一種單臂搬運機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)機器人技術領域，具體地是涉及一種單臂搬運機器人。
【背景技術】
[0002]在發(fā)達國家中，工業(yè)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(fā)展前景及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等行業(yè)已經大量使用工業(yè)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(yè)機器人的使用實踐表明，工業(yè)機器人的普及是實現(xiàn)自動化生產，提高社會生產效率，推動企業(yè)和社會生產力發(fā)展的有效手段。
[0003]工業(yè)機器人通常是安裝在制造業(yè)廠內車間使用，它的底座與地面固定。因此，通常多關節(jié)工業(yè)機器人的第一個關節(jié)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(jié)，也有稱作腰轉關節(jié)的，這里我們稱之為回轉平衡裝置。現(xiàn)代工業(yè)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(tài)時的和動態(tài)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(yè)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(fā)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造價又能讓抓手吸盤保持水平的搬運機器人。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0007]一種單臂搬運機器人，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水平的底板，所述底板的一端設置有用于支撐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(xié)助所述搖擺臂擺動的控制桿，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，所述控制桿設置有兩根，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；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兩個所述控制桿上端部之間的連桿上。
[0011]進一步地，兩個所述控制桿的上端均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(lián)軸，所述聯(lián)軸向所述搖擺臂一側延伸并與所述吸盤支桿座平行，兩個所述聯(lián)軸的自由端之間通過三軸連桿連接，所述吸盤支桿座、所述聯(lián)軸均與所述三軸連桿固定連接。
[0012]進一步地，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，所述主軸與所述搖擺臂的鉸接結構適于所述縱向驅轉裝置驅動所述搖擺臂在縱向往復擺動。
[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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]進一步地，在側視方向，兩個所述控制桿對稱設置在所述搖擺臂的兩側。
[0018]進一步地，所述搖擺臂通過進出軸與所述主軸的輸出端連接。
[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]本實用新型所述的單臂搬運機器人，通過在主軸的下方設置配重塊，可有效減少驅動扭矩并降低驅動功率，進而節(jié)省成本和能源。且其搖擺臂和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(jié)省動力資源。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所述的單臂搬運機器人的主視圖；
[0022]圖2為本實用新型所述的單臂搬運機器人的側視圖；
[0023]圖3為本實用新型所述的搖擺臂與控制桿配合處頂部的俯視圖；
[0024]圖4為圖3的K-K向剖視圖。
[0025]其中:1.配重塊，2.主電機，3.底板，4.主動齒輪，5.減速機，6.側墻板，7.從動齒輪，8.主軸，9.進出機構驅動裝置，10.進出機構電機座，11.進出機構線性模組，12.進出機構連桿支座，13.進出機構連桿，14.搖擺臂支座，15.搖擺臂，16.大桿活連接件，17.吸盤支桿座，18.三軸連桿，19.聯(lián)軸，20.小桿活連接件，21.控制桿，22.固定軸，23.進出軸，24.軸承，25.托架組件，26.前墻板，27.回轉盤，28.回轉盤電機，29.吸盤抓手。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0027]如圖1至圖4所示，為符合本實用新型的一種單臂搬運機器人，包括回轉盤27，所述回轉盤27的軸線垂直于水平面，所述回轉盤27的側面設置有用于驅動所述回轉盤27周向轉動的回轉盤電機28，所述回轉盤電機28可驅動所述回轉盤27轉動正負360度；所述回轉盤27的上方設置有水平的底板3，所述底板3的一端設置有用于支撐吸盤抓手29的托架組件25，所述托架組件25上鉸接有搖擺臂15和用于協(xié)助所述搖擺臂15擺動的控制桿21，所述搖擺臂15通過進出軸23鉸接，所述控制桿21鉸接在固定軸22上，所述搖擺臂15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。
[0028]其中所述橫向驅轉裝置包括固定在所述底板3上的主電機2，所述主電機2的輸出端連接有減速機5，所述減速機5上的用于動力輸出的主動齒輪4與套設在主軸8上的從動齒輪7嚙合，所述主軸8通過軸承24可轉動設置在所述底板3上，所述主軸8的一端與所述搖擺臂15的底部鉸接，所述主軸8與所述搖擺臂15的鉸接結構適于所述主軸8轉動時推動所述搖擺臂15橫向往復擺動。
[0029]所述主軸8的下方固定連接有配重塊1，所述搖擺臂15垂直于水平面時所述配重塊I的重心處于最低位置(主軸8位于0°位置)，其配重根據(jù)搖擺臂15及平行系統(tǒng)、聯(lián)軸19和搖擺臂15旋轉機構、聯(lián)軸19端抓手聯(lián)結機構和抓取工件重量總和匹配，配重塊I重量在18kg-27kg之間；一旦搖擺臂15在縱向上擺動，配重塊I都會隨主軸8的轉動而轉動，進而使配重塊I的重心升高，在配重塊I的重力作用下，會對主軸8施加一個與主軸8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(guī)六軸機器人第二軸扭矩的3/5，從而降低造價并節(jié)約能耗。
[0030]在本實施例中，所述搖擺臂15與所述控制桿21均向上延伸且平行設置，所述搖擺臂15的上端鉸接有吸盤支桿座17，所述