一種基于平行原理的三桿雙向搬運機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及搬運機器人技術領域，具體地是涉及一種基于平行原理的三桿雙向搬運機器人。
【背景技術】
[0002]在發達國家中，工業機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流機器人發展前景及未來的發展方向。國外汽車行業、電子電器行業、工程機械等行業已經大量使用工業機器人自動化生產線，以保證產品質量，提高生產效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀的工業機器人的使用實踐表明，工業機器人的普及是實現自動化生產，提高社會生產效率，推動企業和社會生產力發展的有效手段。
[0003]工業機器人通常是安裝在制造業廠內車間使用，它的底座與地面固定。因此，通常多關節工業機器人的第一個關節是支撐整機承重的底座和與機械手臂進行連接的回轉關節，也有稱作腰轉關節的，這里我們稱之為回轉平衡裝置。現代工業機器人常見的回轉平衡裝置其結構型式為一體式，它在結構上采用具有足夠承載能力的主軸承的減速器，如中空的RV減速器，機器人整機通過轉臺直接坐落在與回轉中心軸同軸安裝的中空減速器的輸出面板上。由減速器的主軸承承受整機全部傾覆彎曲力矩和軸向力，包括靜態時的和動態時的。該種結構的回轉平衡裝置所需的減速器的主軸承能夠提供較高的支承精度，但是這種減速器造價很貴，不適合工業應用。因此對于一些負載能力較大的機器人，基本都會在機械臂部位設置平衡裝置(如配重塊，彈簧平衡結構，氣缸平衡結構等)。但是一些機械臂結構復雜，其平衡裝置比較笨重，所占空間大；安裝難度較大，需要反復調試。
[0004]因此，本實用新型的發明人亟需構思一種新技術以改善其問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型旨在提供一種既能減少驅動扭矩又能降低造價的基于平行原理的三桿雙向搬運機器人。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0007]一種基于平行原理的三桿雙向搬運機器人，包括回轉盤，所述回轉盤的軸線垂直于水平面，所述回轉盤的側面設置有用于驅動所述回轉盤周向轉動的回轉盤電機；所述回轉盤的上方設置有用于驅動所述機器人的吸盤抓手豎直上升或下降的整機升降組件，所述整機升降組件的上方固定設置有水平的底板，所述底板的一端設置有用于支撐所述吸盤抓手的托架組件，所述托架組件上鉸接有搖擺臂和用于協助所述搖擺臂擺動的控制桿，所述搖擺臂在縱向驅轉裝置的驅動下繞其底部的縱向鉸接點縱向擺動，所述搖擺臂在橫向驅轉裝置的驅動下繞其底部的橫向鉸接點橫向擺動。
[0008]其中所述橫向驅轉裝置包括固定在所述底板上的主電機，所述主電機的輸出端連接有減速機，所述減速機上的用于動力輸出的主動齒輪與套設在主軸上的從動齒輪嚙合，所述主軸通過軸承可轉動設置在所述底板上，所述主軸的一端與所述搖擺臂的底部鉸接，所述主軸與所述搖擺臂的鉸接結構適于所述主軸轉動時推動所述搖擺臂橫向往復擺動。
[0009]所述主軸的下方固定連接有配重塊，所述搖擺臂垂直于水平面時所述配重塊的重心處于最低位置。
[0010]進一步地，所述搖擺臂與所述控制桿均向上延伸且平行設置，所述搖擺臂的上端鉸接有吸盤支桿座，所述吸盤支桿座水平設置，所述吸盤支桿座的遠離所述搖擺臂的一端連接所述吸盤抓手，所述吸盤支桿座通過大桿活連接件鉸接在所述搖擺臂的上端，所述吸盤支桿座在所述大桿活連接件內的轉動方向與所述大桿活連接件相對所述搖擺臂的轉動方向垂直；所述控制桿設置有三根，三根所述控制桿呈三棱柱狀設定，其中兩根所述控制桿在主視方向的投影重合，在側視方向的投影分別位于所述搖擺臂的兩側；另外一根所述控制桿與上述兩根控制桿在主視方向的投影平行，與所述搖擺臂在側視方向的投影重合；所述控制桿在主視方向和側視方向均與所述搖擺臂形成平行四邊形的鉸接連桿結構，所述吸盤支桿座的遠離所述吸盤抓手的一端固定連接在三個所述控制桿上端部之間的連桿上。
[0011]進一步地，所述控制桿的上端鉸接有小桿活連接件，所述小桿活連接件的軸心處轉動設置有聯軸，所述聯軸向所述搖擺臂一側延伸并與所述吸盤支桿座平行，所述吸盤支桿座、所述聯軸的自由端均與多軸連桿固定連接。
[0012]進一步地，所述控制桿的下端固定在所述托架組件上，所述控制桿下端的鉸接點與所述搖擺臂下端的鉸接點位于同一水平線上。
[0013]進一步地，所述縱向驅轉裝置包括設置在所述主軸上方的進出機構驅動裝置，所述進出機構驅動裝置的頂出端與進出機構連桿支座鏈接，所述進出機構連桿支座滑動設置在進出機構線性模組上，所述進出機構連桿支座上鉸接有進出機構連桿，所述進出機構連桿的另一端鉸接在所述搖擺臂上，所述進出機構連桿與所述搖擺臂的鉸接點在豎直方向上高于所述進出機構連桿支座與所述進出機構連桿的鉸接點。
[0014]進一步地，所述進出機構線性模組為線性導軌，所述進出機構連桿支座設置在所述線性導軌的軌道槽內。
[0015]進一步地，所述主軸通過平行設置的側墻板和前墻板支撐在所述底板上，所述側墻板和所述前墻板的底部固定在所述底板上，用于支撐所述主軸的所述軸承分別固定在所述側墻板和所述前墻板上，所述配重塊設置在所述側墻板和所述前墻板之間。
[0016]進一步地，所述整機升降組件包括固定在地面上的升降電機，所述升降電機的輸出端同軸連接有驅動絲桿，所述驅動絲桿的軸線垂直于水平面設置，所述驅動絲桿上設置有與所述驅動絲桿上的螺紋配合的換向器，所述換向器上連接有水平方向延伸的升降絲杠，所述換向器適于所述驅動絲桿驅轉所述升降絲桿轉動；所述升降絲桿的軸向中點兩側的螺紋旋向相反，所述升降絲桿的兩個反向的螺紋上分別套設有與相應旋向的螺紋配合的驅動塊，所述驅動塊的上下端分別鉸接有升降桿，位于所述升降絲桿上方的兩個所述升降桿的上端鉸接在所述底板的下表面，位于所述升降絲桿下方的兩個所述升降桿的下端鉸接在所述回轉盤的上端面，四個所述升降桿呈“X”形布置；所述升降絲桿正向轉動時，驅動兩個所述驅動塊相互遠離，所述升降絲桿反向轉動時，驅動兩個所述驅動塊相互靠近。
[0017]進一步地，三根所述控制桿呈正三棱柱狀設定。
[0018]進一步地，所述主電機為伺服電動機，所述進出機構驅動裝置為伺服電動機、油缸、氣缸中的一種。
[0019]采用上述技術方案，本實用新型至少包括如下有益效果:
[0020]1.本實用新型所述的基于平行原理的三桿雙向搬運機器人，通過在主軸的下方設置配重塊，一旦搖擺臂在縱向上擺動，配重塊都會隨主軸的轉動而轉動，進而使配重塊的重心升高，在配重塊的重力作用下，會對主軸施加一個與主軸轉動方向相反的扭力，進而減少驅動扭矩以降低驅動功率，是常規六軸機器人第二軸扭矩的3/5，從而降低造價并節約能耗。
[0021]2.本實用新型所述的基于平行原理的三桿雙向搬運機器人，其通過搖擺臂和三個控制桿之間的配合在縱向擺動和橫向擺動時組成平行四邊形結構，在平行四邊形作用下，抓手吸盤上抓取的物品能夠始終保持水平，無需另外設置讓抓手吸盤保持水平的動力旋轉機構，從而降低造價并節省動力資源。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型所述的基于平行原理的三桿雙向搬運機器人的主視圖；