自动上下料机械臂的制作方法

1.本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种自动上下料机械臂。


背景技术：

2.机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用，机械臂是一个复杂系统，存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性，因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务，需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位置。
3.现有公开号为cn109968400a的一种工业用自动上下料机械臂，该发明涉及机械臂技术领域，尤其是一种工业用自动上下料机械臂，包括底座，底座的上端中间位置处设有第一凹槽，第一凹槽内固定设有轴承座，轴承座上固定设有第一转轴，第一转轴上设有第一齿轮，第一齿轮的一侧设有水平调节装置，第一转轴远离轴承座的一端固定连接有转动盘，第一机械臂上固定设有连接轴，连接轴远离固定耳的一端固定连接有第三齿轮，第三齿轮啮合连接有角度调节装置，第一机械臂远离连接轴的一端设有第二凹槽，第二槽口内设有第二机械臂，滑槽的外侧设有活动套，第一机械臂上位于活动套的上方一侧固定连接有固定块，固定块靠近活动套的一侧固定连接有高度调节装置。该发明结构简单，值得推广。
4.但是，该机械臂在使用过程中存在很多不足之处，第一，上述机械臂只能进行简单的上下转动运动，无法根据产品的不同角度和位置改变机械臂的倾斜角度；第二，该机械臂采用连杆与滑块配合，对机械臂进行升降和改变角度，第一机械臂支撑着完整的机械臂的重力，第一机械臂所承受的压力过大，而连杆和滑块提供的支撑力过于单一，会出现第一机械臂过损的情况；第三，该机械臂在长时间使用情况下，第一机械臂和第二机械臂之间的转轴会出现老化的现象，导致该机械臂在使用时，转轴处出现异响和磨损的情况；第四，该机械臂在对产品进行夹取时，连杆所提供的转速过快，机械臂触碰产品时会对产品产生较大的冲击力，会导致产品被损坏。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种自动上下料机械臂，以解决上述技术问题。
6.本发明实施例采用下述技术方案：一种自动上下料机械臂，包括加装平台、第二机械臂、第三机械臂和机械爪，还包括第一机械臂、支撑机构、调节机构、缓速机构和上油机构，所述第一机械臂安装在加装平台上，所述支撑机构铰接在加装平台上且连接在第一机械臂上，所述第一机械臂的顶部还设有旋转机构，所述调节机构传动安装旋转机构的顶部，所述第二机械臂的一端传动安装在调节机构上，所述缓速机构安装在转动安装在调节机构和第二机械臂上，所述第三机械臂的一端铰接在第二机械臂的另一端，所述上油机构安装在调节机构上，所述机械爪安装在第三机械臂的另一端。
7.进一步，所述第一机械臂包括升降支撑杆、升降臂、升降滑杆、升降螺纹杆和升降电机，所述升降支撑杆安装在加装平台的顶部，所述升降臂滑动套设在升降支撑杆上，所述
升降螺纹杆的一端转动安装在加装平台上且另一端贯穿升降臂，所述升降螺纹杆与升降臂螺纹配合，所述升降电机安装在加装平台上且主轴贯穿加装平台并连接在升降螺纹杆的一端，所述升降滑杆安装在加装平台上且一端贯穿升降臂，所述升降臂与升降滑杆滑动配合。
8.进一步，所述支撑机构包括两个支撑铰接杆、两个支撑槽板、两个支撑滑块和四个支撑弹簧，两个所述支撑槽板分别对称焊接在升降臂的两侧壁上，两个所述支撑滑块分别滑动安装在两个支撑槽板内，四个所述支撑弹簧分别两两安装在两个支撑滑块和支撑槽板之间，两个所述支撑铰接杆的一端均铰接在加装平台上，两个所述支撑铰接杆的另一端分别铰接在两个支撑滑块上。
9.进一步，所述旋转机构包括旋转电机和旋转支撑座，所述旋转支撑座安装在升降臂的顶部，所述旋转电机的安装在升降臂的顶部且主轴向上贯穿旋转支撑座。
10.进一步，所述调节机构包括调节座、第一蜗轮、第一蜗杆、驱动电机、调节架和调节电机，所述调节座转动安装在旋转支撑座上且连接在旋转电机的主轴上，所述调节架转动安装在调节座上，所述第一蜗轮转动安装在调节架上，所述第二机械臂传动安装在第一蜗轮上，所述第一蜗杆转动安装在调节座上且第一蜗杆与第一蜗轮相啮合，所述驱动电机安装在调节座上且驱动电机的主轴连接在第一蜗杆上，所述调节电机安装在调节座上且调节电机的主轴连接在调节架上。
11.进一步，所述缓速机构包括第二蜗轮、第二蜗杆、缓速电机、缓速链条、缓速轮和缓速传动齿，所述第二蜗轮转动安装在调节架和第二机械臂上，所述第二蜗杆转动安装在调节座上且第二蜗杆与第二蜗轮相啮合，所述缓速电机安装在调节座上且主轴连接在第二蜗杆的一端，所述缓速轮转动安装在第二机械臂的侧壁上，所述缓速传动齿转动安装在第二机械臂与第三机械臂的铰接处，所述第二蜗轮和所述缓速轮上均设有缓速齿，所述缓速齿的直径小于第二蜗轮、缓速轮和缓速传动齿的直径，所述缓速链条套设在第二蜗轮上的缓速齿和缓速轮上，所述缓速传动齿与缓速轮上的缓速齿相啮合且缓速传动齿传动连接在第三机械臂的一端。
12.进一步，所述上油机构包括两个上油组件，两个所述上油组件分别对称设置在第一蜗轮的旁侧和第二蜗轮的旁侧，每个所述上油组件均包括油筒、上油电缸、上油螺旋杆、旋转环、容纳空间、注射口和阻挡片，所述油筒安装在调节座上，所述上油电缸安装在调节座上且上油电缸的伸缩端贯穿油筒，所述上油螺旋杆的一端安装在上油电缸的伸缩端上，所述旋转环的外环转动安装在油筒的内侧壁上，所述旋转环的内环套设在上油螺旋杆上且与上油螺旋杆螺旋传动配合，所述旋转环上设有若干倾斜设置的螺旋叶片，所述容纳空间位于上油螺旋杆的另一端且容纳空间的一端贯穿油筒，所述容纳空间上设有若干通孔，所述注射口连通设置在容纳空间的一端上，所述容纳空间和注射口上均设有移动口，所述阻挡片设置在油筒上且阻挡片的一端滑动设置在注射口处，阻挡片由一个圆盘和直板组成，所述上油螺旋杆的前端设有推油板。
13.本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
14.其一，在对产品进行上下料操作时，第一机械臂运作将第二机械臂和第二机械臂等向上提升，支撑机构在第一机械臂运作时，会对第一机械臂提供一个向上的支撑力，防止第一机械臂因受压力过大而出现过载的现象，然后旋转机构开始运作，带动调节机构在第一机械臂上转动，控制第二机械臂和第三机械臂转动至产品的上方，随后调节机构开始运
作，可以调节第二机械臂在第一机械臂上竖直转动，同时也可以调节第二机械臂在第一机械臂上进行摆臂运动，以便可以根据产品的不同角度和位置改变第二机械臂的倾斜角度，以便机械爪对产品更准确的抓取，缓速机构运作可以对驱动源的转速进行减速，然后传动至第三机械臂上，控制第三机械臂在第二机械臂上缓速转动，提高第三机械臂转动的精准度和机械爪抓取的精准度，避免机械爪因受驱动源的驱动下高速转动而碰坏产品，上油机构可以对调节机构与第二机械臂的连接轴处加润滑油，避免在长期上下料操作下，调节机构与第二机械臂的连接轴处出现老化而产生异响的情况。
15.其二，调节机构是由驱动电机带动第一蜗杆转动，第一蜗杆转动带动第一蜗轮转动，第一蜗杆转动会带动第二机械臂在调节架上转动，调控第二机械臂与第一机械臂之间的夹角，再由调节电机带动调节架在调节座上转动，带动第二机械臂和第一蜗轮转动，可以控制第二机械臂进行摆臂操作，以便更便捷的对产品上下料，而且，调节电机和驱动电机可以同时运作，同时调节第二机械臂的水平角度和摆臂角度，以便更快捷地根据产品的不同角度和位置改变第二机械臂的倾斜角度。
16.其三，支撑机构是由升降臂在升降支撑杆上移动作为驱动力，支撑弹簧作为辅助驱动力，升降臂移动，支撑弹簧对支撑滑块牵扯，拉动支撑滑块在支撑槽板内移动，支撑滑块移动会带动与支撑滑块铰接的支撑铰接杆在加装平台上转动，在支撑弹簧的牵扯下，支撑铰接杆和支撑滑块可以对升降臂支撑，而且升降臂上升距离越大，支撑铰接杆与加装平台的夹角越大，支撑铰接杆和支撑滑块对升降臂的支撑力越大，防止第一机械臂工作时所受到的压力过大而导致第一机械臂在提升操作中发生过载现象，避免第一机械臂受损。
17.其四，上油机构是由上油电缸运作，带动上油螺旋杆移动，上油螺旋杆移动会带动旋转环在油筒内转动，旋转环上的螺旋叶片对油筒内的润滑油搅拌，同时上油电缸推动推油板将润滑油向容纳空间处输送，然后润滑油受推油板和旋转环的螺旋叶片拨动下从通孔进入容纳空间，上油电缸继续运作，带动容纳空间和注射口上的移动口顺着阻挡片向外侧的第一蜗轮和第二蜗轮处移动，而在注射口未至指定地点时，阻挡片的位置相对位于注射口处，阻挡片对注射口进行封堵，润滑油无法注射，当注射口抵达指定地点时，阻挡片相对位于容纳空间处，润滑油可以从阻挡片旁侧进入注射口而喷射至第一蜗轮和第二蜗轮处，避免在长期上下料操作下，第一蜗轮和第二蜗轮处出现老化和产生异响的情况。
18.其五，缓速机构是由缓速电机驱动第二蜗杆转动，带动第二蜗轮转动，第二蜗轮上的缓速齿与第二蜗轮转速一致，然后第二蜗轮上的缓速齿通过缓速链条带动缓速轮转动，缓速轮的直径大于缓速齿的直径，所以缓速轮的转速小于第二蜗轮，然后缓速轮上的缓速齿带动缓速传动齿转动，再次对转速缓减，避免第三机械臂的移动速度过高而碰坏产品，而且提高第三机械臂转动的精准度和机械爪抓取的精准度。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明的第一立体结构示意图；
21.图2为本发明的第二立体结构示意图；
22.图3为本发明的第一机械臂的立体结构示意图；
23.图4为本发明的支撑机构的立体结构示意图；
24.图5为本发明的局部立体结构示意图；
25.图6为本发明的调节机构的立体结构示意图；
26.图7为本发明的缓速机构的立体结构示意图；
27.图8为本发明的上油组件的立体结构示意图。
28.附图标记
29.1、加装平台；2、第一机械臂；3、支撑机构；4、旋转机构；5、调节机构；6、缓速机构；7、上油机构；11、第二机械臂；12、第三机械臂；13、机械爪；21、升降支撑杆；22、升降臂；23、升降滑杆；24、升降螺纹杆；25、升降电机；31、支撑铰接杆；32、支撑槽板；33、支撑滑块；34、支撑弹簧；41、旋转电机；42、旋转支撑座；51、调节座；52、第一蜗轮；53、第一蜗杆；54、驱动电机；55、调节架；56、调节电机；61、第二蜗轮；62、第二蜗杆；63、缓速电机；64、缓速链条；65、缓速轮；66、缓速传动齿；67、缓速齿；71、上油组件；72、油筒；73、上油电缸；74、上油螺旋杆；75、旋转环；76、容纳空间；77、注射口；78、阻挡片。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
32.参照图1至图8所示，本发明实施例提供一种自动上下料机械臂，包括加装平台1、第二机械臂11、第三机械臂12和机械爪13，还包括第一机械臂2、支撑机构3、调节机构5、缓速机构6和上油机构7，所述第一机械臂2安装在加装平台1上，所述支撑机构3铰接在加装平台1上且连接在第一机械臂2上，所述第一机械臂2的顶部还设有旋转机构4，所述调节机构5传动安装旋转机构4的顶部，所述第二机械臂11的一端传动安装在调节机构5上，所述缓速机构6安装在转动安装在调节机构5和第二机械臂11上，所述第三机械臂12的一端铰接在第二机械臂11的另一端，所述上油机构7安装在调节机构5上，所述机械爪13安装在第三机械臂12的另一端；在对产品进行上下料操作时，第一机械臂2运作将第二机械臂11和第二机械臂11向上提升，支撑机构3在第一机械臂2运作时，会对第一机械臂2提供一个向上的支撑力，防止第一机械臂2因受压力过大而出现过载的现象，然后旋转机构4开始运作，带动调节机构5在第一机械臂2上转动，控制第二机械臂11和第三机械臂12转动至产品的上方，随后调节机构5开始运作，可以调节第二机械臂11在第一机械臂2上竖直转动，同时也可以调节第二机械臂11在第一机械臂2上进行摆臂运动，以便可以根据产品的不同角度和位置改变第二机械臂11的倾斜角度，以便机械爪13对产品更准确的抓取，缓速机构6运作可以对驱动源的转速进行减速，然后传动至第三机械臂12上，控制第三机械臂12在第二机械臂11上缓速转动，提高第三机械臂12转动的精准度和机械爪13抓取的精准度，避免机械爪13因受驱动源的驱动下高速转动而碰坏产品，上油机构7可以对调节机构5与第二机械臂11的连接处加润滑油，避免在长期上下料操作下，调节机构5与第二机械臂11的连接处出现老化而产生异响的情况。
33.优选的，所述第一机械臂2包括升降支撑杆21、升降臂22、升降滑杆23、升降螺纹杆24和升降电机25，所述升降支撑杆21安装在加装平台1的顶部，所述升降臂22滑动套设在升降支撑杆21上，所述升降螺纹杆24的一端转动安装在加装平台1上且另一端贯穿升降臂22，所述升降螺纹杆24与升降臂22螺纹配合，所述升降电机25安装在加装平台1上且主轴贯穿加装平台1并连接在升降螺纹杆24的一端，所述升降滑杆23安装在加装平台1上且一端贯穿升降臂22，所述升降臂22与升降滑杆23滑动配合；第一机械臂2是由升降电机25驱动升降螺纹杆24转动，升降滑杆23对升降臂22进行限定，避免升降臂22在升降螺纹杆24的带动下产生转动，升降螺纹杆24转动而控制升降臂22在升降支撑杆21上竖直移动，对第二机械臂11和第三机械臂12等起到升降和支撑的作用，提高上下料的效率。
34.优选的，所述支撑机构3包括两个支撑铰接杆31、两个支撑槽板32、两个支撑滑块33和四个支撑弹簧34，两个所述支撑槽板32分别对称焊接在升降臂22的两侧壁上，两个所述支撑滑块33分别滑动安装在两个支撑槽板32内，四个所述支撑弹簧34分别两两安装在两个支撑滑块33和支撑槽板32之间，两个所述支撑铰接杆31的一端均铰接在加装平台1上，两个所述支撑铰接杆31的另一端分别铰接在两个支撑滑块33上；支撑机构3是由升降臂22在升降支撑杆21上移动作为驱动力，支撑弹簧34作为辅助驱动力，升降臂22移动，支撑弹簧34对支撑滑块33牵扯，拉动支撑滑块33在支撑槽板32内移动，支撑滑块33移动会带动与支撑滑块33铰接的支撑铰接杆31在加装平台1上转动，在支撑弹簧34的牵扯下，支撑铰接杆31和支撑滑块33可以对升降臂22支撑，而且升降臂22上升距离越大，支撑铰接杆31与加装平台1的夹角越大，支撑铰接杆31和支撑滑块33对升降臂22的支撑力越大，防止第一机械臂2工作时所受到的压力过大而导致第一机械臂2在提升操作中发生过载现象，避免第一机械臂2受损。
35.优选的，所述旋转机构4包括旋转电机41和旋转支撑座42，所述旋转支撑座42安装在升降臂22的顶部，所述旋转电机41的安装在升降臂22的顶部且主轴向上贯穿旋转支撑座42；调节机构5可以通过旋转电机41在旋转支撑座42上进行转动操作，可以调节第二机械臂11和第三机械臂12的朝向，可以便捷的上下料。
36.优选的，所述调节机构5包括调节座51、第一蜗轮52、第一蜗杆53、驱动电机54、调节架55和调节电机56，所述调节座51转动安装在旋转支撑座42上且连接在旋转电机41的主轴上，所述调节架55转动安装在调节座51上，所述第一蜗轮52转动安装在调节架55上，所述第二机械臂11传动安装在第一蜗轮52上，所述第一蜗杆53转动安装在调节座51上且第一蜗杆53与第一蜗轮52相啮合，所述驱动电机54安装在调节座51上且驱动电机54的主轴连接在第一蜗杆53上，所述调节电机56安装在调节座51上且调节电机56的主轴连接在调节架55上；调节机构5是由驱动电机54带动第一蜗杆53转动，第一蜗杆53转动带动第一蜗轮52转动，第一蜗杆53转动会带动第二机械臂11在调节架55上转动，调控第二机械臂11与第一机械臂2之间的夹角，再由调节电机56带动调节架55在调节座51上转动，带动第二机械臂11和第一蜗轮52转动，可以控制第二机械臂11进行摆臂操作，以便更便捷的对产品上下料，而且，调节电机56和驱动电机54可以同时运作，同时调节第二机械臂11的水平角度和摆臂角度，以便更快捷地根据产品的不同角度和位置改变第二机械臂11的倾斜角度。
37.优选的，所述缓速机构6包括第二蜗轮61、第二蜗杆62、缓速电机63、缓速链条64、缓速轮65和缓速传动齿66，所述第二蜗轮61转动安装在调节架55和第二机械臂11上，所述
第二蜗杆62转动安装在调节座51上且第二蜗杆62与第二蜗轮61相啮合，所述缓速电机63安装在调节座51上且主轴连接在第二蜗杆62的一端，所述缓速轮65转动安装在第二机械臂11的侧壁上，所述缓速传动齿66转动安装在第二机械臂11与第三机械臂12的铰接处，所述第二蜗轮61和所述缓速轮65上均设有缓速齿67，所述缓速齿67的直径小于第二蜗轮61、缓速轮65和缓速传动齿66的直径，所述缓速链条64套设在第二蜗轮61上的缓速齿67和缓速轮65上，所述缓速传动齿66与缓速轮65上的缓速齿67相啮合且缓速传动齿66传动连接在第三机械臂12的一端；缓速机构6是由缓速电机63驱动第二蜗杆62转动，带动第二蜗轮61转动，第二蜗轮61上的缓速齿67与第二蜗轮61转速一致，然后第二蜗轮61上的缓速齿67通过缓速链条64带动缓速轮65转动，缓速轮65的直径大于缓速齿67的直径，所以缓速轮65的转速小于第二蜗轮61，然后缓速轮65上的缓速齿67带动缓速传动齿66转动，再次对转速缓减，避免第三机械臂12的移动速度过高而碰坏产品，而且提高第三机械臂12转动的精准度和机械爪13抓取的精准度。
38.优选的，所述上油机构7包括两个上油组件71，两个所述上油组件71分别对称设置在第一蜗轮52的旁侧和第二蜗轮61的旁侧，每个所述上油组件71均包括油筒72、上油电缸73、上油螺旋杆74、旋转环75、容纳空间76、注射口77和阻挡片78，所述油筒72安装在调节座51上，所述上油电缸73安装在调节座51上且上油电缸73的伸缩端贯穿油筒72，所述上油螺旋杆74的一端安装在上油电缸73的伸缩端上，所述旋转环75的外环转动安装在油筒72的内侧壁上，所述旋转环75的内环套设在上油螺旋杆74上且与上油螺旋杆74螺旋传动配合，所述旋转环75上设有若干倾斜设置的螺旋叶片，所述容纳空间76位于上油螺旋杆74的另一端且容纳空间76的一端贯穿油筒72，所述容纳空间76上设有若干通孔，所述注射口77连通设置在容纳空间76的一端上，所述容纳空间76和注射口77上均设有移动口，所述阻挡片78设置在油筒72上且阻挡片78的一端滑动设置在注射口77处，所述上油螺旋杆74的前端设有推油板；油筒72内设有粘稠状润滑油，油筒72上设有进油管，工作人员可以通过进油管随时向油筒72内添加润滑油，阻挡片78由一个圆盘和直板组成，圆盘的直径等于注射口的直径，上油机构7是由上油电缸73运作，带动上油螺旋杆74移动，上油螺旋杆74移动会带动旋转环75在油筒72内转动，旋转环75上的螺旋叶片对油筒72内的润滑油搅拌，同时上油电缸73推动推油板将润滑油向容纳空间76处输送，然后润滑油受推油板和旋转环75的螺旋叶片拨动下从通孔进入容纳空间76，移动口是与阻挡片78的直板相嵌合，以供容纳空间76和注射口77移动，上油电缸73继续运作，带动容纳空间76和注射口77顺着阻挡片78向外侧的第一蜗轮52和第二蜗轮61处移动，而在注射口77未至指定地点时，阻挡片78的位置位于注射口77处，阻挡片78对注射口77进行封堵，润滑油无法注射，当注射口77抵达指定地点时，推油板位于旋转环75前方，阻挡片78位于容纳空间76处，润滑油可以从阻挡片78旁侧进入注射口77而喷射至第一蜗轮52和第二蜗轮61处，避免在长期上下料操作下，第一蜗轮52和第二蜗轮61处出现老化和产生异响的情况。
39.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。