳定盘3-l上面，伸縮柱塞4-2能够在液压油缸4-l中上 下运动；立柱底部固定盘4-3固定在伸縮柱塞4-2的顶部；自吸式液压支撑模块4- 5底部固定在底部稳定盘3-l上表面，顶部固定在立柱底部固定盘4-3的下表 面。所述的一种自动化机械臂，立柱系统5由多根升降立柱5-l通过立柱连接件5- 3连接组合；升降齿条5-2平行固定在升降立柱5-l的表面；立柱连接件5-3两 端外径与升降立柱5-l两端内径相同，可以插入升降立柱5-l端部，并使升降齿 条5-2进入连接件齿条限位槽5-4 。所述的一种自动化机械臂，顶部稳定盘系统6包括顶部稳定盘6-1，调整丝 杠6-2，丝帽6-3，电机上行程挡板6-4，限位螺栓6-5，丝帽6-3下端嵌入到顶部 立柱上端的内部，顶部稳定盘6-l固定在调整丝杠6-2顶部，调整丝杠6-2下端旋 入丝帽6-3内部；限位螺栓6-5在丝帽6-3上。所述的一种自动化机械臂，升降套管7套装在升降立柱5-l外部，管壁开有 齿条槽使升降齿条5-2从套管壁中伸出，升降套管7内径与升降立柱5-l外径滑配 合；升降电机11固定在升降套管7外壳上，电机轴上安装有齿轮，与升降齿条5-2 紧密啮合；转动套环8套接在升降套管7的两端。所述的一种自动化机械臂，防滑落装置10由防滑落齿轮10-1，齿轮偏心转 轴10-2,齿轮固定架10-3，压合分离操作装置10-4组成，防滑落齿轮10-l设计有齿轮偏心转轴10-2，齿轮偏心转轴10-2通过齿轮固定架10-3固定在升降套管7 上；防滑落齿轮10-l模数和升降齿条5-2模数相同；压合分离操作装置10-4安装 在防滑落齿轮10-l上。防滑落装置10用来在升降电机11出现故障或失效的情况下保证安全。当需 要升降工作臂时，分离操作装置10-4向上动作，使防滑落齿轮10-1与齿条5分离， 即可实现正常的升降运动；分离操作装置10-4在重力或弹簧作用下向下动作， 防滑落齿轮10-l就与升降齿条5-2接触在一起。结合升降电机ll的控制，可实现 防滑落装置10的自动控制。当升降电机ll故障或失效时，机械臂有向下坠落的 趋势，因为升降齿条5-2是固定不动的，所以防滑落齿轮10-l有顺时针转动的趋 势，由于齿轮偏心转轴10-2的作用，齿轮IO-l接触升降齿条5-2处的半径变大， 使得齿轮与齿条啮合更加紧密，因而防滑落齿轮10-l不会持续转动，而是微动 后达到平衡，从而防止了机械臂系统的意外坠落。所述的一种自动化机械臂，第一级机械臂17和后向机械臂18的上下连杆分 别与上下转动套环8固定在一起；第一级机械臂17双连杆后端通过轴承连接到连 接转轴20两端，作为连接转轴20转动的固定支点；下一级机械臂双连杆前端固 定在前一级机械臂的连接转轴20上；多级机械臂19之间都同样采用连接转轴20 连接固定。所述的一种自动化机械臂，整体转动控制电机12固定在后向机械臂18上， 电机上安装有电机齿轮14，与整体转动齿轮9啮合；整体转动齿轮9同轴安装固 定在升降套管7上，整体转动控制电机12驱动电机齿轮14转动时，带动机械臂围 绕整体转动齿轮9转动，从而实现机械臂整体转动控制；伸縮传动齿轮16固定在 第一级机械臂与第二级机械臂的连接转轴20上，伸縮控制电机13的电机齿轮15 可以带动伸縮传动齿轮16转动从而带动连接转轴20转动；连接转轴20上固定有传动齿轮盒22，传动转轴21—端接上一级传动齿轮盒22内部的齿轮，另一端接 下一级传动齿轮盒22内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化机械臂，包括：底盘系统（１）、牵引系统（２）、底部稳定盘系统（３）、立柱支撑系统（４）、立柱系统（５）、顶部稳定盘系统（６）、升降套管（７）、转动套环（８）、防滑落装置（１０）、控制电机系统（１１，１２，１３）、机械臂系统（１７，１８，１９）、传动系统（９，１４，１５，１６，２０，２１，２２），其特征在于：立柱系统（５）底部固定在立柱支撑系统（４）上，并通过底部稳定盘系统（３）稳定地压在地面上，立柱顶部通过顶部固定盘系统（６）顶到上层楼板的下表面，借助底部稳定盘系统（３）和顶部稳定盘系统（６），在底部稳定盘（３）和天花板之间垂直固定立柱系统（５）；升降电机（１１）固定在升降套管（７）上，转动套环（８）连接在升降套管（７）的两端；机械臂（１７、１８、１９）由平行的双连杆构成，起始端固定在两个转动套环（８）上；多级机械臂（１９）通过连接转轴（２０）连接；防滑落装置（１０）固定在升降套管（７）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建彬，
申请(专利权)人：朱建彬，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]