[发明专利]具有俯仰摆臂功能的多轴搬运机器人

说明书

技术领域

本发明属自动搬运装置技术领域，具体涉及一种具有俯仰摆臂功能的多轴搬运机器人。

背景技术

现有技术下，大规模工业生产中，能够替代人力省力高效地完成机械搬运的机械手设计中，如何扩大机械手工作及运动行程的范围，使其不仅能够适应定点俯仰角搬运，还能实现较大跨度行程范围内的俯仰角搬运，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种具有俯仰摆臂功能的多轴搬运机器人，通过三轴直角坐标轨道、旋转、俯仰角运动关节的有效结合，实现了传统搬运机器人所不能实现大跨度、较复杂搬运和精细抓取动作的完成，即在三轴坐标移动基础上可完成夹持端的延伸、俯仰、收缩等仿生精细动作，大大扩充了搬运机器人可应用的范围。

本发明采用的技术方案：具有俯仰摆臂功能的多轴搬运机器人，具有大跨度X轴运动轨道，沿X轴运动轨道位移与其在水平面内正交的Y轴运动轨道，沿Y轴运动轨道位移与其在竖直平面内正交的Z轴运动轨道，位于Z轴运动轨道一端安装在水平面内绕Z轴转动的第一旋转结构，所述第一旋转结构上端转动连接绕X轴上下摆动的第一俯仰关节一端，所述第一俯仰关节另一端转动连接绕X轴上下摆动的第二俯仰关节一端，并由第二俯仰关节另一端转动连接夹持机械手的手柄，所述手柄下部具有带动夹持端整体在水平面内转动的第二旋转结构，并由所述第二旋转结构的末端固连所述夹持端。

上述技术方案中，为节约占地空间，并保证该多轴搬运机器人具有足够的机械强度支撑其空间结构，作为优选技术方案，所述大跨度X轴运动轨道两端由龙门架支撑架支撑安装。

上述技术方案中，为在保证该空间搬运机器人在具有较大空间工作范围的基础上具备优良的结构强度，作为优选技术方案，所述X轴运动轨道与Y轴运动轨道的位移行程比大于等于2:1；所述Y轴运动轨道与Z轴运动轨道的位移行程比等于1:1。

上述技术方案中，为通过最简的结构提高Y轴运动轨道与X轴运动轨道的滑动正交连接，作为优选技术方案，所述Y轴运动轨道通过两块以X轴为对称轴，对称包围X轴运动轨道滑轨外围的双滑块与X轴运动轨道正交固连。

上述技术方案中，为提高Y轴运动轨道与双滑块之间连接的结构强度，为该机器人提供足够强度的空间支撑，作为优选技术方案，所述Y轴运动轨道与双滑块的连接端一体成型制有与对称的双滑块底端固连为一体的底端加强延长连板，还制有与双滑块侧端固连为一体的侧加强连板。

上述技术方案中，所述X轴运动轨道、Y轴运动轨道、Z轴运动轨道、第一旋转结构、第一俯仰关节、第二俯仰关节、第二旋转结构以及夹持端的运动分别通过各自独立的驱动机构与控制中心电性连接完成动作。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案将地面搬运与岛式俯仰角搬运有效结合，大大扩充了传统搬运机器人的工作空间，不仅能够完成一定跨度行程范围内三轴直角坐标系上的线性位移调节，还能在三轴直角坐标系调节运动基础上，实现了机械手整体的旋转和机械手臂多个运动关节的俯仰调节；

2、本方案三轴直角坐标系、机械手臂岛式旋转、机械手臂各关节俯仰角搬运调节动作的结合，实现了传统搬运机器人所不能实现较复杂搬运和抓取动作的完成，即在三轴坐标移动基础上可完成夹持端的延伸、俯仰、收缩等仿生精细动作，大大扩充了搬运机器人可应用的范围；

3、本方案可完成更为精细的搬运动作，尤其可完成设备之间零部件工件的传送，集高效生产、稳定运行、节约空间等优势于一体，适合于狭窄空间场合的作业；

4、本方案在节省占地空间的基础上，具有高刚性的结构支撑和空间坐标结构组成，结合先进的伺服技术应用于实际生产后，能够完成高速、稳定的作业，实现工件于设备间较大跨度、较为精细的抓取和转运。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明双滑块与Y轴运动轨道的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本发明的一种实施例。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中控制电路的实现，如无特殊说明，均为常规控制方式。下述实施例中所用的部件，如无特殊说明，均为市售。