一种工业机械臂及其使用方法与流程

1.本发明涉及机械手臂技术领域，具体为一种工业机械臂及其使用方法。


背景技术：

2.机械手臂是一种可以实现类似人手功能的机器人部件，机器爪是用来夹持工件或工具的部件，是重要的执行机构之一，在工业生产中，通常使用机械手臂来完成物件的夹持移动或实现工业自动化。
3.现有的机械手臂在执行工作任务时往往根据计算机设置的相应程序与步骤进行，在人工设置相应程序时可能会因为操作不当或操作失误导致机械手臂与操作平台抵触造成机械手臂或平台受损的问题，防呆效果差，并且在长期的工作过程中机械的运动会形成误差积累，导致夹持准度偏差的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业机械臂及其使用方法，解决了在人工设置相应程序时可能会因为操作不当或操作失误导致机械手臂与操作平台抵触造成机械手臂或平台受损的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业机械臂，包括平台，所述平台的顶端两侧均固定连接有立柱，所述立柱的顶端固定连接有电动滑轨，所述电动滑轨的驱动端安装有定位座，所述定位座的顶端安装有安装座，所述安装座的前端固定连接有直线电机，所述直线电机的前端底部固定连接有安装板，所述安装板前端固定连接有液压缸，所述安装板的底端固定连接有基座，所述基座的底端两侧均设置有t型槽，所述t型槽的内部均滑动连接有t型块，所述t型块的底端均固定连接有夹爪，所述液压缸的驱动端固定连接有活动块，所述活动块的左右两侧外壁均转动连接有四个传动板，同侧所述传动板远离活动块的一端均转动连接在相应夹爪的顶部，左侧所述夹爪的左端固定连接有超声波传感器，所述直线电机的后端底部固定连接有套管，所述套管的内部滑动连接有触杆，所述直线电机的后端对应触杆的上方固定连接有电源按钮。
6.优选的，所述活动块的底端中部安装有红外定位器，所述平台的顶端右侧固定连接有反光定位片，所述平台的顶端中部设置有放置区。
7.优选的，所述触杆的杆体中部固定连接有下限位块，所述下限位块的顶端固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接在套管的顶端内壁，所述触杆的杆体顶部对应触杆的外部固定连接有上限位块，所述触杆的底端固定连接有安全触板，所述安全触板的垂直高度低于夹爪的垂直高度。
8.优选的，所述定位座的顶端设置有定位槽，所述定位槽的宽度与安装座的宽度相适配，所述安装座的底端前方固定连接有卡板，所述安装座的内部滑动连接有插杆，所述插杆的顶端内壁固定连接有拉簧，所述拉簧的底端固定连接在安装座的顶端，所述定位座的顶端对应插杆的下方设置有插槽。
9.优选的，所述夹爪的相对一端均固定连接有若干橡胶条，所述安装板的前端对应液压缸的位置处固定连接有防护罩。
10.优选的，左侧所述立柱的前端固定连接有控制器，左侧所述立柱的前端顶部固定连接有报警灯，所述报警灯、电动滑轨、直线电机、超声波传感器和电源按钮均与控制器电性连接。
11.优选的，包括以下步骤：
12.s1.通过控制器驱动电动滑轨，电动滑轨带动夹爪向右滑动，当活动块底部的红外定位器运动到反光定位片的位置时，红外定位器发出的红外光被反光定位片反射，控制器接收到红外定位器的反馈信号并将该点设置为原点；
13.s2.夹爪定位后通过控制器的内部程序对电动滑轨与直线电机进行控制使夹爪运动至放置区的工业零件对应的位置处，通过驱动液压缸带动活动块向上运动并带动传动板收拢，从而带动t型块滑动使夹爪对工件夹紧；
14.s3.当夹爪距离平台面过近时，通过超声波传感器对距离进行监测并反馈至控制器，控制器将控制直线电机的电路断开，直线电机停止工作，夹爪停止向下运动；
15.s4.当s3中的超声波传感器或控制器控制直线电机的电路故障时，通过安全触板接触平台并带动触杆向上运动关闭电源按钮，通过电源按钮直接控制直线电机断电，能够在夹爪接触到平台之前停止其运动；
16.s5.夹持完成后通过直线电机完成夹爪的提升，并通过电动滑轨带动夹爪将工件转移至指定位置处；
17.s6.完成一套夹取工作后，电动滑轨带动夹爪复位至s1中的原点处。
18.优选的，还包括直线电机的安装方法，将安装座的卡板卡入定位座的定位槽处并推入直至拉簧带动插杆插入插槽内即可完成直线电机的安装。
19.本发明提供了一种工业机械臂及其使用方法。具备以下有益效果：
20.1、本发明当夹爪距离平台面过近时，通过超声波传感器对距离进行监测并反馈至控制器，控制器将控制直线电机的电路断开，直线电机停止工作，夹爪停止向下运动，当超声波传感器或控制器控制直线电机的电路故障时，通过安全触板接触平台并带动触杆向上运动关闭电源按钮，通过电源按钮直接控制直线电机断电，能够在夹爪接触到平台之前停止其运动，通过上述双重防呆设置能够有效防止夹爪因操作不当与平台抵触造成机械损坏的问题。
21.2、本发明通过控制器驱动电动滑轨，电动滑轨带动夹爪向右滑动，当活动块底部的红外定位器运动到反光定位片的位置时，红外定位器发出的红外光被反光定位片反射，控制器接收到红外定位器的反馈信号并将该点设置为原点，能够在每次机械爪执行完任务后都会定位至原点，保证每次执行任务时机械爪不会因为累积误差造成的最后的夹取偏差。
附图说明
22.图1为本发明的前方立体图；
23.图2为本发明的后方立体图；
24.图3为本发明的夹爪结构示意图；
25.图4为图3中的结构爆炸图；
26.图5为本发明的触杆结构示意图；
27.图6为本发明的定位座结构示意图；
28.图7为本发明的流程图。
29.其中，1、平台；2、立柱；3、电动滑轨；4、直线电机；5、安装板；6、防护罩；7、报警灯；8、控制器；9、放置区；10、反光定位片；11、安装座；12、电源按钮；13、套管；14、触杆；15、液压缸；16、基座；17、活动块；18、超声波传感器；19、红外定位器；20、t型槽；21、t型块；22、夹爪；23、橡胶条；24、传动板；25、定位座；26、定位槽；27、插槽；28、卡板；29、插杆；30、拉簧；31、下限位块；32、上限位块；33、弹簧；34、安全触板。
具体实施方式
30.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.实施例：
32.如图1-7所示，本发明实施例提供一种工业机械臂，包括平台1，平台1的顶端两侧均固定连接有立柱2，立柱2的顶端固定连接有电动滑轨3，电动滑轨3的驱动端安装有定位座25，定位座25的顶端安装有安装座11，安装座11的前端固定连接有直线电机4，直线电机4的前端底部固定连接有安装板5，安装板5前端固定连接有液压缸15，安装板5的底端固定连接有基座16，基座16的底端两侧均设置有t型槽20，t型槽20的内部均滑动连接有t型块21，t型块21的底端均固定连接有夹爪22，液压缸15的驱动端固定连接有活动块17，活动块17的左右两侧外壁均转动连接有四个传动板24，同侧传动板24远离活动块17的一端均转动连接在相应夹爪22的顶部，左侧夹爪22的左端固定连接有超声波传感器18，直线电机4的后端底部固定连接有套管13，套管13的内部滑动连接有触杆14，直线电机4的后端对应触杆14的上方固定连接有电源按钮12，通过控制器8的内部程序对电动滑轨3与直线电机4进行控制使夹爪22运动至放置区的工业零件对应的位置处，通过驱动液压缸15带动活动块17向上运动并带动传动板24收拢，从而带动t型块21滑动使夹爪22对工件夹紧，夹爪22通过水平方向的运动夹持扩展空间小，夹持稳定度高。
33.活动块17的底端中部安装有红外定位器19，平台1的顶端右侧固定连接有反光定位片10，平台1的顶端中部设置有放置区9，红外定位器19发出的红外光被反光定位片10反射，方便夹爪22确定起始原点。
34.触杆14的杆体中部固定连接有下限位块31，下限位块31的顶端固定连接有弹簧33，弹簧33的顶端固定连接在套管13的顶端内壁，触杆14的杆体顶部对应触杆14的外部固定连接有上限位块32，触杆14的底端固定连接有安全触板34，安全触板34的垂直高度低于夹爪22的垂直高度。
35.定位座25的顶端设置有定位槽26，定位槽26的宽度与安装座11的宽度相适配，安装座11的底端前方固定连接有卡板28，安装座11的内部滑动连接有插杆29，插杆29的顶端内壁固定连接有拉簧30，拉簧30的底端固定连接在安装座11的顶端，定位座25的顶端对应
插杆29的下方设置有插槽27。
36.夹爪22的相对一端均固定连接有若干橡胶条23，安装板5的前端对应液压缸15的位置处固定连接有防护罩6，通过橡胶条23提高夹爪22夹持工件的稳定性，通过防护罩6对液压缸15驱动时进行防护，提高安全性。
37.左侧立柱2的前端固定连接有控制器8，左侧立柱2的前端顶部固定连接有报警灯7，报警灯7、电动滑轨3、直线电机4、超声波传感器18和电源按钮12均与控制器8电性连接。
38.一种工业机械臂的使用方法包括以下步骤：
39.s1.通过控制器8驱动电动滑轨3，电动滑轨3带动夹爪22向右滑动，当活动块17底部的红外定位器19运动到反光定位片10的位置时，红外定位器19发出的红外光被反光定位片10反射，控制器8接收到红外定位器19的反馈信号并将该点设置为原点；
40.s2.夹爪22定位后通过控制器8的内部程序对电动滑轨3与直线电机4进行控制使夹爪22运动至放置区9的工业零件对应的位置处，通过驱动液压缸15带动活动块17向上运动并带动传动板24收拢，从而带动t型块20滑动使夹爪22对工件夹紧；
41.s3.当夹爪22距离平台面过近时，通过超声波传感器18对距离进行监测并反馈至控制器8，控制器8将控制直线电机4的电路断开，直线电机4停止工作，夹爪22停止向下运动；
42.s4.当s3中的超声波传感器18或控制器8控制直线电机4的电路故障时，通过安全触板34接触平台并带动触杆14向上运动关闭电源按钮12，通过电源按钮12直接控制直线电机14断电，能够在夹爪22接触到平台1之前停止其运动；
43.s5.夹持完成后通过直线电机14完成夹爪22的提升，并通过电动滑轨3带动夹爪22将工件转移至指定位置处；
44.s6.完成一套夹取工作后，电动滑轨3带动夹爪22复位至s1中的原点处。
45.还包括直线电机4的安装方法，将安装座11的卡板28卡入定位座25的定位槽26处并推入直至拉簧30带动插杆29插入插槽27内即可完成直线电机4的安装，通过反向操作能够快速完成直线电机4的拆卸，提高了检修效率。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。