CN103802131A - 堆垛机手臂结构及其走线布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堆垛机手臂结构及其走线布置方法，该堆垛机手臂结构，其包括：支撑组件、驱动装置、减速组件、传动组件、大臂组件、肘部组件、小臂组件及手指，驱动装置包括第一驱动装置及第二驱动装置，肘部组件用于连接大臂组件及小臂组件，第一驱动装置通过传动组件及减速组件带动大臂组件转动，大臂组件带动肘部组件转动，进而带动小臂组件转动，手指与小臂组件相连，第二驱动装置安装在减速组件上。使用时，由于第二驱动装置是固定在手臂减速机座上，通过第一驱动装置带动手臂减速机座的旋转，第二驱动装置也随之旋转。从而避免了手臂减速机座运动时，大臂或小臂与第二驱动装置产生干涉，影响堆垛机手臂的整体功能，并节省空间。

Description

堆垛机手臂结构及其走线布置方法

技术领域

本发明涉及一种堆垛机的技术领域，具体地讲，是指一种堆垛机手臂结构及其走线布置方法。

背景技术

堆垛机手臂是一种利用机械手实现物料抓取、放置功能的一种最基本的仓储设备，现有的堆垛机手臂结构通常与大气机械手类似，采用多个电机实现不同的轴的传动，其缺点是：不同的轴需要不同的电机进行驱动，需要电机数量较多，成本大，占用空间体积以及总体重量大；再者，这种结构形式的堆垛机手臂的刚性和强度较差，负载能力小。

发明内容

本发明提供一种堆垛机手臂结构及其布线方法，其可克服上述缺陷，利用较少的电机实现堆垛机手臂的整体旋转，且增加机械手刚性和强度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种堆垛机手臂结构，其包括：支撑组件、驱动装置、减速组件、传动组件、大臂组件、肘部组件、小臂组件及手指，所述的驱动装置包括第一驱动装置及第二驱动装置，所述的肘部组件用于连接所述的大臂组件及小臂组件，所述的第一驱动装置通过所述的传动组件及减速组件带动所述的大臂组件转动，所述的大臂组件带动所述的肘部组件转动，进而带动所述的小臂组件转动，所述的手指与所述的小臂组件相连，所述的第二驱动装置安装在所述的减速组件上。

上述的减速组件包括手臂减速机座及减速器，所述的减速器及第二驱动装置安装在所述的手臂减速机座上。

上述的支撑组件，其包括有过渡板及底座，所述的过渡板与底座固设，所述的第一驱动装置安装在所述的过渡板上。

上述的减速器设有两个，分别为第一减速器和第二减速器，所述的第一减速器安装在所述的底座上，所述的第二减速器安装在手臂减速机座上。

上述的传动组件，包括传动带轮、回转驱动轴，所述的传动带轮与第一驱动装置相连，所述的传动带轮与第一减速器相连，所述的第一减速器套设在所述的回转驱动轴，所述的回转驱动轴连接到所述的手臂减速机座上。

上述的大臂组件，其包括大臂、肩部带轮轴、肩部带轮、大臂传动组件、肩部带轮轴压盖及大臂肩盖，所述的肩部带轮轴与手臂减速机座固设，所述的肩部带轮套设在肩部带轮轴上，所述的大臂传动组件与第二驱动装置相连，所述的大臂传动组件的两侧分别设有轴承。

上述的肘部组件包括肘轴、肘部下带轮、肘部上带轮及肘轴盖，所述的肘部下带轮与大臂组件相连，所述的肘部下带轮套设在肘轴上，所述的肘部上带轮套设在肘轴上，所述的肘轴盖是盖设在肘轴上。

上述的小臂组件包括小臂、小臂盖板、小臂胀紧轮、腕部带轮及腕轴，所述的小臂盖板盖设在小臂上，所述的小臂胀紧轮设于小与小臂盖板之间，所述的腕部带轮设于小臂远离肘部组件的一侧，其与所述的肘部组件相连，所述的腕部带轮套设在所述的腕轴上。

上述的堆垛机手臂结构，其还进一步包括有光纤传感器，所述的手指套设在腕轴上，其上设有用于光纤传感器的导线的手指导线槽。

一种堆垛机手臂结构的走线布置方法，数字光纤传感器的导线，经过手指，依次穿过小臂组件、肘部组件及大臂组件，然后由所述的传动组件的中空部分穿出；所述的第二驱动装置的电机线穿过大臂组件后，由传动组件的中空部分穿出；所述的第一驱动装置的电机线穿过大臂组件后，由传动组件的中空部分穿出。

采用上述的技术方案，使用时，负载是装在手指上，首先，第一驱动装置开始运行，带动传动组件转动，由传动组件与第一减速器相连，因此，其带动第一减速器转动，即而带动手臂减速机座及大臂组件旋转，大臂组件又带动肘部组件转动，即一步带动小臂组件转动，从而控制手指随之运动。第二驱动装置运行时，通过大臂传动组件，经过第二减速器，以带动大臂组件中的大臂进行旋转，从而实现了堆垛机手臂的伸缩功能。由于第二驱动装置是固定在手臂减速机座上，通过第一驱动装置带动手臂减速机座的旋转，第二驱动装置也随之旋转。从而避免了手臂减速机座运动时，大臂或小臂与第二驱动装置产生干涉，影响堆垛机手臂的整体功能，并节省空间。同时增加机械手刚性和强度，以及美观并保护线缆，延长堆垛机手臂使用寿命的目的。

附图说明

图1为本发明堆垛机手臂结构的剖视图；

图2为本发明堆垛机手臂结构的立体示意图一；

图3为本发明堆垛机手臂结构另一解剖的局部剖视图；

图4为本发明在使用时的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1所示，本发明公开了一种堆垛机手臂结构，其包括：支撑组件1、驱动装置、减速组件、传动组件5、大臂组件6、肘部组件7、小臂组件8、手指9及数字光纤传感器10，其中：

参考图4所示，驱动装置包括有第一驱动装置21及第二驱动装置22，第一驱动装置21用于带动堆垛机手臂的整体运动旋转，第二驱动装置22用于带动带动大臂组件6进行旋转，从而实现了堆垛机手臂的伸缩功能。配合图2所示，在本实施例中，该驱动装置为电机，第一驱动装置21安装在支撑组件1中。第二驱动装置22安装在手臂减速机座3上（参考图4所示）。

参考图1所示，支撑组件1，其包括有过渡板11及底座12，过渡板11与底座12通过螺钉固设。第一驱动装置21是安装在过渡板11上。

参考图1所示，减速组件包括手臂减速机座3及减速器。在本实施例中，减速器设有两个，分别为第一减速器41和第二减速器42，第一减速器41安装在底座12上，第二减速器安装在手臂减速机座3上。

传动组件5，包括传动带轮51、回转驱动轴52，传动带轮51与第一驱动装置21相连，其可在第一驱动装置21的带动下转动，传动带轮51与第一减速器41相连，其可带动第一减速器41转动，而第一减速器41套设在回转驱动轴52上，其又带动回转驱动轴52转动，回转驱动轴52是通过键连接到手臂减速机座3上。

大臂组件6，其包括大臂61、肩部带轮轴62、肩部带轮63、大臂传动组件64、肩部带轮轴压盖65及大臂肩盖68，肩部带轮轴62与手臂减速机座3固设，肩部带轮63套设在肩部带轮轴62上，大臂传动组件64包括有两个带轮641、642，带轮641与第二驱动装置22相连，带轮641能带动带轮642转动，带轮642与大臂61相连。在带轮642的两侧分别加轴承66和轴承67，提高了堆垛机手臂的刚性和强度，增强了负载能力。参考图2所示，大臂61内设有大臂导向槽611及绕线柱612，用于导线，在本实施例中，绕线柱612为一组，至少为两个。大臂肩盖68设于大臂61上，其上设有大臂肩盖导向槽681及电机线槽682。

肘部组件7包括肘轴71、肘部下带轮72、肘部上带轮73及肘轴盖74，该肘部是大臂组件6与小臂组件8的连接部，肘部下带轮72与大臂组件6的肩部带轮63相连，其可在肩部带轮63的带动下转动，肘部下带轮72套设在肘轴71上，其可带动肘轴71转动，肘部上带轮73套设在肘轴71上，肘轴盖74是盖设在肘轴71上。参考图2所示，肘轴盖74上设有导线用的导向槽741。

小臂组件8包括小臂81、小臂盖板82、小臂胀紧轮83、腕部带轮84及腕轴85，小臂盖板82盖设在小臂81上，小臂胀紧轮83设于小81与小臂盖板82之间，腕部带轮84设于小臂81远离肘部的一侧，其与肘部上带轮73相连，腕部带轮84套设在腕轴85上，其可带动腕轴85转动。小臂81上设有导线槽811，小臂81内还设有绕线柱812。

手指9套设在腕轴85上，可随腕轴85转动。手指9上设有手指导线槽91。

数字光纤传感器10设于手指9上。

使用时，配合图4所示，负载A是装在手指9上，首先，第一驱动装置21开始运行，带动传动带轮51转动，由于传动带轮51与第一减速器41相连，因此，其带动第一减速器41转动，即而带动回转驱动轴52转动。由于回转驱动轴52是通过键连接到手臂减速机座3上，因此，手臂减速机座3及肩部带轮轴62在回转驱动轴52的带动下转动，从而使肩部带轮63旋转，参考图2所示，肩部带轮63又带动肘部下带轮72转动，从而带动肘轴71旋转。肘轴71又带动肘部上带轮73进行旋转，肘部上带轮73进而带动腕部带轮84旋转，腕部带轮84带动腕轴85旋转，腕轴85与手指9连接，从而控制手指9随之运动。综上所述，通过第一驱动装置21的旋转，可以带动本发明堆垛机手臂的整体运动旋转。

参考图3所示，第二驱动装置22运行时，通过大臂传动组件64的带轮641，经过第二减速器42，以带动大臂61进行旋转，从而实现了堆垛机手臂的伸缩功能。

此外，第二驱动装置22固定在手臂减速机座3上，通过第一驱动装置21带动手臂减速机座3的旋转，第二驱动装置22也随之旋转。从而避免了手臂减速机座3运动时，大臂或小臂与第二驱动装置22产生干涉，影响堆垛机手臂的整体功能，并节省空间。

参考图2所示，本发明还公开了一种堆垛机手臂结构的走线布置方法，数字光纤传感器10的导线101，经过手指9的手指导线槽91，穿过腕轴85的中空部分，然后由小臂81的导线槽811穿出，并捆扎在小臂81的两个绕线柱812上，经过肘轴盖74的导向槽741，穿过肘部上带轮73与肘轴71的中空部分，由大臂61上的大臂导向槽611穿出，经过大臂61上的两个绕线柱612的捆扎，从大臂肩盖68的导向槽681穿出，最后进入肩部带轮轴压盖65及肩部带轮轴62的中空部分，然后由回转驱动轴52的中空部分穿出；

第二驱动装置22的电机线221被固定在电机线槽682上，经过电机线槽682，进入肩部带轮轴压盖65和肩部带轮轴62的中空部分，然后由回转驱动轴52的中空部分穿出；

第一驱动装置21的电机线211从大臂61的上方进入肩部带轮轴压盖65及肩部带轮轴62的中空部分，然后由回转驱动轴52的中空部分穿出。

另外，本发明的实施不仅限于本例，还可根据不同应用情况将该种机械结构以及布线形式应用在大气机械手，真空机械手中等。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种堆垛机手臂结构，其特征在于：包括：支撑组件、驱动装置、减速组件、传动组件、大臂组件、肘部组件、小臂组件及手指，所述的驱动装置包括第一驱动装置及第二驱动装置，所述的肘部组件用于连接所述的大臂组件及小臂组件，所述的第一驱动装置通过所述的传动组件及减速组件带动所述的大臂组件转动，所述的大臂组件带动所述的肘部组件转动，进而带动所述的小臂组件转动，所述的手指与所述的小臂组件相连，所述的第二驱动装置安装在所述的减速组件上。

2.根据权利要求1所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的减速组件包括手臂减速机座及减速器，所述的减速器及第二驱动装置安装在所述的手臂减速机座上。

3.根据权利要求1或2所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的支撑组件，其包括有过渡板及底座，所述的过渡板与底座固设，所述的第一驱动装置安装在所述的过渡板上。

4.根据权利要求3所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的减速器设有两个，分别为第一减速器和第二减速器，所述的第一减速器安装在所述的底座上，所述的第二减速器安装在手臂减速机座上。

5.根据权利要求4所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的传动组件，包括传动带轮、回转驱动轴，所述的传动带轮与第一驱动装置相连，所述的传动带轮与第一减速器相连，所述的第一减速器套设在所述的回转驱动轴，所述的回转驱动轴连接到所述的手臂减速机座上。

6.根据权利要求4所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的大臂组件，其包括大臂、肩部带轮轴、肩部带轮、大臂传动组件、肩部带轮轴压盖及大臂肩盖，所述的肩部带轮轴与手臂减速机座固设，所述的肩部带轮套设在肩部带轮轴上，所述的大臂传动组件与第二驱动装置相连，所述的大臂传动组件的两侧分别设有轴承。

7.根据权利要求4所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的肘部组件包括肘轴、肘部下带轮、肘部上带轮及肘轴盖，所述的肘部下带轮与大臂组件相连，所述的肘部下带轮套设在肘轴上，所述的肘部上带轮套设在肘轴上，所述的肘轴盖是盖设在肘轴上。

8.根据权利要求4所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：所述的小臂组件包括小臂、小臂盖板、小臂胀紧轮、腕部带轮及腕轴，所述的小臂盖板盖设在小臂上，所述的小臂胀紧轮设于小与小臂盖板之间，所述的腕部带轮设于小臂远离肘部组件的一侧，其与所述的肘部组件相连，所述的腕部带轮套设在所述的腕轴上。

9.根据权利要求8所述的堆垛机手臂结构，其特征在于：其还进一步包括有光纤传感器，所述的手指套设在腕轴上，其上设有用于光纤传感器的导线的手指导线槽。

10.一种堆垛机手臂结构的走线布置方法，其特征在于：数字光纤传感器的导线，经过手指，依次穿过小臂组件、肘部组件及大臂组件，然后由所述的传动组件的中空部分穿出；所述的第二驱动装置的电机线穿过大臂组件后，由传动组件的中空部分穿出；所述的第一驱动装置的电机线穿过大臂组件后，由传动组件的中空部分穿出。

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