一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人的制作方法

1.本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人。


背景技术：

2.机器人是一种科技快速发展的产物，是一种智能装置，机器人一般具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，机器人的出现大大提高了工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围，在进行工业生产时，需要使用到机械手替代人工完成一些装配工作。
3.中国专利公开了(cn109591004a)一种精密装配机械手，为了解决机器人手不灵活、操作单一、适应性差等问题，该精密装配机器人包括本体和设置于本体上的执行机构，执行机构包括驱动部、与驱动部连接的传动部和与传动部连接的抓手，传动部包括曲柄齿轮、与曲柄齿轮啮合的从动齿轮和与从动齿轮联动的从动齿轮轴，从动齿轮轴还与抓手连接，驱动部驱动曲柄齿轮旋转并因此带动从动齿轮旋转，进而带动从动齿轮轴旋转以调节抓手的位姿角度。该设备利用驱动部驱动曲柄齿轮旋转并因此带动与区别齿轮啮合的从动齿轮旋转，进而带动与从动齿轮联动的从动齿轮轴旋转以调节抓手的位姿角度，使抓手具有0
°
～180
°
旋转功能，从而实现多功能的工业装配，但现如今机械手在进行螺钉拆卸后，若需要对于拆卸后的螺钉进行收纳，则需要另一个机械手进行多个自由度的变化对于拆卸螺丝的进行拿取收纳，同时需要采用大量关节结构，使机械手将拆卸的螺丝取下，整体机器人的结构复杂，生产、使用成本高，为了有效解决上述问题，亟待需要一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决现如今机械手在进行螺钉拆卸后，若需要对于拆卸后的螺钉进行收纳，则需要另一个机械手进行多个自由度的变化对于拆卸螺丝的进行拿取收纳，同时需要采用大量关节结构，使机械手将拆卸的螺丝取下，整体机器人的结构复杂，生产、使用成本高的问题，而提出的一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人，包括底座，所述底座的顶部固定安装有机器人座，所述机器人座的顶部通过驱动转轴转动安装有旋转柱，所述旋转柱的顶面中部位置处设置有安装豁口，安装豁口内卡嵌安装有横向主臂，所述横向主臂的两端分别转动安装有第一机械臂机构与第二机械臂机构，第一机械臂机构用于螺丝的快速锁定与拆卸，第二机械臂机构用于螺丝的稳定收取。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述第一机械臂机构包括第一侧臂，所述第一侧臂通过驱动转轴转动安装在横向主臂的一端，所述第一侧臂的一端固定安装有第一安装底板，所述第一安装底板的顶面
上通过驱动转轴转动安装有第一安装臂。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述第一安装臂的一端通过伸缩气缸活动安装有第一组合臂，所述第一组合臂的一端通过驱动转轴转动安装有电推杆，所述电推杆的一侧外壁上固定安装有螺丝套筒，所述电推杆的输出端上设置的伸缩杆位于螺丝套筒的内侧，所述螺丝套筒的内壁上设置有内置安装槽。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述内置安装槽的内部转动安装有螺丝卡位组件，螺丝卡位组件用于螺丝的快速定位，所述螺丝卡位组件包括收纳罩，所述收纳罩的内部固定安装有伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端固定安装有与收纳罩滑动连接的螺丝卡位钉。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述收纳罩的两端均固定安装有侧安装轴，所述侧安装轴与内置安装槽转动连接，所述侧安装轴的的外部固定安装有扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端与内置安装槽的侧壁固定连接。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述第二机械臂机构包括第二侧臂，所述第二侧臂转动安装在横向主臂的另一端，所述第二侧臂的侧壁上固定安装有第二安装底板，所述第二安装底板的顶面上通过驱动转轴转动安装有第二安装臂，所述第二安装臂的一端固定安装有第二组合臂，所述第二组合臂的一端通过驱动转轴转动安装有螺丝收纳盒，所述螺丝收纳盒的内部固定安装有内置电磁板。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述旋转柱的侧壁上设置有快速装配组件，快速装配组件用于横向主臂的快速装配，所述快速装配组件包括外安装壳，所述外安装壳固定安装在旋转柱的侧壁上，所述外安装壳的内部固定安装有内置弹簧，所述内置弹簧的一端固定安装有与外安装壳内部滑动连接的装配轴，所述装配轴的顶面上固定安装有移动轴，所述旋转柱的顶面上设置有行程槽，所述移动轴的一端穿过行程槽延伸至旋转柱的外侧，所述移动轴的一端卡嵌至横向主臂的侧壁上设置的卡孔内。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述旋转柱的内部设置有挤压组件，挤压组件用于快速装配组件的稳定限位，所述挤压组件包括弹簧伸缩轴，所述弹簧伸缩轴的侧壁上固定安装有两个卡嵌杆，两个卡嵌杆的顶端卡嵌至装配轴的底面上设置的卡孔内。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.所述底座内部设置有滑槽，滑槽内设置有稳定组件，稳定组件用于机器人安装稳定性提升，所述稳定组件包括两个稳定底板，两个稳定底板滑动安装在滑槽内，两个稳定底板的内部螺纹安装有双向螺杆，所述双向螺杆的外部套装有啮合齿套，所述稳定底板的底面上设置有柔性防滑垫。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述底座的底部滑动安装有承压组件，所述承压组件用于稳定组件的稳定导出，所述承压组件包括限位滑杆，所述限位滑杆纵向固定安装在机器人座的壳腔内，所述限位
滑杆的外部滑动安装有承压啮合轴，所述限位滑杆的外部套装有外弹簧，所述承压啮合轴与啮合齿套之间相互啮合连接。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
25.1、本发明中，通过配套安装有第一机械臂机构与第二机械臂机构，其中第一机械臂机构用于螺丝的快速锁定与拆卸，第二机械臂机构用于螺丝的稳定收取，在使用该机器人时，锁紧螺丝时，可直接控制第一组合臂与第一安装臂偏转角度，使螺丝套筒对准螺丝，再控制第一组合臂的伸缩，使各个螺丝卡位组件的螺丝卡位钉发生收缩，直至各个螺丝卡位钉卡入拆卸螺丝头的孔洞内，此时可直接控制电推杆与螺丝套筒顺时针旋转，可快速实现螺丝的锁紧，第二机械臂机构的内置电磁板可对于外部的螺丝进行吸附收纳至螺丝收纳盒内，完成螺丝的同步锁紧与收取，在螺丝拆卸时，可控制螺丝套筒逆时针旋转，将螺丝旋下，旋下后，同时控制第一安装臂与第二安装臂旋转，使螺丝套筒与螺丝收纳盒相互对应，此时直接控制电推杆工作，此时电推杆的伸缩杆可伸长，对于螺丝卡位组件上卡紧的螺丝外推，此时螺丝卡位组件可通过侧安装轴发生角度的偏转，当螺丝卡位组件偏转至一定角度后，其上的螺丝可自动脱落，被快速吸附在螺丝收纳盒内的内置电磁板上，完成拆卸螺丝后的同步收取，通过该设计，降低了整体机械手的结构复杂度，实现了机械手对于拆装的同步拆卸与收取，整体结构成本低，且无需依靠大量关节结构实现机械手的自由变换，大大降低了机械手使用成本，也降低了整体设备的故障率，使用效果好。
26.2、本发明中，通过在旋转柱的内部设置有快速装配组件与挤压组件，在进行上方双臂总成安装时，可直接将横向主臂横向安装在旋转柱的安装豁口内，横向主臂可对于弹簧伸缩轴的顶端进行挤压，受到挤压的弹簧伸缩轴顶端收缩，可同步带动两个卡嵌杆下降，使卡嵌杆的一端脱离快速装配组件的装配轴底部卡孔，此时装配轴失去限制，内置弹簧可自动将装配轴弹出，卡入横向主臂的外部卡孔，能够完成对于双臂总成的安装，拆卸时，可直接通过移动轴侧移装配轴，使装配轴一端脱离横向主臂的外部卡孔，即可完成拆卸，通过该设计，能够快速完成对于双臂总成的安装与拆卸，且无需借助专用工具与外部零件，大大提高了双臂总成安装拆卸的便捷度与简易度，使用效果好。
27.3、本发明中，通过在底座的内部设置有承压组件与稳定组件，在整体机器人定位安装时，将该机器人置于安装区域处，此时承压啮合轴受压会向内侧移动，承压啮合轴位移时，可带动与其啮合连接的啮合齿套发生转动，双向螺杆转动，由于双向螺杆上具有双向螺纹，因此双向螺杆两端的稳定底板均可自动导出，导出后，稳定底板的底部的柔性防滑垫会自动与安装面接触，大大提高整体机器人与安装面的接触面积，通过该设计，能够实现该机器人整体安装时，快速扩张安装区域面积，不仅能够大大提高整体机器人的安装稳定性，且扩张的板体可预留较多的定位孔，能够实现整体机器人的多点定位安装，安装稳定效果极强，保证了机器人使用时的稳定性。
附图说明
28.图1为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人的立体结构示意图。
29.图2为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人另一角度的立体结构示意图。
30.图3为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人另一角度的立体结构示
意图。
31.图4为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人的爆炸立体结构示意图。
32.图5为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人中第一机械臂机构与第二机械臂机构的爆炸立体结构示意图。
33.图6为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人中a处的放大结构示意图。
34.图7为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人中螺丝卡位组件的放大立体结构示意图。
35.图8为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人中承压组件的放大爆炸立体结构示意图。
36.图9为一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人中快速装配组件与挤压组件的放大爆炸立体结构示意图。
37.图例说明：
38.1、底座；2、机器人座；3、稳定组件；31、啮合齿套；32、双向螺杆；33、柔性防滑垫；34、稳定底板；4、快速装配组件；41、外安装壳；42、内置弹簧；43、装配轴；44、移动轴；5、横向主臂；6、第一机械臂机构；61、第一组合臂；62、第一安装臂；63、第一侧臂；64、第一安装底板；65、电推杆；66、螺丝套筒；67、内置安装槽；68、螺丝卡位组件；681、侧安装轴；682、扭力弹簧；683、收纳罩；684、螺丝卡位钉；7、第二机械臂机构；71、螺丝收纳盒；72、第二组合臂；73、第二安装臂；74、第二安装底板；75、第二侧臂；76、内置电磁板；8、旋转柱；9、承压组件；91、限位滑杆；92、外弹簧；93、承压啮合轴；10、挤压组件；101、卡嵌杆；102、弹簧伸缩轴。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种可同时锁螺丝和进行拿放操作的双臂机器人，包括底座1，所述底座1的顶部固定安装有机器人座2，所述机器人座2的顶部通过驱动转轴转动安装有旋转柱8，所述旋转柱8的顶面中部位置处设置有安装豁口，安装豁口内卡嵌安装有横向主臂5，所述横向主臂5的两端分别转动安装有第一机械臂机构6与第二机械臂机构7，第一机械臂机构6用于螺丝的快速锁定与拆卸，第二机械臂机构7用于螺丝的稳定收取。
41.所述第一机械臂机构6包括第一侧臂63，所述第一侧臂63通过驱动转轴转动安装在横向主臂5的一端，所述第一侧臂63的一端固定安装有第一安装底板64，所述第一安装底板64的顶面上通过驱动转轴转动安装有第一安装臂62，所述第一安装臂62的一端通过伸缩气缸活动安装有第一组合臂61，所述第一组合臂61的一端通过驱动转轴转动安装有电推杆65，所述电推杆65的一侧外壁上固定安装有螺丝套筒66，所述电推杆65的输出端上设置的伸缩杆位于螺丝套筒66的内侧，所述螺丝套筒66的内壁上设置有内置安装槽67。
42.所述内置安装槽67的内部转动安装有螺丝卡位组件68，螺丝卡位组件68用于螺丝的快速定位，所述螺丝卡位组件68包括收纳罩683，所述收纳罩683的内部固定安装有伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端固定安装有与收纳罩683滑动连接的螺丝卡位钉684，所述收纳罩683的两端均固定安装有侧安装轴681，所述侧安装轴681与内置安装槽67转动连接，所述侧安装轴681的的外部固定安装有扭力弹簧682，所述扭力弹簧682的一端与内置安装槽67的侧壁固定连接。
43.所述第二机械臂机构7包括第二侧臂75，所述第二侧臂75转动安装在横向主臂5的另一端，所述第二侧臂75的侧壁上固定安装有第二安装底板74，所述第二安装底板74的顶面上通过驱动转轴转动安装有第二安装臂73，所述第二安装臂73的一端固定安装有第二组合臂72，所述第二组合臂72的一端通过驱动转轴转动安装有螺丝收纳盒71，所述螺丝收纳盒71的内部固定安装有内置电磁板76
44.其具体实施方式为：在使用该机器人时，锁紧螺丝时，可直接控制第一组合臂61与第一安装臂62偏转角度，使螺丝套筒66对准螺丝，再控制第一组合臂61的伸缩，使各个螺丝卡位组件68的螺丝卡位钉684发生收缩，直至各个螺丝卡位钉684卡入拆卸螺丝头的孔洞内，此时可直接控制电推杆65与螺丝套筒66顺时针旋转，可快速实现螺丝的锁紧，第二机械臂机构7的内置电磁板76可对于外部的螺丝进行吸附收纳至螺丝收纳盒71内，完成螺丝的同步锁紧与收取，在螺丝拆卸时，可控制螺丝套筒66逆时针旋转，将螺丝旋下，旋下后，同时控制第一安装臂62与第二安装臂73旋转，使螺丝套筒66与螺丝收纳盒71相互对应，此时直接控制电推杆65工作，此时电推杆65的伸缩杆可伸长，对于螺丝卡位组件68上卡紧的螺丝外推，此时螺丝卡位组件68可通过侧安装轴681发生角度的偏转，当螺丝卡位组件68偏转至一定角度后，其上的螺丝可自动脱落，被快速吸附在螺丝收纳盒71内的内置电磁板76上，完成拆卸螺丝后的同步收取。
45.通过该设计，降低了整体机械手的结构复杂度，实现了机械手对于拆装的同步拆卸与收取，整体结构成本低，且无需依靠大量关节结构实现机械手的自由变换，大大降低了机械手使用成本，也降低了整体设备的故障率，使用效果好。
46.所述旋转柱8的侧壁上设置有快速装配组件4，快速装配组件4用于横向主臂5的快速装配，所述快速装配组件4包括外安装壳41，所述外安装壳41固定安装在旋转柱8的侧壁上，所述外安装壳41的内部固定安装有内置弹簧42，所述内置弹簧42的一端固定安装有与外安装壳41内部滑动连接的装配轴43，所述装配轴43的顶面上固定安装有移动轴44，所述旋转柱8的顶面上设置有行程槽，所述移动轴44的一端穿过行程槽延伸至旋转柱8的外侧，所述移动轴44的一端卡嵌至横向主臂5的侧壁上设置的卡孔内。
47.所述旋转柱8的内部设置有挤压组件10，挤压组件10用于快速装配组件4的稳定限位，所述挤压组件10包括弹簧伸缩轴102，所述弹簧伸缩轴102的侧壁上固定安装有两个卡嵌杆101，两个卡嵌杆101的顶端卡嵌至装配轴43的底面上设置的卡孔内。
48.其具体实施方式为：在进行上方双臂总成安装时，可直接将横向主臂5横向安装在旋转柱8的安装豁口内，横向主臂5可对于弹簧伸缩轴102的顶端进行挤压，受到挤压的弹簧伸缩轴102顶端收缩，可同步带动两个卡嵌杆101下降，使卡嵌杆101的一端脱离快速装配组件4的装配轴43底部卡孔，此时装配轴43失去限制，内置弹簧42可自动将装配轴43弹出，卡入横向主臂5的外部卡孔，能够完成对于双臂总成的安装，拆卸时，可直接通过移
动轴44侧移装配轴43，使装配轴43一端脱离横向主臂5的外部卡孔，即可完成拆卸。
49.通过该结构设计，能够快速完成对于双臂总成的安装与拆卸，且无需借助专用工具与外部零件，大大提高了双臂总成安装拆卸的便捷度与简易度，使用效果好。
50.所述底座1内部设置有滑槽，滑槽内设置有稳定组件3，稳定组件3用于机器人安装稳定性提升，所述稳定组件3包括两个稳定底板34，两个稳定底板34滑动安装在滑槽内，两个稳定底板34的内部螺纹安装有双向螺杆32，所述双向螺杆32的外部套装有啮合齿套31，所述稳定底板34的底面上设置有柔性防滑垫33，所述底座1的底部滑动安装有承压组件9，所述承压组件9用于稳定组件3的稳定导出，所述承压组件9包括限位滑杆91，所述限位滑杆91纵向固定安装在机器人座2的壳腔内，所述限位滑杆91的外部滑动安装有承压啮合轴93，所述限位滑杆91的外部套装有外弹簧92，所述承压啮合轴93与啮合齿套31之间相互啮合连接。
51.其具体实施方式为：在整体机器人定位安装时，将该机器人置于安装区域处，此时承压啮合轴93受压会向内侧移动，承压啮合轴93位移时，可带动与其啮合连接的啮合齿套31发生转动，双向螺杆32转动，由于双向螺杆32上具有双向螺纹，因此双向螺杆32两端的稳定底板34均可自动导出，导出后，稳定底板34的底部的柔性防滑垫33会自动与安装面接触，大大提高整体机器人与安装面的接触面积。
52.通过该设计，能够实现该机器人整体安装时，快速扩张安装区域面积，不仅能够大大提高整体机器人的安装稳定性，且扩张的板体可预留较多的定位孔，能够实现整体机器人的多点定位安装，安装稳定效果极强，保证了机器人使用时的稳定性。
53.工作原理：在整体机器人定位安装时，将该机器人置于安装区域处，此时承压啮合轴93受压会向内侧移动，承压啮合轴93位移时，可带动与其啮合连接的啮合齿套31发生转动，双向螺杆32转动，由于双向螺杆32上具有双向螺纹，因此双向螺杆32两端的稳定底板34均可自动导出，导出后，稳定底板34的底部的柔性防滑垫33会自动与安装面接触，大大提高整体机器人与安装面的接触面积，大大提高整体机器人的安装稳定性，且扩张的板体可预留较多的定位孔，能够实现整体机器人的多点定位安装；在进行上方双臂总成安装时，可直接将横向主臂5横向安装在旋转柱8的安装豁口内，横向主臂5可对于弹簧伸缩轴102的顶端进行挤压，受到挤压的弹簧伸缩轴102顶端收缩，可同步带动两个卡嵌杆101下降，使卡嵌杆101的一端脱离快速装配组件4的装配轴43底部卡孔，此时装配轴43失去限制，内置弹簧42可自动将装配轴43弹出，卡入横向主臂5的外部卡孔，能够完成对于双臂总成的安装，拆卸时，可直接通过移动轴44侧移装配轴43，使装配轴43一端脱离横向主臂5的外部卡孔，即可完成拆卸；在使用该机器人时，锁紧螺丝时，可直接控制第一组合臂61与第一安装臂62偏转角度，使螺丝套筒66对准螺丝，再控制第一组合臂61的伸缩，使各个螺丝卡位组件68的螺丝卡位钉684发生收缩，直至各个螺丝卡位钉684卡入拆卸螺丝头的孔洞内，此时可直接控制电推杆65与螺丝套筒66顺时针旋转，可快速实现螺丝的锁紧，第二机械臂机构7的内置电磁板76可对于外部的螺丝进行吸附收纳至螺丝收纳盒71内，完成螺丝的同步锁紧与收取，在螺丝拆卸时，可控制螺丝套筒66逆时针旋转，将螺丝旋下，旋下后，同时控制第一安装臂62与第二安装臂73旋转，使螺丝套筒66与螺丝收纳盒71相互对应，此时直接控制电推杆65工作，此时电推杆65的伸缩杆可伸长，对于螺丝卡位组件68上卡紧的螺丝外推，此时螺丝卡位组件68可通过侧安装轴681发生角度的偏转，当螺丝卡位组件68
偏转至一定角度后，其上的螺丝可自动脱落，被快速吸附在螺丝收纳盒71内的内置电磁板76上，完成拆卸螺丝后的同步收取。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。