力位耦合双臂重载协调机器人的制作方法

1.本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种力位耦合双臂重载协调机器人。


背景技术：

2.在工业生产中经常需要使用到对产品移送的机器人，如对物料拉送的输送设备，其具有一个沿直线方向往复运动的机器手，机器手抓取工件后，通过移动装置将机械手从输送始端移动至输送末端，然后机器手放下工件，再利用移动装置将空载的机械手从输送末端送回至输送始端，如此重复，整个输送过程效率较低，并且输送效率难以进一步提高。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供力位耦合双臂重载协调机器人，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本发明解决其技术问题的解决方案是：
5.力位耦合双臂重载协调机器人，包括机架，所述机架上设置有：上移动单元，其包括上滑移板与上夹持臂，所述上滑移板沿左右方向滑动连接于所述机架上，所述上夹持臂连接于所述上滑移板上，所述上夹持臂内具有可开合的上夹持空间；下移动单元，其包括下滑移板与下夹持臂，所述下滑移板沿左右方向滑动连接于所述机架上，所述下夹持臂连接于所述下滑移板上，所述下夹持臂内具有可开合的下夹持空间，所述上夹持空间与所述下夹持空间位于同一条水平线上；直线驱动装置，其设置于所述机架上，所述直线驱动装置分别驱动连接于所述上滑移板与所述下滑移板，所述上滑移板与所述下滑移板的运动方向相反。
6.该技术方案至少具有如下的有益效果：直线驱动装置可带动上滑移板与下滑移板同时靠近或远离，如待移送的工件位于靠近上移动单元的一侧，当上滑移板与下滑移板相互远离至行程末端时，利用上夹持臂内的上夹持空间将工件夹紧，当上滑移板与下滑移板相互靠近至行程末端时，利用下夹持臂内的下夹持空间将工件夹紧，并且上夹持空间打开，然后重复上滑移板与下滑移板相互远离，此时利用上下两个夹持臂相互配合动作，可减少夹持臂复位的时间，实现对多个工件持续高效移送，并且可对长度较长的工件实现不间断移送。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述直线驱动装置包括双向液压缸，所述双向液压缸包括固定端、分别连接于所述固定端两端的两个活动端，所述固定端连接于所述机架上，两个所述活动端分别连接于所述上滑移板与所述下滑移板。双向液压缸的两个活动端同速地相互靠近或远离，可同时移动到达行程末端，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述直线驱动装置包括第一驱动电机、传动螺杆、上传动螺套与下传动螺套，所述传动螺杆转动连接于所述机架上，所述第一驱动电机驱动连接于所述传动螺杆，所述传动螺杆的旋转轴线沿左右方向延伸，所述传动螺杆上具有
正螺纹段与反螺纹段，所述正螺纹段与所述反螺纹段的螺纹方向相反，所述上传动螺套连接于所述上滑移板上，所述上传动螺套与所述正螺纹段相互配合连接，所述下传动螺套连接于所述下滑移板上，所述下传动螺套与所述反螺纹段相互配合连接。第一驱动电机驱动传动螺杆转动，由于上传动螺套与下传动螺套配合连接于两个螺纹方向相反的正螺纹段与反螺纹段上，使得上滑移板与下滑移板可随着传动螺杆的正反转实现相互靠近与远离，并且可同步运动，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述直线驱动装置包括环形传动链条、传动链轮与第二驱动电机，所述传动链轮转动连接于所述机架上，所述第二驱动电机驱动连接所述传动链轮，所述传动链轮配合连接于所述环形传动链条内，所述上滑移板上设置有上传动齿条，所述环形传动链条的顶侧与所述上传动齿条相互配合连接，所述下滑移板上设置有下传动齿条，所述环形传动链条的底侧与所述下传动齿条相互配合连接。第二驱动电机驱动传动链轮转动，由于传动链轮与传动齿条相互配合，传动链轮转动时可同时带动环形传动链条转动，并通过与上传动齿条、下传动齿条的相互配合，从而带动上滑移板与下滑移板的相互靠近与远离，并且可同步运动，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述上滑移板上设置有第一弹簧杆，所述第一弹簧杆连接有第一压板，所述第一压板与所述传动链轮的顶侧相抵，所述第一弹簧杆通过所述第一压板将所述环形传动链条压向所述上传动齿条。将环形传动链条与上传动齿条相互配合后，第一弹簧杆通过第一压板压在环形传动链条上，从而使得环形传动链条与上传动齿条之间不容易脱离配合。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述下滑移板上设置有第二弹簧杆，所述第二弹簧杆连接有第二压板，所述第二压板与所述传动链轮的底侧相抵，所述第二弹簧杆通过所述第二压板将所述环形传动链条压向所述下传动齿条。同样的，将环形传动链条与下传动齿条相互配合后，第二弹簧杆通过第二压板压在环形传动链条上，从而使得环形传动链条与下传动齿条之间不容易脱离配合。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述上夹持臂包括第一传动段、第一避让段、第一安装段与第一气动夹爪，所述第一传动段转动连接于所述上滑移板上，所述第一传动段的旋转轴线沿上下方向延伸，所述上滑移板上设置有第三驱动电机，所述第三驱动电机驱动连接于所述第一传动段，所述第一避让段沿左右方向延伸，所述第一避让段的一端连接于所述第一传动段上，所述第一避让段的另一端连接于所述第一安装段，所述第一安装段沿前后方向延伸，所述第一气动夹爪连接于所述第一安装段的底侧，所述第一气动夹爪内具有所述上夹持空间，所述下夹持臂包括第二传动段、第二避让段、第二安装段与第二气动夹爪，所述第二传动段转动连接于所述下滑移板上，所述第二传动段的旋转轴线沿上下方向延伸，所述下滑移板上设置有第四驱动电机，所述第四驱动电机驱动连接于所述第二传动段，所述第二避让段沿左右方向延伸，所述第二避让段的一端连接于所述第二传动段上，所述第二避让段的另一端连接于所述第二安装段，所述第二安装段沿前后方向延伸，所述第二气动夹爪连接于所述第二安装段的顶侧，所述第二气动夹爪内具有所述下夹持空间。在上夹持臂中，通过第三驱动电机带动第一传动段自转，第一安装段底侧的第一气动夹爪被带动转动至沿左右方向延伸的状态，而第一避让段则可使得第一安装段更往靠近上滑移板的方向缩入，使得上移动单元与下移动单元可左右相互错位而不产生干涉，上夹持臂空
载情况下转动避让并复位，而下夹持臂则保持对工件夹持的状态，同样的，在下夹持臂上，通过第四驱动电机带动第二传动段自转，第一安装段底侧的第二气动夹爪被带动转动至沿左右方向延伸的状态，而第二避让段则可使得第二安装段更往靠近下滑移板的方向缩入，亦即下夹持臂空载情况下转动避让并复位，而上夹持臂则保持对工件夹持的状态，使得上移动单元与下移动单元可相互错位而不产生干涉，如此可提高上移动单元与下移动单元对移动距离，亦即提高上夹持臂与下夹持臂对工件单元移送的距离。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述上传动齿条与所述下传动齿条均为斜齿条。斜齿条可增加对上传动齿条、下传动齿条与环形传动链条之间前后方向的受力，提高整体结构配合的稳定性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
15.图1是本发明的实施例三整体结构示意图。
16.附图中：100
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机架、210
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上滑移板、220
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第一传动段、230
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第一避让段、240
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第一安装段、250
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第一气动夹爪、260
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第三驱动电机、310
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下滑移板、320
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第二传动段、330
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第二避让段、340
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第二安装段、350
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第二气动夹爪、360
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第四驱动电机、410
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环形传动链条、420
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传动链轮。
具体实施方式
17.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
18.参照图1，力位耦合双臂重载协调机器人，包括机架100，所述机架100上设置有：上移动单元，其包括上滑移板210与上夹持臂，所述上滑移板210沿左右方向滑动连接于所述机架100上，所述上夹持臂连接于所述上滑移板210上，所述上夹持臂内具有可开合的上夹持空间；下移动单元，其包括下滑移板310与下夹持臂，所述下滑移板310沿左右方向滑动连接于所述机架100上，所述下夹持臂连接于所述下滑移板310上，所述下夹持臂内具有可开合的下夹持空间，所述上夹持空间与所述下夹持空间位于同一条水平线上；直线驱动装置，其设置于所述机架100上，所述直线驱动装置分别驱动连接于所述上滑移板210与所述下滑移板310，所述上滑移板210与所述下滑移板310的运动方向相反。
19.由上述可知，直线驱动装置可带动上滑移板210与下滑移板310同时靠近或远离，如待移送的工件位于靠近上移动单元的一侧，当上滑移板210与下滑移板310相互远离至行
程末端时，利用上夹持臂内的上夹持空间将工件夹紧，当上滑移板210与下滑移板310相互靠近至行程末端时，利用下夹持臂内的下夹持空间将工件夹紧，并且上夹持空间打开，然后重复上滑移板210与下滑移板310相互远离，此时利用上下两个夹持臂相互配合动作，可减少夹持臂复位的时间，实现对多个工件持续高效移送，并且可对长度较长的工件实现不间断移送。
20.作为直接驱动装置的结构实施例一，所述直线驱动装置包括双向液压缸，所述双向液压缸包括固定端、分别连接于所述固定端两端的两个活动端，所述固定端连接于所述机架100上，两个所述活动端分别连接于所述上滑移板210与所述下滑移板310。双向液压缸的两个活动端同速地相互靠近或远离，可同时移动到达行程末端，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
21.作为直接驱动装置的结构实施例二，所述直线驱动装置包括第一驱动电机、传动螺杆、上传动螺套与下传动螺套，所述传动螺杆转动连接于所述机架100上，所述第一驱动电机驱动连接于所述传动螺杆，所述传动螺杆的旋转轴线沿左右方向延伸，所述传动螺杆上具有正螺纹段与反螺纹段，所述正螺纹段与所述反螺纹段的螺纹方向相反，所述上传动螺套连接于所述上滑移板210上，所述上传动螺套与所述正螺纹段相互配合连接，所述下传动螺套连接于所述下滑移板310上，所述下传动螺套与所述反螺纹段相互配合连接。第一驱动电机驱动传动螺杆转动，由于上传动螺套与下传动螺套配合连接于两个螺纹方向相反的正螺纹段与反螺纹段上，使得上滑移板210与下滑移板310可随着传动螺杆的正反转实现相互靠近与远离，并且可同步运动，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
22.作为直接驱动装置的结构实施例三，所述直线驱动装置包括环形传动链条410、传动链轮420与第二驱动电机，所述传动链轮420转动连接于所述机架100上，所述第二驱动电机驱动连接所述传动链轮420，所述传动链轮420配合连接于所述环形传动链条410内，所述上滑移板210上设置有上传动齿条，所述环形传动链条410的顶侧与所述上传动齿条相互配合连接，所述下滑移板310上设置有下传动齿条，所述环形传动链条410的底侧与所述下传动齿条相互配合连接。第二驱动电机驱动传动链轮420转动，由于传动链轮420与传动齿条相互配合，传动链轮420转动时可同时带动环形传动链条410转动，并通过与上传动齿条、下传动齿条的相互配合，从而带动上滑移板210与下滑移板310的相互靠近与远离，并且可同步运动，实现两个夹持空间对工件相互配合抓放。
23.为了进一步加强环形传动链条410与上传动齿条的配合紧密性，在本实施例中，所述上滑移板210上设置有第一弹簧杆，所述第一弹簧杆连接有第一压板，所述第一压板与所述传动链轮420的顶侧相抵，所述第一弹簧杆通过所述第一压板将所述环形传动链条410压向所述上传动齿条。将环形传动链条410与上传动齿条相互配合后，第一弹簧杆通过第一压板压在环形传动链条410上，从而使得环形传动链条410与上传动齿条之间不容易脱离配合。
24.同样的，为了进一步加强环形传动链条410与下传动齿条的配合紧密性，在本实施例中，所述下滑移板310上设置有第二弹簧杆，所述第二弹簧杆连接有第二压板，所述第二压板与所述传动链轮420的底侧相抵，所述第二弹簧杆通过所述第二压板将所述环形传动链条410压向所述下传动齿条。同样的，将环形传动链条410与下传动齿条相互配合后，第二弹簧杆通过第二压板压在环形传动链条410上，从而使得环形传动链条410与下传动齿条之
间不容易脱离配合。
25.在上述实施例中，由于上夹持臂与下夹持臂之间存在中点，当两夹持臂同时靠近中点时即反方向运动复位，为了提高上夹持臂与下夹持臂的可移送行程，在本实施例中，所述上夹持臂包括第一传动段220、第一避让段230、第一安装段240与第一气动夹爪250，所述第一传动段220转动连接于所述上滑移板210上，所述第一传动段220的旋转轴线沿上下方向延伸，所述上滑移板210上设置有第三驱动电机260，所述第三驱动电机260驱动连接于所述第一传动段220，所述第一避让段230沿左右方向延伸，所述第一避让段230的一端连接于所述第一传动段220上，所述第一避让段230的另一端连接于所述第一安装段240，所述第一安装段240沿前后方向延伸，所述第一气动夹爪250连接于所述第一安装段240的底侧，所述第一气动夹爪250内具有所述上夹持空间，所述下夹持臂包括第二传动段320、第二避让段330、第二安装段340与第二气动夹爪350，所述第二传动段320转动连接于所述下滑移板310上，所述第二传动段320的旋转轴线沿上下方向延伸，所述下滑移板310上设置有第四驱动电机360，所述第四驱动电机360驱动连接于所述第二传动段320，所述第二避让段330沿左右方向延伸，所述第二避让段330的一端连接于所述第二传动段320上，所述第二避让段330的另一端连接于所述第二安装段340，所述第二安装段340沿前后方向延伸，所述第二气动夹爪350连接于所述第二安装段340的顶侧，所述第二气动夹爪350内具有所述下夹持空间。在上夹持臂中，通过第三驱动电机260带动第一传动段220自转，第一安装段240底侧的第一气动夹爪250被带动转动至沿左右方向延伸的状态，而第一避让段230则可使得第一安装段240更往靠近上滑移板210的方向缩入，使得上移动单元与下移动单元可左右相互错位而不产生干涉，上夹持臂空载情况下转动避让并复位，而下夹持臂则保持对工件夹持的状态，同样的，在下夹持臂上，通过第四驱动电机360带动第二传动段320自转，第一安装段240底侧的第二气动夹爪350被带动转动至沿左右方向延伸的状态，而第二避让段330则可使得第二安装段340更往靠近下滑移板310的方向缩入，亦即下夹持臂空载情况下转动避让并复位，而上夹持臂则保持对工件夹持的状态，使得上移动单元与下移动单元可相互错位而不产生干涉，如此可提高上移动单元与下移动单元对移动距离，亦即提高上夹持臂与下夹持臂对工件单元移送的距离。
26.在本实施例中，所述上传动齿条与所述下传动齿条均为斜齿条。斜齿条可增加对上传动齿条、下传动齿条与环形传动链条410之间前后方向的受力，提高整体结构配合的稳定性。
27.以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。