本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流機(jī)器人發(fā)展前景及未來的發(fā)展方向。國外汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。全球諸多國家近半個世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人的使用實踐表明，工業(yè)機(jī)器人的普及是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高社會生產(chǎn)效率，推動企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展的有效手段。

在零部件組裝特別是流水線加工的時候，需要把在不同工位上或者流水線上的工件移動或調(diào)換位置，例如在拋光機(jī)加工中，需要把流水線上的待拋光工件抓取至拋光機(jī)中，或者需要把已經(jīng)拋光完畢的工件抓取至集裝盒。在進(jìn)行這個操作時，現(xiàn)有技術(shù)采用的機(jī)器人一般有兩種，一種是設(shè)置在拋光機(jī)之外的，通過機(jī)械臂彎曲延伸至拋光機(jī)的內(nèi)部來抓取工件，然而這種機(jī)器人的機(jī)械臂比較長，伸進(jìn)和退出拋光機(jī)的過程中，由于機(jī)械臂的彎曲拱起，占用的縱向空間比較大，而且機(jī)械人設(shè)置在拋光機(jī)外部，整體占用空間非常大；另外一種是設(shè)置在拋光機(jī)內(nèi)部的，把機(jī)器人放置在拋光工位（取料區(qū)）和集裝盒（放料區(qū)）之間，通過設(shè)置有水平轉(zhuǎn)臂以實現(xiàn)在機(jī)器人的兩側(cè)進(jìn)行取料和放料，然而由于機(jī)械臂需要在水平方向轉(zhuǎn)動，即將物料獲取部設(shè)在水平轉(zhuǎn)臂的一端，然后水平轉(zhuǎn)臂以水平轉(zhuǎn)臂的另一端為支點，以水平轉(zhuǎn)臂本身為半徑在一定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動進(jìn)行取料和放料，水平轉(zhuǎn)臂掃過的范圍為一個位于水平面上的扇形，因此，在水平方向占用的空間比較大，限制了一臺拋光機(jī)的拋光工位數(shù)量，從而限制了工作效率。另外，現(xiàn)有的機(jī)器人取料和放料時不夠穩(wěn)定，抓取工件和放下工件不夠精確；拋光機(jī)在對工件進(jìn)行拋光時，工件一般是水平放置的，而把拋光完畢的工件取出時，為了避免工件層疊和便于集裝，現(xiàn)需要把拋光后的工件立起來依次擺放，而現(xiàn)有的機(jī)器人無法滿足這種需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種整體結(jié)構(gòu)緊湊靈活，并且能夠減少占用空間，取起工件和放下工件均比較穩(wěn)定精確，能夠不同角度取料和放料的垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

提供一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括支撐座、角擺臂、豎立臂、用于取起或放置工件的取料機(jī)構(gòu)和用于調(diào)節(jié)取料機(jī)構(gòu)的朝向的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，取料機(jī)構(gòu)與所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定連接，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)連接在所述豎立臂的下端部，所述豎立臂的上端部與所述角擺臂的一端部連接，且所述豎立臂始終保持豎直；所述角擺臂的另一端部與所述支撐座連接，所述角擺臂能夠相對所述支撐座在同一豎直面的預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)擺動，以帶動豎立臂平移運(yùn)動于外圍取料區(qū)的上方和外圍放料區(qū)的上方，進(jìn)而帶動取料機(jī)構(gòu)到達(dá)外圍取料區(qū)進(jìn)行取料和到達(dá)外圍放料區(qū)進(jìn)行放料。

其中，所述取料機(jī)構(gòu)為通過真空吸附的吸盤。

其中，所述吸盤包括四個呈矩形分布的吸嘴或吸盤包括五個吸嘴，其中四個吸嘴呈矩形分布的，另一個吸嘴位于矩形中心處。

其中，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動連接在所述豎立臂的下端部用于使吸盤翻轉(zhuǎn)。

其中，當(dāng)所述吸盤位于外圍取料區(qū)時，吸盤的朝向方位為豎直向下，當(dāng)所述吸盤位于外圍放料區(qū)時，所述吸盤的朝向方向為水平向前。

其中，所述豎立臂的下端部的側(cè)方設(shè)置有凹陷部，所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在所述凹陷部內(nèi)。

其中，該垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人還包括導(dǎo)軌，所述支撐座滑動連接在所述導(dǎo)軌的上方并能夠在預(yù)設(shè)位置固定，所述角擺臂的上端部在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)來回擺動于所述導(dǎo)軌的兩側(cè)。

其中，該垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人還包括導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)動臂，所述支撐座滑動連接在所述導(dǎo)軌的下方并能夠在預(yù)設(shè)位置固定，所述轉(zhuǎn)動臂的一端部與所述角擺臂的遠(yuǎn)離支撐座的一端部可轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)動臂的另一端部與所述豎立臂的上端部連接，所述轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動方向與所述角擺臂的擺動方向一致或相反。

其中，所述導(dǎo)軌通過支架架設(shè)在外圍設(shè)備的上方，所述支架與外圍設(shè)備固定連接。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人，使用時，把本發(fā)明的機(jī)器人安裝至外圍使用設(shè)備中，角擺臂繞與支撐座的連接處擺動，從而帶動始終保持垂直的豎立臂在同一豎直面上平移往返運(yùn)動，并同時實現(xiàn)上升和下降動作，進(jìn)而帶動取料機(jī)構(gòu)在同一豎直面往返運(yùn)動于外圍取料區(qū)和外圍放料區(qū)之間進(jìn)行取料和放料，并且通過調(diào)整機(jī)構(gòu)可以從不同的角度取起工件和不同角度擺放工件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)比較緊湊靈活，能夠在同一豎直面進(jìn)行取料和放料，減少了機(jī)器人在橫向和縱向的占用空間，外圍使用設(shè)備留有更多的操作空間，大大提高了工作效率；豎立臂一直保持垂直的狀態(tài)，并且是平移運(yùn)動的，使得抓取機(jī)構(gòu)在取料和放料時，都比較穩(wěn)定精確。

附圖說明

圖1為實施例1中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人安裝在外圍使用設(shè)備中時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例1中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人第一工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實施例1中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人第二工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為實施例2中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人安裝在外圍使用設(shè)備中時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為實施例2中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為實施例2中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人第一工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為實施例2中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人第二工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為實施例2中的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人第三工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

圖1至3中包括：

導(dǎo)軌1、支架2、支撐座3、角擺臂4、轉(zhuǎn)動臂5、豎立臂6、轉(zhuǎn)盤7、吸盤8；

外圍使用設(shè)備9、取料區(qū)10、放料區(qū)11、控制裝置12、工件13。

圖4至8中包括：

導(dǎo)軌14；支撐座15；角擺臂16；豎立臂17；轉(zhuǎn)盤18；吸盤19；

外圍使用設(shè)備20、取料區(qū)21、放料區(qū)22；控制裝置23；工件24。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

本實施例的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人，如圖1至3所示，導(dǎo)軌1、支撐座3、角擺臂4、轉(zhuǎn)動臂5、豎立臂6、轉(zhuǎn)盤7和吸盤8，導(dǎo)軌1通過支架2架設(shè)在外圍使用設(shè)備9的上方，支架2與外圍使用設(shè)備9固定連接，支撐座3滑動連接在導(dǎo)軌1的下方并能夠在預(yù)設(shè)位置固定，角擺臂4的上端部與支撐座3連接，角擺臂4能夠繞與支撐座3的連接處在同一豎直面的預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)擺動，轉(zhuǎn)動臂5的上端部與角擺臂4的下端部可轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動臂5的下端部與豎立臂6的上端部連接，轉(zhuǎn)動臂5的轉(zhuǎn)動方向與角擺臂4的擺動方向一致或相反用于控制豎立臂6的上升和下降，豎立臂6始終保持豎直，轉(zhuǎn)盤7可轉(zhuǎn)動連接在豎立臂6的下端部用于使吸盤8翻轉(zhuǎn)，吸盤8與轉(zhuǎn)盤7固定連接用于吸取或放置工件13。其中，當(dāng)吸盤8位于外圍取料區(qū)10時，吸盤8的朝向方位為豎直向下，當(dāng)吸盤8位于外圍放料區(qū)11時，吸盤8的朝向方向為水平向前。吸盤8為真空吸盤8，吸盤8包括五個吸嘴，其中四個吸嘴呈矩形分布的，一個吸嘴位于矩形中心，吸附力度均勻。

使用時，通過外圍控制裝置12來設(shè)置角擺臂4的擺動速度和擺動角度，設(shè)置轉(zhuǎn)盤7轉(zhuǎn)動的時間和角度等數(shù)據(jù)，如圖3所示，把本實施例的機(jī)器人通過支架2安裝至外圍使用設(shè)備9（可以為拋光機(jī)或其它加工中心）的上方，角擺臂4繞與支撐座3的連接處擺動，從而帶動始終保持垂直的豎立臂6，在同一豎直面上往返于取料區(qū)10和放料區(qū)11，并同時通過轉(zhuǎn)動臂5實現(xiàn)上升下降動作，進(jìn)而帶動吸盤8在同一豎直面往返運(yùn)動于取料區(qū)10和放料區(qū)11之間。

具體的，取料時，位置如圖2所示，吸盤8垂直向下吸取水平放置的工件13，取料后角擺臂4繞與支撐座3的連接處逆時針擺動，從而帶動始終保持垂直的豎立臂6，在同一豎直面上向右上方運(yùn)動，到達(dá)適當(dāng)位置后，角擺臂4順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動臂5同時轉(zhuǎn)動帶動豎立臂6向下運(yùn)動，位置如圖3所示，以使工件13立起來擺放在放料區(qū)11。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例的垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)比較緊湊靈活，能夠在同一豎直面進(jìn)行取料和放料，減少了傳統(tǒng)機(jī)器人的水平轉(zhuǎn)動的機(jī)械臂，因此能夠減少機(jī)器人在橫向和縱向的占用空間，大大提高了工作效率。吸盤8通過轉(zhuǎn)盤7可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，可以水平方向吸取水平放置的工件13，而放下工件13時，轉(zhuǎn)動吸盤8把工件13立起來擺放。而且采用了吊裝式的布局，比較方便取料，更加優(yōu)化了整體的空間使用，又由于設(shè)置了轉(zhuǎn)動臂5，吸盤8抓取不同大小的產(chǎn)品時，都不會與機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)發(fā)生干涉，因此該機(jī)器人能夠使用于大小不同的工件13的抓取。豎立臂6一直保持垂直的狀態(tài)，并且是平移運(yùn)動的，使得吸盤8在取料和放料時，都比較穩(wěn)定精確。

實施例2

本實施例的一種垂直式多關(guān)節(jié)機(jī)器人，如圖4至圖8所示，與實施例不同之處，主要是本實施例的導(dǎo)軌14沒有支架，而是直接安裝在取料區(qū)21和放料區(qū)22之間的，且支撐座15是安裝在導(dǎo)軌14的上方，另外各個關(guān)節(jié)的形狀也不同。具體的結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)軌14、支撐座15、角擺臂16、豎立臂17、轉(zhuǎn)盤18和吸盤19，支撐座15與導(dǎo)軌14滑動連接并能夠在預(yù)設(shè)位置固定，角擺臂16下端部與支撐座15鉸接并連接支撐座15的后側(cè)，角擺臂16的上端部在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)并在豎直方向來回擺動于導(dǎo)軌14的兩側(cè)，豎立臂17的上端部與角擺臂16的上端部前側(cè)連接，且豎立臂17始終保持豎直，豎立臂17的下端部的左側(cè)方設(shè)置有凹陷部，轉(zhuǎn)盤18可轉(zhuǎn)動連接在在凹陷部內(nèi)用于使吸盤19翻轉(zhuǎn)，吸盤19為真空吸盤19，吸盤19包括四個呈矩形分布的吸嘴，吸盤19與轉(zhuǎn)盤18固定連接用于吸取放置工件24。

使用時，通過外圍控制裝置23來設(shè)置角擺臂16的擺動速度和擺動角度，設(shè)置轉(zhuǎn)盤18轉(zhuǎn)動的時間和角度等數(shù)據(jù)，如圖4、圖5和圖6所示，把本實施例的機(jī)器人安裝至外圍使用設(shè)備20（可以為拋光機(jī)或其它加工中心）中的取料區(qū)21和放料區(qū)22之間，角擺臂16繞與支撐座15的鉸接處擺動，并往返運(yùn)動于支撐座15兩側(cè)，從而帶動始終保持垂直的豎立臂17，在同一豎直面上往返于支撐座15的兩側(cè)并同時實現(xiàn)上升下降動作，進(jìn)而帶動吸盤19在同一豎直面往返運(yùn)動于取料區(qū)21和放料區(qū)22之間。

更具體的，如圖6所示，當(dāng)角擺臂16轉(zhuǎn)至豎直位置時，轉(zhuǎn)盤18驅(qū)動吸盤19朝向垂直下方，然后吸盤19在角擺臂16帶動下運(yùn)動至導(dǎo)軌14的左側(cè)，吸盤19向左側(cè)運(yùn)動時同時向下靠近取料區(qū)21，然后驅(qū)動吸盤19吸取工件24，如圖7所示；吸取工件24后，角擺臂16往反方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)角擺臂16轉(zhuǎn)至豎直位置時，轉(zhuǎn)盤18驅(qū)動吸盤19轉(zhuǎn)動朝向水平前方，然后吸盤19在角擺臂16帶動下運(yùn)動至導(dǎo)軌14的右側(cè)，吸盤19向右側(cè)運(yùn)動的同時向下靠近放料區(qū)22，然后驅(qū)動吸盤19停止吸氣放開工件24，即可把工件24立起來放置，如圖8所示。循環(huán)往復(fù)上述動作。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。