一种具有新型助力装置的工业机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人领域，具体涉及到一种具有新型助力装置的工业机器人。


背景技术：

2.工业机器人是工业生产中关键设备,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器,在我国，工业机器人广泛应用于制造业，工业机器人可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，在进行使用工业机器人，需要改进的地方：
3.现有的工业制造中会通过工业机器人对一些大件重物需要移位调整，在进行取大物件的过程中是直接用机械手臂对大物件进行夹取，由于机械手臂上没有设置助力件，当机械手臂在提起重物过程中，机械手臂所受到的重力载荷超出所能承受的范围时会出现操控提拉力度不足，使得整个机械手臂会受到重物向下的牵制力而倾斜下摆，夹取的物件也会随着机械手臂下移掉落在地，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种具有新型助力装置的工业机器人，其结构包括固定底座、旋转轴、主支撑杆、助力装置、操作杆、角度调节轴、安装头、控制轴，所述固定底座顶部嵌固有旋转轴，所述旋转轴上安装有主支撑杆且两者活动连接，所述主支撑杆另一端与相接，所述控制轴与操作杆相接，所述操作杆前端设有与之相接的角度调节轴，所述角度调节轴与安装头固定连接，所述操作杆与底部连接有助力装置，所述助力装置一侧的中间位置与相接，所述操作杆底部安装有控制轴。
5.作为发明内容的进一步优化，所述助力装置包括有平衡杆、驱动箱、助力撑件、缓冲气件、转动调盘、螺纹筒，所述平衡杆后端中间安装有转动调盘，所述平衡杆顶部两侧固定连接有驱动箱，两个所述驱动箱远离平衡杆的一端设有两根与之相接通的螺纹筒，所述螺纹筒与助力撑件活动连接，两个所述螺纹筒之间设有缓冲气件，所述缓冲气件一端固定连接在驱动箱顶部中间位置上，另一端吻合连接在助力撑件上，所述转动调盘与控制轴相接，两个所述助力撑件与操作杆相连。
6.作为发明内容的进一步优化，所述驱动箱包括有转动盘、第一齿轮、电机、第一锥齿轮、转动轴、第二齿轮、第二锥齿轮、箱体，所述转动盘设有两个，两个转动盘安装在箱体底部两侧，两个所述转动盘顶部安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮顶部与螺纹筒底部固定连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮嵌套在转动轴一侧，所述转动轴中间位置设有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述第一齿轮安装在电机上，所述电机固定在箱体底部中间，所述箱体顶部中间设有缓冲气件，所述箱体固定连接在平衡杆上。
7.作为发明内容的进一步优化，所述助力撑件包括有安装板、辅助缓件、吸附片、对接口、支撑板、螺杆，所述安装板吻合连接在支撑板底部，所述安装板远离支撑板的一端安
装有螺杆，所述支撑板中间位置设有对接口，所述支撑板顶部两侧均设有与之相接的辅助缓件，所述辅助缓件另一端与吸附片吻合连接，所述螺杆与螺纹筒通过螺纹连接，所述对接口与缓冲气件相接，所述吸附片与操作杆相连。
8.作为发明内容的进一步优化，所述辅助缓件包括有弹撑顶板、弹性件、牵拉条、张合件、活动导片、壳体，所述弹撑顶板设有两块，两块弹撑顶板呈弯弧形对称分布在壳体内部两侧，两块所述弹撑顶板之间设有张合件，所述张合件内部连接有牵拉条，所述张合件两端分别设有与之相接的活动导片，所述活动导片设有四片，四片活动导片与张合件之间均连接有弹性件，所述壳体顶部设有与之相吻合的吸附片，所述壳体连接在支撑板上。
9.作为发明内容的进一步优化，所述缓冲气件包括有缸体、缓冲密封圈、保护缓件、活塞杆、出气口、活塞、进气口，所述缸体内部设有活塞、活塞杆，所述活塞杆与缓冲密封圈相接，所述缓冲密封圈设在缸体内部，所述缸体一侧设有与之相接通的出气口、进气口，所述活塞杆顶部设有与之相接的保护缓件，所述缸体安装在箱体顶部。
10.作为发明内容的进一步优化，所述保护缓件包括有扇形叠件、充气囊、接杆、外壳、限位框、活动腔、接头，所述扇形叠件设有两个，两个扇形叠件设在充气囊两端，所述充气囊两侧设有与之相接的接头，所述接头远离充气囊的一端与接杆固定连接，所述接杆与活动腔活动连接，所述活动腔设有两个，两个活动腔嵌固在限位框两侧，所述限位框设在外壳中间，所述外壳与活塞杆相接。
11.作为发明内容的进一步优化，所述支撑板与螺杆连接构成“匚”形结构，螺杆贯穿伸入螺纹筒内部且两者通过螺纹活动连接。
12.作为发明内容的进一步优化，所述扇形叠件与充气囊相接呈“乂”字形结构。
13.有益效果
14.本发明一种具有新型助力装置的工业机器人，具有以下有益效果：
15.1、本发明通过平衡杆、驱动箱、助力撑件、缓冲气件、转动调盘、螺纹筒的结合设置，缓冲气件贯穿连接在助力撑件上，两个助力撑件分别吻合连接在操作杆上，在对操作杆的位置进行转动调整控制，转动调盘会在的作用下带动平衡杆随之进行转动，两个助力撑件也会随着平衡杆进行滑动调节，通过两个助力撑件对操作杆进行助力支撑，使得操作杆可以稳定将物件进行夹取。
16.2、本发明通过转动盘、第一齿轮、电机、第一锥齿轮、转动轴、第二齿轮、第二锥齿轮的结合设置，在对操作杆进行助力时，驱动电机带动第一齿轮进行转动，第一齿轮与第二齿轮相啮合，转动轴在第二齿轮的作用下带动两侧的第二锥齿轮进行转动，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合带动螺纹筒进行转动，螺纹筒在转动的同时将助力撑件向上升起，通过助力撑件与缓冲气件配合向上顶起操作杆，给操作杆提供一个向上的助力。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1为本发明一种具有新型助力装置的工业机器人的结构示意图；
19.图2为本发明助力装置的内部结构示意图。
20.图3为本发明驱动箱的剖面结构示意图。
21.图4为本发明助力撑件的内部结构示意图。
22.图5为本发明缓冲气件的内部结构示意图。
23.图中：固定底座1、旋转轴2、主支撑杆3、助力装置4、操作杆5、角度调节轴6、安装头7、控制轴8、平衡杆41、驱动箱42、助力撑件43、缓冲气件44、转动调盘45、螺纹筒46、转动盘421、第一齿轮422、电机423、第一锥齿轮424、转动轴425、第二齿轮426、第二锥齿轮427、箱体428、安装板431、辅助缓件432、吸附片433、对接口434、支撑板435、螺杆436、弹撑顶板r1、弹性件r2、牵拉条r3、张合件r4、活动导片r5、壳体r6、缸体441、缓冲密封圈442、保护缓件443、活塞杆444、出气口445、活塞446、进气口447、缸体448、扇形叠件s1、充气囊s2、接杆s3、外壳s4、限位框s5、活动腔s6、接头s7。
具体实施方式
24.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
25.实施例一
26.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种具有新型助力装置的工业机器人，其结构包括固定底座1、旋转轴2、主支撑杆3、助力装置4、操作杆5、角度调节轴6、安装头7、控制轴8，所述固定底座1顶部嵌固有旋转轴2，所述旋转轴2上安装有主支撑杆3且两者活动连接，所述主支撑杆3另一端与控制轴8相接，所述控制轴8与操作杆5相接，所述操作杆5前端设有与之相接的角度调节轴6，所述角度调节轴6与安装头7固定连接，所述操作杆5与底部连接有助力装置4，所述助力装置4一侧的中间位置与控制轴8相接，所述安装头7一端安装有控制轴8。
27.请参阅图2，所述助力装置4包括有平衡杆41、驱动箱42、助力撑件43、缓冲气件44、转动调盘45、螺纹筒46，所述平衡杆41后端中间安装有转动调盘45，所述平衡杆41顶部两侧固定连接有驱动箱42，两个所述驱动箱42远离平衡杆41的一端设有两根与之相接通的螺纹筒46，所述螺纹筒46与助力撑件43活动连接，两个所述螺纹筒46之间设有缓冲气件44，所述缓冲气件44一端固定连接在驱动箱42顶部中间位置上，另一端吻合连接在助力撑件43上，所述转动调盘45与控制轴8相接，两个所述助力撑件43与操作杆5相连。
28.请参阅图3，所述驱动箱42包括有转动盘421、第一齿轮422、电机423、第一锥齿轮424、转动轴425、第二齿轮426、第二锥齿轮427、箱体428，所述转动盘421设有两个，两个转动盘421安装在箱体428底部两侧，两个所述转动盘421顶部安装有第一锥齿轮424，所述第一锥齿轮424顶部与螺纹筒46底部固定连接，所述第一锥齿轮424与第二锥齿轮427相啮合，所述第二锥齿轮427嵌套在转动轴425一侧，所述转动轴425中间位置设有第二齿轮426，所述第二齿轮426与第一齿轮422相啮合，所述第一齿轮422安装在电机423上，所述电机423固定在箱体428底部中间，所述箱体428顶部中间设有缓冲气件44，所述箱体428固定连接在平衡杆41上。
29.请参阅图4，所述助力撑件43包括有安装板431、辅助缓件432、吸附片433、对接口434、支撑板435、螺杆436，所述安装板431吻合连接在支撑板435底部，所述安装板431远离支撑板435的一端安装有螺杆436，所述支撑板435中间位置设有对接口434，所述支撑板435顶部两侧均设有与之相接的辅助缓件432，所述辅助缓件432另一端与吸附片433吻合连接，
所述螺杆436与螺纹筒46通过螺纹连接，所述对接口434与缓冲气件44相接，所述吸附片433与操作杆5相连。
30.请参阅图4，所述支撑板435与螺杆436连接构成“匚”形结构，螺杆436贯穿伸入螺纹筒46内部且两者通过螺纹活动连接。
31.上述的吸附片433是用于配合辅助缓件432，辅助缓件432上连接有吸附片433，吸附片433采用丁腈橡胶材料制成，具有较大的扯断力和吸附力，可以紧密吸附在操作杆5上，然后通过辅助缓件432配合吸附片433对操作杆5进行缓冲保护。
32.请参阅图4，所述辅助缓件432包括有弹撑顶板r1、弹性件r2、牵拉条r3、张合件r4、活动导片r5、壳体r6，所述弹撑顶板r1设有两块，两块弹撑顶板r1呈弯弧形对称分布在壳体r6内部两侧，两块所述弹撑顶板r1之间设有张合件r4，所述张合件r4内部连接有牵拉条r3，所述张合件r4两端分别设有与之相接的活动导片r5，所述活动导片r5设有四片，四片活动导片r5与张合件r4之间均连接有弹性件r2，所述壳体r6顶部设有与之相吻合的吸附片433，所述壳体r6连接在支撑板435上。
33.上述的活动导片r5是用于配合张合件r4，吸附片433与操作杆5吻合连接，操作杆5会将所受到的重力通过吸附片433传导到壳体r6上，壳体r6受压后会向内缩，活动导片r5在壳体r6的作用下会向外张开，在张开到一定限度后，会将压力传导到张合件r4上，张合件r4会随之向外张开而向内回缩，弹性件r2具有弹簧的缓冲作用，可以辅助张合件r4起到缓压作用。
34.实施例二
35.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种具有新型助力装置的工业机器人，其结构包括固定底座1、旋转轴2、主支撑杆3、助力装置4、操作杆5、角度调节轴6、安装头7、控制轴8，所述固定底座1顶部嵌固有旋转轴2，所述旋转轴2上安装有主支撑杆3且两者活动连接，所述主支撑杆3另一端与控制轴8相接，所述控制轴8与操作杆5相接，所述操作杆5前端设有与之相接的角度调节轴6，所述角度调节轴6与安装头7固定连接，所述操作杆5与底部连接有助力装置4，所述助力装置4一侧的中间位置与控制轴8相接，所述安装头7一端安装有控制轴8。
36.请参阅图2，所述助力装置4包括有平衡杆41、驱动箱42、助力撑件43、缓冲气件44、转动调盘45、螺纹筒46，所述平衡杆41后端中间安装有转动调盘45，所述平衡杆41顶部两侧固定连接有驱动箱42，两个所述驱动箱42远离平衡杆41的一端设有两根与之相接通的螺纹筒46，所述螺纹筒46与助力撑件43活动连接，两个所述螺纹筒46之间设有缓冲气件44，所述缓冲气件44一端固定连接在驱动箱42顶部中间位置上，另一端吻合连接在助力撑件43上，所述转动调盘45与控制轴8相接，两个所述助力撑件43与操作杆5相连。
37.请参阅图3，所述驱动箱42包括有转动盘421、第一齿轮422、电机423、第一锥齿轮424、转动轴425、第二齿轮426、第二锥齿轮427、箱体428，所述转动盘421设有两个，两个转动盘421安装在箱体428底部两侧，两个所述转动盘421顶部安装有第一锥齿轮424，所述第一锥齿轮424顶部与螺纹筒46底部固定连接，所述第一锥齿轮424与第二锥齿轮427相啮合，所述第二锥齿轮427嵌套在转动轴425一侧，所述转动轴425中间位置设有第二齿轮426，所述第二齿轮426与第一齿轮422相啮合，所述第一齿轮422安装在电机423上，所述电机423固定在箱体428底部中间，所述箱体428顶部中间设有缓冲气件44，所述箱体428固定连接在平
衡杆41上。
38.请参阅图5，所述缓冲气件44包括有缸体441、缓冲密封圈442、保护缓件443、活塞杆444、出气口445、活塞446、进气口447，所述缸体441内部设有活塞446、活塞杆444，所述活塞杆444与缓冲密封圈442相接，所述缓冲密封圈442设在缸体441内部，所述缸体441一侧设有与之相接通的出气口445、进气口447，所述活塞杆444顶部设有与之相接的保护缓件443，所述缸体441安装在箱体428顶部。
39.上述的活塞杆444是用于配合缸体441，通过电磁气动阀通过气管将气体传导到进气口447，气体通过进气口447进入到缸体441底部，气流推动活塞446迫使活塞杆444在缸体441内部向外运动，使得活塞杆444向外移动给操作杆57起到助力作用。
40.请参阅图5，所述保护缓件443包括有扇形叠件s1、充气囊s2、接杆s3、外壳s4、限位框s5、活动腔s6、接头s7，所述扇形叠件s1设有两个，两个扇形叠件s1设在充气囊s2两端，所述充气囊s2两侧设有与之相接的接头s7，所述接头s7远离充气囊s2的一端与接杆s3固定连接，所述接杆s3与活动腔s6活动连接，所述活动腔s6设有两个，两个活动腔s6嵌固在限位框s5两侧，所述限位框s5设在外壳s4中间，所述外壳s4与活塞杆444相接。
41.所述扇形叠件s1与充气囊s2相接呈“乂”字形结构。
42.上述的充气囊s2是用于配合扇形叠件s1，扇形叠件s1在受压后会向内回缩叠压在一起，扇形叠件s1回缩到一定位置后，会将压力压制到充气囊s2上，充气囊s2两端同时受力，其内部的气体会向两侧膨胀将接头s7顶出，有效起到缓冲保护。
43.下面对上述技术方案中的工作原理作如下说明：
44.本发明在进行使用时，将转动调盘45稳定卡合在控制轴8上，再把平衡杆41嵌固在转动调盘45上，平衡杆41顶部两侧安装有箱体428，箱体428通过螺纹筒46与助力撑件43相接，箱体428中间位置安装有缸体441，助力撑件43上的支撑板435上安装有多个活动腔s6和对接口434，活动腔s6上连接有吸附片433，吸附片433采用吸盘的吸附作用紧密吸附在操作杆5底部两侧上，在需要夹取物件时，通过控制轴8对操作杆5的角度进行调整呈倾斜状态，调盘45在控制轴8的作用下带动平衡杆41随着操作杆5进行倾斜活动，通过角度调节轴6对安装头7的方位进行调整，在安装头7上安装上抓手，通过抓手抓取重物件上的钩绳，再通过控制轴8控制操作杆5向上移动将重物件向上提拉，操作杆5在上移提拉重物过程中，驱动电机423带动第一齿轮422进行转动，第一齿轮422与第二齿轮426相啮合，转动轴425在第二齿轮426的作用下带动两侧的第二锥齿轮427进行转动，两个第二锥齿轮427与两侧的第一锥齿轮424相啮合，第一锥齿轮424在转动盘421上带动螺纹筒46进行转动，螺纹筒46在转动的同时螺杆436会在安装板431的作用下带动支撑板435随之升起，外壳s4吻合连接在支撑板435中间位置上的对接口434上，当操作杆5在向上移动调平时，支撑板435在螺杆436的作用下会对操作杆5起到辅助支撑力，支撑板435在向上顶起时，支撑板435上的壳体r6和外壳s4都会随之受到支撑板435向上推力和操作杆5向下的压力，壳体r6受到推压力后会将压力传导到活动导片r5上，张合件r4两侧的活动导片r5受到压力后会向外扩展滑开，活动导片r5在张开的过程中会向内推压弹性件r2，弹性件r2具有弹簧的弹动作用力，在受压后会向内压缩，将压力传导到张合件r4上，张合件r4受力向外扩展而向内回缩，其内部的牵拉条r3会对张合件r4进行牵制，防止张合件r4张开后无法复位，外壳s4在受压后会将压力传导到扇形叠件s1上，扇形叠件s1受压后会层层向内叠压在一起，扇形叠件s1将所受到的压力传导
到充气囊s2上，充气囊s2两端同时受力，其内部的气体会向两侧扩散膨胀将接头s7顶出，接头s7带动接杆s3向外移动，接杆s3在活动腔s6内部滑动调整，通过限位框s5对充气囊s2的位置进行限制，防止充气囊s2受压后会出现移位；
45.通过壳体r6和外壳s4在收缩到一定限度后，螺杆436在螺纹筒46的作用下持续上移，气管将电磁气动阀与气管进气口447相接通，打开电磁气动阀，气体通过气管传导到进气口447内部，气体通过进气口447进入到缸体441底部，气流推动活塞446迫使活塞杆444在缸体441内部向外运动，使得活塞杆444会带动支撑板435向外移动，支撑板435在活塞杆444和螺杆436的作用下向上移动可以给操作杆5提供一个向上升的助力，使得操作杆5，再通过电机423带动第一齿轮422回转，第二齿轮426在第一齿轮422的作用下带动转动轴425回转，转动轴425上的第二锥齿轮427与第一锥齿轮424相啮合带动螺纹筒46回转，螺纹筒46在回转时，其内部的螺杆436会随之向内移动，再通过电磁阀控制移动中心阀芯，使气流换向，气流从出气口445流入缸体441内部，活塞446带动活塞杆444往回运动，活塞杆444和螺杆436配合将连接在操作杆5后侧的支撑板435向内拉回，使得两块支撑板435可以对操作杆5的前后分别起到牵拉力和支撑助力，通过助力撑件43和缓冲气件44配合对操作杆5所受到的重力进行分散，有效降低操作杆5所承受的重量，操作杆5在助力撑件43和缓冲气件44的辅助支撑下可以有效稳定上移将大物件向上拉起，可以稳定对大物件进行移动调整。
46.综上所述，本发明采用固定底座、旋转轴、主支撑杆、助力装置、操作杆、角度调节轴、安装头、控制轴、的结合设置形成新的具有新型助力装置的工业机器人，缓冲气件贯穿连接在助力撑件上，两个助力撑件分别吻合连接在操作杆上，在对操作杆的位置进行转动调整控制，转动调盘会在的作用下带动平衡杆随之进行转动，两个助力撑件也会随着平衡杆进行滑动调节，通过两个助力撑件对操作杆进行助力支撑，使得操作杆可以稳定将物件进行夹取。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。