一種節(jié)能型碼垛機械臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及碼垛機械領(lǐng)域，具體的說是一種節(jié)能型碼垛機械臂，包括基板、底座、支架、支撐柱、液壓臂、活動臂、滑輪、平衡塊、機械鏟和制動控制裝置。支架固定在底座上；支撐柱豎直固定在旋轉(zhuǎn)座上；液壓臂兩端分別與支撐柱和活動臂鉸接；滑輪包括設(shè)置在支架上的主動卷輪和定滑輪；牽引線一端固定在活動臂另一端上，牽引線中部從定滑輪上繞過，且牽引線的另一端在主動卷輪上纏繞若干圈；平衡塊與牽引線的另一端連接并懸空設(shè)置；機械鏟設(shè)置在活動臂末端；制動控制裝置設(shè)置在活動臂上。本發(fā)明通過繩索和滑輪進行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機械臂運動時，驅(qū)動電機的輸出力矩可以更小，使得機械臂更節(jié)能。
【專利說明】
一種節(jié)能型碼垛機械臂
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及碼垛機械領(lǐng)域，具體的說是一種節(jié)能型碼垛機械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域多采用各種專用機器或機械臂實現(xiàn)物料的搬運和堆碼，以提高作業(yè)效率及整體生產(chǎn)率。根據(jù)生產(chǎn)線的種類條件和物料的體積重量等的不同，這些設(shè)備形態(tài)各異。相對于專用機器而言，機械臂由于占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，可實現(xiàn)柔性作業(yè)等優(yōu)勢，在物料的搬運和堆碼領(lǐng)域獲得了普遍的應用。機械臂的結(jié)構(gòu)形式中比較有代表性的如通用關(guān)節(jié)型工業(yè)機械臂，或者SCARA形平面坐標機械臂等。
[0003]以上機械臂有個公共的問題，即使在機械臂空載時，只要機械臂移動，仍需耗費大量能量用在機械臂本身的運動上，因此，機械臂所攜帶的貨物質(zhì)量越小，機械臂對能量的利用效率越低。
[0004]現(xiàn)在工業(yè)上利用電機驅(qū)動的碼垛機械臂在使用時，如果需要將貨物懸停在半空中，必定會耗費大量的能量，而這些能量就相當于是白白浪費掉的，目前機械臂的使用越來越普及，如不加以改進，這種無用的能耗將會越來越多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能型碼垛機械臂，繩索兩端分別與重物和機械臂連接，通過繩索和滑輪進行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機械臂運動時，驅(qū)動電機的輸出力矩可以更小，使得機械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提尚。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種節(jié)能型碼垛機械臂，基板、底座、支架、支撐柱、液壓臂、活動臂、滑輪、平衡裝置、機械鏟和制動控制裝置。
[0007]所述的底座呈圓柱形，底座包括設(shè)置在基板上的固定座和設(shè)置在固定座上方的旋轉(zhuǎn)座;所述的支架固定在旋轉(zhuǎn)座上，支架的中部設(shè)置有分支桿，支架的頂部設(shè)置有橫桿;所述的支撐柱豎直固定在旋轉(zhuǎn)座上;所述的液壓臂一端與支撐柱頂部固定連接，液壓臂另一端與活動臂一端鉸接;所述活動臂另一端上部設(shè)置有連接耳;所述的滑輪包括分別設(shè)置在橫桿兩端的主動卷輪和定滑輪，且主動卷輪側(cè)面與電動機聯(lián)接;所述的平衡裝置包括牽引線和平衡塊;所述的牽引線一端固定在連接耳上，牽引線中部從定滑輪上繞過，且牽引線的另一端在主動卷輪上纏繞若干圈；所述的平衡塊與牽引線的另一端連接并懸空設(shè)置，平衡塊利用自身的重力通過牽引線與活動臂的重力平衡。
[0008]所述的機械鏟設(shè)置在活動臂末端，機械鏟包括連接塊、鉸接座、側(cè)板、伸縮桿和鏟板;所述的連接塊固定在活動臂上，連接座底部固定有橫桿;所述的鉸接座設(shè)置在連接塊兩側(cè);所述的側(cè)板固定在橫桿兩端，側(cè)板上設(shè)置有條形孔;所述的鏟板呈方形，鏟板頂部設(shè)置有連接座;所述連接座的兩端為圓柱形，且連接座的兩端位于條形孔內(nèi)；所述的伸縮桿一端與鉸接座鉸接，該伸縮桿的另一端與連接座鉸接，伸縮桿在伸長時鏟板底部前傾向前伸出，鏟板由垂直漸漸變?yōu)樗健?br>[0009]所述的制動控制裝置設(shè)置在活動臂上，制動控制裝置包括制動片、制動電機、變速器、主動齒輪、轉(zhuǎn)軸和滾柱;所述的制動片呈扇形，且制動片扇形的中心固定在液壓臂末端，制動片所在扇形的中心軸線與活動臂圍繞液壓臂的轉(zhuǎn)動軸重合;所述的制動電機固定在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)上;所述的變速器一端與制動電機的輸出軸聯(lián)接，該變速器另一端與主動齒輪聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動齒輪嚙合，且轉(zhuǎn)軸的末端設(shè)置有夾持架;所述的滾柱設(shè)置在夾持架內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，且滾柱的輪面與制動片的側(cè)面貼合;滾柱與制動片之間滾動摩擦，制動電機驅(qū)動滾柱旋轉(zhuǎn)九十度后，滾柱與制動片之間實現(xiàn)靜摩擦而達到制動效果。
[0010]優(yōu)選的，所述的主動卷輪位于定滑輪的后側(cè)。
[0011 ]優(yōu)選的，所述的條形孔底部向前傾斜設(shè)置在側(cè)板上。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種節(jié)能型碼垛機械臂，繩索兩端分別與重物和機械臂連接，通過繩索和滑輪進行力的傳遞，使繩索兩端所受力的差距變小，因此機械臂運動時，驅(qū)動電機的輸出力矩可以更小，使得機械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提高;本發(fā)明在機械臂之間安裝制動控制裝置，通過改變機械臂之間的摩擦方式來控制機械臂的懸停，且懸停狀態(tài)時該機械關(guān)節(jié)無能量損耗，可大大節(jié)省能量，達到節(jié)能環(huán)保的目的。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明正面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明背面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是機械鏟背面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是機械鏟正面視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是制動控制裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:基板(I)、底座(2)、支架(3)、支撐柱(4)、液壓臂(5)、活動臂(6)、滑輪(7)、平衡裝置(8)、機械鏟(9)、制動控制裝置(10)、固定座(21)、旋轉(zhuǎn)座(22)、分支桿(31)、橫桿
(32)、連接耳(61)、主動卷輪(71)、定滑輪(72)、牽引線(81)、平衡塊(82)、連接塊(91)、鉸接座(92)、側(cè)板(93)、伸縮桿(94)、鏟板(95)、條形孔(931)、連接座(951)、制動片(101)、制動電機(102)、變速器(103)、主動齒輪(104)、轉(zhuǎn)軸(105)、滾柱(106)、夾持架(1051)。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0021]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本實施例的一種節(jié)能型碼垛機械臂，基板1、底座2、支架
3、支撐柱4、液壓臂5、活動臂6、滑輪7、平衡裝置8、機械鏟9和制動控制裝置10。
[0022]所述的底座2呈圓柱形，底座2包括設(shè)置在基板I上的固定座21和設(shè)置在固定座21上方的旋轉(zhuǎn)座22;所述的支架3固定在旋轉(zhuǎn)座22上，支架3的中部設(shè)置有分支桿31，支架3的頂部設(shè)置有橫桿32;所述的支撐柱4豎直固定在旋轉(zhuǎn)座22上;所述的液壓臂5—端與支撐柱4頂部固定連接，液壓臂5另一端與活動臂6—端鉸接;所述活動臂6另一端上部設(shè)置有連接耳61;所述的滑輪7包括分別設(shè)置在橫桿32兩端的主動卷輪71和定滑輪72，且主動卷輪71側(cè)面與電動機聯(lián)接，主動卷輪71位于定滑輪72的后側(cè);所述的平衡裝置8包括牽引線81和平衡塊82;所述的牽引線81—端固定在連接耳61上，牽引線81中部從定滑輪72上繞過，且牽引線81的另一端在主動卷輪71上纏繞若干圈;所述的平衡塊82與牽引線81的另一端連接并懸空設(shè)置，平衡塊利用自身的重力通過牽引線與活動臂的重力平衡。
[0023]所述的機械鏟9設(shè)置在活動臂6末端，機械鏟9包括連接塊91、鉸接座92、側(cè)板93、伸縮桿94和鏟板95;所述的連接塊91固定在活動臂6上，連接座91底部固定有橫桿911;所述的鉸接座92設(shè)置在連接塊91兩側(cè);所述的側(cè)板93固定在橫桿911兩端，側(cè)板93上設(shè)置有條形孔931;所述的鏟板95呈方形，鏟板95頂部設(shè)置有連接座951;所述連接座951的兩端為圓柱形，且連接座951的兩端位于條形孔931內(nèi)；所述的條形孔931底部向前傾斜設(shè)置在側(cè)板93上;所述的伸縮桿94 一端與鉸接座92鉸接，該伸縮桿94的另一端與連接座951鉸接，伸縮桿在伸長時鏟板底部前傾向前伸出，鏟板由垂直漸漸變?yōu)樗健?br>[0024]所述的制動控制裝置10設(shè)置在活動臂6上，制動控制裝置10包括制動片101、制動電機102、變速器103、主動齒輪104、轉(zhuǎn)軸105和滾柱106;所述的制動片101呈扇形，且制動片101扇形的中心固定在液壓臂5末端，制動片101所在扇形的中心軸線與活動臂6圍繞液壓臂5的轉(zhuǎn)動軸重合;所述的制動電機102固定在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)2上;所述的變速器103—端與制動電機102的輸出軸聯(lián)接，該變速器103另一端與主動齒輪104聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸105設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)2上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸105呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸105的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動齒輪104嚙合，且轉(zhuǎn)軸105的末端設(shè)置有夾持架1051;所述的滾柱106設(shè)置在夾持架1051內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，且滾柱106的輪面與制動片1I的側(cè)面貼合;滾柱與制動片之間滾動摩擦，制動電機驅(qū)動滾柱旋轉(zhuǎn)九十度后，滾柱與制動片之間實現(xiàn)靜摩擦而達到制動效果O
[0025]本實施例的一種節(jié)能型碼垛機械臂在使用時，底座2提供水平面的旋轉(zhuǎn)自由度，液壓臂5提供水平方向平移自由度，而滑輪系統(tǒng)提供上下方向的平移自由度;牽引線81兩端分別與平衡塊8和機械臂連接，通過牽引線81和滑輪進行力的傳遞，使牽引線兩端所受力的差距變小，因此機械臂運動時，驅(qū)動電機的輸出力矩可以更小，使得機械臂更節(jié)能，并且對能量的利用效率也隨之提高。
[0026]滾柱106的滾動方向與制動片1011的轉(zhuǎn)動方向相切，活動臂6可圍繞液壓臂5運動；當需要懸停時，制動電機102通過變速器103帶動主動齒輪104旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)軸105側(cè)面與主動齒輪104嚙合，使得轉(zhuǎn)軸105轉(zhuǎn)動，進而使得滾柱106的滾動方向與制動片101的轉(zhuǎn)動方向垂直，使得滾柱106與制動片101之間由于摩擦而相對靜止，最終體現(xiàn)為活動臂6與液壓臂5之間相對靜止，且兩關(guān)節(jié)之間無需能量維持，達到節(jié)能的目的。
[0027]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施方式和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能型碼垛機械臂，其特征在于:包括基板(I)、底座(2)、支架(3)、支撐柱(4)、液壓臂(5)、活動臂(6)、滑輪(7)、平衡裝置(8)、機械鏟(9)和制動控制裝置(10); 所述的底座(2)呈圓柱形，底座(2)包括設(shè)置在基板(I)上的固定座(21)和設(shè)置在固定座(21)上方的旋轉(zhuǎn)座(22);所述的支架(3)固定在旋轉(zhuǎn)座(22)上，支架(3)的中部設(shè)置有分支桿(31)，支架(3)的頂部設(shè)置有橫桿(32);所述的支撐柱(4)豎直固定在旋轉(zhuǎn)座(22)上;所述的液壓臂(5)—端與支撐柱(4)頂部固定連接，液壓臂(5)另一端與活動臂(6)—端鉸接；所述活動臂(6)另一端上部設(shè)置有連接耳(61);所述的滑輪(7)包括分別設(shè)置在橫桿(32)兩端的主動卷輪(71)和定滑輪(72)，且主動卷輪(71)側(cè)面與電動機聯(lián)接;所述的平衡裝置(8)包括牽引線(81)和平衡塊(82);所述的牽引線(81)—端固定在連接耳(61)上，牽引線(81)中部從定滑輪(72)上繞過，且牽引線(81)的另一端在主動卷輪(71)上纏繞若干圈；所述的平衡塊(82)與牽引線(81)的另一端連接并懸空設(shè)置； 所述的機械鏟(9)設(shè)置在活動臂(6)末端，機械鏟(9)包括連接塊(91)、鉸接座(92)、側(cè)板(93)、伸縮桿(94)和鏟板(95);所述的連接塊(91)固定在活動臂(6)上，連接座(91)底部固定有橫桿(911);所述的鉸接座(92)設(shè)置在連接塊(91)兩側(cè);所述的側(cè)板(93)固定在橫桿(911)兩端，側(cè)板(93)上設(shè)置有條形孔(931);所述的鏟板(95)呈方形，鏟板(95)頂部設(shè)置有連接座(951);所述連接座(951)的兩端為圓柱形，且連接座(951)的兩端位于條形孔(931)內(nèi)；所述的伸縮桿(94)一端與鉸接座(92)鉸接，該伸縮桿(94)的另一端與連接座(951)鉸接； 所述的制動控制裝置(10)設(shè)置在活動臂(6)上，制動控制裝置(10)包括制動片(101)、制動電機(102)、變速器(103)、主動齒輪(104)、轉(zhuǎn)軸(105)和滾柱(106);所述的制動片(101)呈扇形，且制動片(101)扇形的中心固定在液壓臂(5)末端，制動片(101)所在扇形的中心軸線與活動臂(6)圍繞液壓臂(5)的轉(zhuǎn)動軸重合;所述的制動電機(102)固定在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(2)上；所述的變速器(1 3) —端與制動電機(1 2)的輸出軸聯(lián)接，該變速器(103)另一端與主動齒輪(104)聯(lián)接;所述的轉(zhuǎn)軸(105)設(shè)置在一號橫向轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)(2)上并與其旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)軸(105)呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸(105)的圓柱面上設(shè)置有齒并與主動齒輪(104)嚙合，且轉(zhuǎn)軸(105)的末端設(shè)置有夾持架(1051);所述的滾柱(106)設(shè)置在夾持架(1051)內(nèi)并與其旋轉(zhuǎn)連接，且滾柱(106)的輪面與制動片(101)的側(cè)面貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型碼垛機械臂，其特征在于:所述的主動卷輪(71)位于定滑輪(72)的后側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型碼垛機械臂，其特征在于:所述的條形孔(931)底部向前傾斜設(shè)置在側(cè)板(93)上。
【文檔編號】B25J9/00GK106044249SQ201610462666
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】劉長苗
【申請人】安慶聯(lián)泰電子科技有限公司