一种机器人防静电多自由度机械手臂的制作方法

专利2022-11-15  70


本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人防静电多自由度机械手臂。



背景技术:

随着科技的进步,机器人的研究应用领域在不断扩展,其中仿人机器人的研究和应用尤其受到普遍关注,并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。仿人机器人在助老、助残领域得到广泛应用,可完成取药、倒水、冰箱取物、开门和搀扶老人等行为。也广泛的应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门,对于电子产品的生产来说,逐步将采用机械手实现物品的组装以及抓取,因此整个机械手需要保证对产品的保护,由于机械手同样采用金属制成,因此出于安全考虑,机械手多接地而防止静电,但是由于在实际使用时,产品本身的静电多多少少在机械手抓取时出现放电的情况,从而造成产品的损坏。



技术实现要素:

本实用新型为解决上述问题,提供了一种尽可能模仿人类手臂的多自由度同时又能对电子产品进行静电保护的机械手臂。

本实用新型所采取的技术方案:

一种机器人防静电多自由度机械手臂,包括大臂、小臂、肩关节组件、肘关节组件、风机和负离子发生器,大臂通过肩关节组件可前后转动的连接至机器人本体架上,小臂通过肘关节组件可左右转动的连接在大臂的底部,小臂的底部固定有手爪安装座,手爪安装座的外周壁上套接有散气罩,散气罩的外侧壁和底壁上密布开设有出气孔,小臂的臂架上固定风机,风机的出风口处安装负离子发生器,风机的出风口通过输气管路与散气罩连通。

所述的肩关节组件和肘关节组件均包括关节外壳、驱动电机、减速器和传动齿轮,关节外壳为门框形外壳,传动齿轮包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮,驱动电机固定在关节外壳的内侧上部,驱动电机的输出轴从关节外壳的一侧壁穿出,并在驱动电机输出轴端连接主动齿轮,减速器的输入轴通过轴承和轴承座连接在驱动电机输出轴穿过的关节外壳下部侧壁上,并在减速器的输入轴端连接从动齿轮,减速器的输出轴通过轴承和轴承座连接在关节外壳的另一侧壁下部。

所述的肩关节组件和肘关节组件中的关节外壳安装角度相差90度。

所述的大臂和小臂均包括顶板、底板和顶板与底板四顶角相连接的臂柱,顶板的顶部固定有连接板,连接板上开设有轴孔,减速器的输出轴与连接板的轴孔过盈配合连接。

所述的减速器的输出轴上在连接板的两侧均连接有定位轴套。

所述的散气罩外侧壁上的出气孔处固定有弧形挡板,弧形挡板的上半周边缘与散气罩外侧壁连接,弧形挡板的下半周边缘与散气罩外侧壁间留有透气孔。

所述的输气管路与散气罩和风机的出风口均通过快速接头连接。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过两处关节结构实现旋转自由度设计,以便可以很好的完成取放工件的作业要求,在安装手爪的上部设置能释放含有负离子气体的散气罩,负离子均匀吹拂至产生静电的产品上,消除产品上的静电,避免了夹爪抓到产品时出现静电放电现象,从而保护了产品。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型散气罩的结构示意图。

其中:1-肩关节组件;2-大臂;3-肘关节组件;4-小臂;5-关节外壳;6-驱动电机;7-机器人本体架;8-主动齿轮;9-从动齿轮;10-减速器;11-连接板;12-定位轴套;13-风机;14-负离子发生器;15-快速接头;16-输气管路;17-散气罩;18-手爪安装座;19-出气孔;20-弧形挡板;21-透气孔。

具体实施方式

一种机器人防静电多自由度机械手臂,包括大臂2、小臂4、肩关节组件1、肘关节组件3、风机13和负离子发生器14,大臂2通过肩关节组件1可前后转动的连接至机器人本体架7上,小臂4通过肘关节组件3可左右转动的连接在大臂2的底部,小臂4的底部固定有手爪安装座18,手爪安装座18的外周壁上套接有散气罩17,散气罩17的外侧壁和底壁上密布开设有出气孔19,小臂4的臂架上固定风机13,风机13的出风口处安装负离子发生器14,风机13的出风口通过输气管路16与散气罩17连通。

所述的肩关节组件1和肘关节组件3均包括关节外壳5、驱动电机6、减速器10和传动齿轮,关节外壳5为门框形外壳,传动齿轮包括相互啮合的主动齿轮8和从动齿轮9,驱动电机6固定在关节外壳5的内侧上部,驱动电机6的输出轴从关节外壳5的一侧壁穿出,并在驱动电机6输出轴端连接主动齿轮8,减速器10的输入轴通过轴承和轴承座连接在驱动电机6输出轴穿过的关节外壳5下部侧壁上,并在减速器10的输入轴端连接从动齿轮9,减速器10的输出轴通过轴承和轴承座连接在关节外壳5的另一侧壁下部。

所述的肩关节组件1和肘关节组件3中的关节外壳5安装角度相差90度。

所述的大臂2和小臂4均包括顶板、底板和顶板与底板四顶角相连接的臂柱,顶板的顶部固定有连接板11,连接板11上开设有轴孔,减速器10的输出轴与连接板11的轴孔过盈配合连接。

所述的减速器10的输出轴上在连接板11的两侧均连接有定位轴套12。

所述的散气罩17外侧壁上的出气孔19处固定有弧形挡板20,弧形挡板20的上半周边缘与散气罩17外侧壁连接,弧形挡板20的下半周边缘与散气罩17外侧壁间留有透气孔21。

所述的输气管路16与散气罩17和风机13的出风口均通过快速接头15连接。

工作前将驱动电机6、风机13和负离子发生器14通过电路线与电压控制器接连,连接至电源提供电力,驱动电机6的启动带动啮合的主动齿轮8和从动齿轮9转动,进而带动减速器10的输入轴转动,减速器10对转速进行降低然后由输出轴输出,连接在减速器10输出轴上的连接板11带动大臂2或小臂4转动,使得手爪安装座18下方的手爪运动到物件放置位置,然后风机13作用,同时利用负离子发生器14产生负离子,负离子在风机13的作用下从散气罩17的出气孔19均匀喷出,散气罩17外侧壁上的出气孔19处设置的弧形挡板20使得从侧壁喷出的气体也向下喷出,而不向四周发散喷出,使得含负离子的气体集中喷到待抓取的产品上,以实现中和产品上的静电荷的作用,达到消除静电的目的。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。


技术特征:

1.一种机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,包括大臂(2)、小臂(4)、肩关节组件(1)、肘关节组件(3)、风机(13)和负离子发生器(14),大臂(2)通过肩关节组件(1)可前后转动的连接至机器人本体架(7)上,小臂(4)通过肘关节组件(3)可左右转动的连接在大臂(2)的底部,小臂(4)的底部固定有手爪安装座(18),手爪安装座(18)的外周壁上套接有散气罩(17),散气罩(17)的外侧壁和底壁上密布开设有出气孔(19),小臂(4)的臂架上固定风机(13),风机(13)的出风口处安装负离子发生器(14),风机(13)的出风口通过输气管路(16)与散气罩(17)连通。

2.根据权利要求1所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的肩关节组件(1)和肘关节组件(3)均包括关节外壳(5)、驱动电机(6)、减速器(10)和传动齿轮,关节外壳(5)为门框形外壳,传动齿轮包括相互啮合的主动齿轮(8)和从动齿轮(9),驱动电机(6)固定在关节外壳(5)的内侧上部,驱动电机(6)的输出轴从关节外壳(5)的一侧壁穿出,并在驱动电机(6)输出轴端连接主动齿轮(8),减速器(10)的输入轴通过轴承和轴承座连接在驱动电机(6)输出轴穿过的关节外壳(5)下部侧壁上,并在减速器(10)的输入轴端连接从动齿轮(9),减速器(10)的输出轴通过轴承和轴承座连接在关节外壳(5)的另一侧壁下部。

3.根据权利要求2所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的肩关节组件(1)和肘关节组件(3)中的关节外壳(5)安装角度相差90度。

4.根据权利要求3所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的大臂(2)和小臂(4)均包括顶板、底板和顶板与底板四顶角相连接的臂柱,顶板的顶部固定有连接板(11),连接板(11)上开设有轴孔,减速器(10)的输出轴与连接板(11)的轴孔过盈配合连接。

5.根据权利要求4所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的减速器(10)的输出轴上在连接板(11)的两侧均连接有定位轴套(12)。

6.根据权利要求1所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的散气罩(17)外侧壁上的出气孔(19)处固定有弧形挡板(20),弧形挡板(20)的上半周边缘与散气罩(17)外侧壁连接,弧形挡板(20)的下半周边缘与散气罩(17)外侧壁间留有透气孔(21)。

7.根据权利要求6所述的机器人防静电多自由度机械手臂,其特征在于,所述的输气管路(16)与散气罩(17)和风机(13)的出风口均通过快速接头(15)连接。

技术总结
一种机器人防静电多自由度机械手臂,包括大臂、小臂、肩关节组件、肘关节组件、风机和负离子发生器,大臂通过肩关节组件可前后转动的连接至机器人本体架上,小臂通过肘关节组件可左右转动的连接在大臂的底部,小臂的底部固定有手爪安装座,手爪安装座的外周壁上套接有散气罩,散气罩的外侧壁和底壁上密布开设有出气孔,小臂的臂架上固定风机,风机的出风口处安装负离子发生器。本实用新型通过两处关节结构实现旋转自由度设计,以便可以很好的完成取放工件的作业要求,在安装手爪的上部设置能释放含有负离子气体的散气罩,负离子均匀吹拂至产生静电的产品上,消除产品上的静电,避免了夹爪抓到产品时出现静电放电现象,从而保护了产品。

技术研发人员:曹景胤;郭习文;肖博纳
受保护的技术使用者:国人机器人(天津)有限公司
技术研发日:2020.07.14
技术公布日:2021.04.06

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