本發(fā)明涉及機(jī)械抓手，尤其涉及一種效率提升的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂及其工作方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)機(jī)器人是一種能夠自動執(zhí)行各種工業(yè)任務(wù)的機(jī)器裝置，它們通常由機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)組成。工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上進(jìn)行精確且高效的操作，可以替代或輔助人力完成重復(fù)性、繁瑣或危險的工作。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍非常廣泛，包括汽車制造、電子產(chǎn)品組裝、金屬加工、物流倉儲等領(lǐng)域。它們可以執(zhí)行各種任務(wù)，如焊接、裝配、搬運、噴涂、打磨、質(zhì)檢等。通過編程和傳感器技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)高度靈活的動作和精確的操作，提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和安全性。

2、機(jī)械抓手是一種用于機(jī)械臂上執(zhí)行各種任務(wù)的機(jī)械裝置，通常具有類似人類手臂的結(jié)構(gòu)。它由一系列鉸接連接的關(guān)節(jié)組成，可以在三維空間內(nèi)移動并執(zhí)行特定的任務(wù)。機(jī)械臂廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線、倉儲物流、醫(yī)療手術(shù)、太空探索等領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)械抓手常用于自動化生產(chǎn)線上，用于搬運、裝配、焊接、噴涂等工序。它們可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序執(zhí)行精確的動作，提高生產(chǎn)效率并減少人為錯誤。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械抓手運用于對物體進(jìn)行抓取搬運，通過將物體由產(chǎn)線上抓取至某處或提升至安裝點，實現(xiàn)轉(zhuǎn)運或裝配的功能。由于機(jī)械抓手的執(zhí)行由各關(guān)節(jié)配合完成，其抓取后的轉(zhuǎn)動和聯(lián)動需要一定的執(zhí)行時間，故而導(dǎo)致與機(jī)械抓手配合的產(chǎn)線傳輸效率的降低。因此，亟待生產(chǎn)一種可提升抓取效率，減少等待時間的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題提供一種效率提升的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂及其工作方法。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種效率提升的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂，包括機(jī)械抓手、支撐架和旋轉(zhuǎn)基座，所述機(jī)械抓手通過支撐架安裝于旋轉(zhuǎn)基座上，所述機(jī)械抓手包括兩個，兩個機(jī)械抓手相互背對設(shè)置，所述支撐架上設(shè)置有兩組由電機(jī)驅(qū)動的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括輸送帶和設(shè)置于輸送帶內(nèi)環(huán)的驅(qū)動滾輪，所述驅(qū)動滾輪架設(shè)于支撐架上與電機(jī)傳動連接，所述輸送帶的外表面等間距設(shè)置有分隔擋板，兩組所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)位于第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的上方，所述第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的橫向長度大于第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的橫向長度，所述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間形成有傳輸通道，所述傳輸通道的兩端分別導(dǎo)向兩個機(jī)械抓手的下方。

4、進(jìn)一步的，所述支撐架包括兩組相對設(shè)置的支撐板，兩個所述驅(qū)動滾輪橫向架設(shè)于兩組支撐板之間，所述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均安裝于兩組支撐板之間。第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用于將其固定在支撐板上的框架，在框架的固定下，第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)均可獨立固定和運行。輸送帶的內(nèi)環(huán)設(shè)置有齒形結(jié)構(gòu)，驅(qū)動滾輪上設(shè)計有對應(yīng)的齒輪，驅(qū)動滾輪與輸送帶的內(nèi)表面的齒形結(jié)構(gòu)嚙合，在電機(jī)的驅(qū)動下，第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)同步轉(zhuǎn)動，此外兩組支撐板之間的距離不小于物體的寬度。

5、進(jìn)一步的，所述電機(jī)設(shè)置于任意一側(cè)所述支撐板上，所述支撐板上設(shè)置有供電機(jī)輸出軸貫穿的軸孔，所述電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有傳動帶，所述傳動帶的兩端分別與兩個驅(qū)動滾輪傳動連接。電機(jī)通過架板固定安裝于支撐板上，電機(jī)的輸出軸穿過軸孔與傳動帶的內(nèi)環(huán)嚙合連接，在電機(jī)的轉(zhuǎn)動下，傳動帶跟隨轉(zhuǎn)動。

6、進(jìn)一步的，兩個所述驅(qū)動滾輪包括第一驅(qū)動滾輪和第二驅(qū)動滾輪，所述第一驅(qū)動滾輪位于第二驅(qū)動滾輪的上方，所述傳動帶的上方內(nèi)環(huán)齒接有引導(dǎo)輪，所述引導(dǎo)輪與第一驅(qū)動滾輪齒接，所述第二驅(qū)動滾輪與傳動帶的下方內(nèi)環(huán)齒接，所述第一驅(qū)動滾輪與第二驅(qū)動滾輪的轉(zhuǎn)動方向相反。驅(qū)動滾輪的兩端設(shè)置有定位桿，支撐板上設(shè)置有用于限定定位桿的插孔，第一驅(qū)動滾輪和第二驅(qū)動滾輪的定位桿分別穿過傳動帶的內(nèi)環(huán)安裝于兩個支撐板之間。定位桿上環(huán)繞設(shè)置有齒條，其中第一驅(qū)動滾輪上的齒條位于傳動帶的外部，第二驅(qū)動滾輪上的齒條位于傳動帶上，并與傳動帶的內(nèi)環(huán)嚙合連接。引導(dǎo)輪的一端固定于支撐板上，引導(dǎo)輪的另一端穿過傳動帶的內(nèi)環(huán)與傳動帶嚙合連接。引導(dǎo)輪向外延長，同時還與第一驅(qū)動滾輪上的定位桿嚙合，故而在傳動帶轉(zhuǎn)動的過程中，第一驅(qū)動滾輪反向轉(zhuǎn)動。

7、對應(yīng)到本技術(shù)方案中，當(dāng)電機(jī)的輸出軸順時針方向轉(zhuǎn)動時，傳動帶、引導(dǎo)輪和第二驅(qū)動滾輪順時針轉(zhuǎn)動，第一驅(qū)動滾輪逆時針方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而引導(dǎo)第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)逆時針轉(zhuǎn)動，第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)順時針轉(zhuǎn)動，放置于第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間的物體由左端傳輸至右端；當(dāng)電機(jī)的輸出軸逆時針方向轉(zhuǎn)動時，傳動帶、引導(dǎo)輪和第二驅(qū)動滾輪均逆時針轉(zhuǎn)動，第一驅(qū)動滾輪順時針方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)而引導(dǎo)第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)順時針轉(zhuǎn)動，第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)逆時針轉(zhuǎn)動，放置于第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間的物體由右端傳輸至左端。

8、進(jìn)一步的，兩組所述支撐板上設(shè)置有兩個相對布置的固定板，所述固定板上等間距布置有數(shù)個縱向?qū)Р郏隹v向?qū)Р凵蠙M置有連接兩個固定板的限位桿。固定板為棱形結(jié)構(gòu)，與第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的側(cè)面形狀適配，固定板固定安裝于支撐板上，數(shù)個縱向?qū)Р鄣乳g距布置。

9、進(jìn)一步的，數(shù)個所述限位桿分別穿設(shè)于第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的內(nèi)環(huán)。除兩側(cè)的縱向?qū)Р弁?，其他縱向?qū)Р凵暇鋫溆袃蓚€限位桿，其中上方的限位桿對應(yīng)穿過第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的內(nèi)環(huán)，下方的限位桿對應(yīng)穿過第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的內(nèi)環(huán)。位于兩側(cè)的縱向?qū)Р凵戏謩e設(shè)置有一個限位桿，兩個限位桿對應(yīng)穿過第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)兩端的內(nèi)環(huán)。在對限位桿進(jìn)行高低位置調(diào)節(jié)時，將同一個縱向?qū)Р凵系膬蓚€限位桿同步調(diào)高，或同步調(diào)低，并始終保持兩個限位桿之間的距離相同，即物體的高度，使得物體可在第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行傳輸。以傳輸通道呈向右下方傾斜為例，則將固定板上左側(cè)的限位桿均向上提高，固定板上右側(cè)的限位桿均向下降低，并且使各縱向?qū)Р凵系南尬粭U在平面上呈一條連續(xù)的斜線，即可將傳輸通道調(diào)成傾斜的結(jié)構(gòu)。在調(diào)節(jié)過程中，由于左側(cè)的限位桿和右側(cè)的限位桿同步反向調(diào)節(jié)，故而可保證限位桿對導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的支撐作用，進(jìn)而保證第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的張力，使得第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間可正常限定并運輸物體。

10、進(jìn)一步的，所述限位桿上套設(shè)有空心軸套，所述限位桿的兩端設(shè)置有用于將限位桿固定于固定板上的鎖緊機(jī)構(gòu)。限位桿用于支撐架起第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的外形結(jié)構(gòu)，故而限位桿會與輸送帶抵接。為減少滑動摩擦帶來的動能損耗，在限位桿上設(shè)置空心軸套，可通過空心軸套的跟隨轉(zhuǎn)動來減少摩擦損耗。優(yōu)選的，限位桿的兩端設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)與螺紋結(jié)構(gòu)螺紋連接。在將限位桿移動至需求位置后，將限位桿兩端的鎖緊機(jī)構(gòu)擰緊，即可將限位桿固定在固定板上的需求高度。

11、一種效率提升的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂的工作方法，包括以下步驟：

12、s1：將旋轉(zhuǎn)基座安裝于兩個產(chǎn)線之間或產(chǎn)線與裝配線之間，一個機(jī)械抓手執(zhí)行抓取作業(yè)，另一個機(jī)械抓手執(zhí)行釋放或裝配作業(yè)；

13、s2：抓取端的機(jī)械抓手將產(chǎn)線上的物體抓取后，將物體移動至第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間，并且將物體限定于任意兩個分隔擋板之間；

14、s3：啟動電機(jī)，電機(jī)通過引導(dǎo)輪和傳動帶驅(qū)動第一驅(qū)動滾輪和第二驅(qū)動滾輪的轉(zhuǎn)動，兩個驅(qū)動滾輪的轉(zhuǎn)動方向相反使得相鄰側(cè)的輸送帶同向移動，進(jìn)而帶動物體向設(shè)定方向移動；

15、s4：若兩個產(chǎn)線之間或產(chǎn)線與裝配線之間的高度不同，通過調(diào)節(jié)任意限位桿在固定板上的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)傳輸通道的導(dǎo)向方位。

16、進(jìn)一步的，在步驟s1中，所述機(jī)械抓手的活動范圍覆蓋對應(yīng)側(cè)產(chǎn)線或裝配線的抓取范圍。

17、進(jìn)一步的，在步驟s4中，在調(diào)節(jié)的過程中保持傳輸通道的豎向?qū)挾炔恍∮谖矬w的高度。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、1、本發(fā)明通過在支撐架上設(shè)置兩個朝向相背的機(jī)械抓手，可同時進(jìn)行抓取作業(yè)，并通過在支撐架上設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，將物體由一端導(dǎo)向另一端，可大幅提升產(chǎn)線的運輸效率，減少因機(jī)械抓手轉(zhuǎn)動而消耗的等待時間；

20、2、本發(fā)明通過在支撐板上設(shè)置兩個相對布置的固定板，并通過在固定板上設(shè)置縱向?qū)Р酆蛿?shù)個在縱向?qū)Р凵匣顒拥南尬粭U，來調(diào)節(jié)第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形狀以及導(dǎo)向，進(jìn)而減少機(jī)械抓手的移動距離，提高對轉(zhuǎn)運現(xiàn)場或裝配線上的適配性；

21、3、本發(fā)明在機(jī)械抓手和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的配合下，可減少機(jī)械抓手的活動距離，減少能耗縮短時間，進(jìn)而在多次重復(fù)性機(jī)械活動的總體時間進(jìn)程下大幅提升生產(chǎn)效率。