[发明专利]一种多自由度工业机械臂

说明书

本发明属于自动控制技术领域，具体的说是一种多自由度工业机械臂；包括旋转支架、控制箱、旋转臂和抓取台；所述控制箱转动连接在旋转支架上；所述旋转臂转动连接在控制箱的输出端，且旋转臂上设有缓冲柱；所述抓取台转动连接在旋转臂的端部，抓取台包括转动架、固定台和摩擦单元；需要夹取箱体时，通过控制箱控制旋转支架和旋转臂的转动，使得机械臂能够实现多自由度的抓取，控制台可以通过控制齿轮的转动来调节抓取的高度，充分增强了机械臂的抓取功能，提高工业中产线的工作效率，增强机械臂的使用效果。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体的说是一种多自由度工业机械臂。

背景技术

随着科技迅猛发展，人民生活和工作的自动化、智能化程度越来越高，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、航空航天等各领域，越来越多的机械臂为人类服务。随着产业转型升级的需求，人力成本的上升，国家政策的扶持，2017～2022年我国工业机器人未来的增速可达30％以上，到2022年我国工业机器人年销售量将超过27万台，采用智能工业机器人进行作业已成为发展趋势，如搬运机器人、装配机器人、救援机器人等，这不仅提高了劳动效率，减轻了劳动力，且对环境的适应性强，能代替人工从事危险、有害和人员不能到达的地方的工作。

工业机械臂是在机械化，自动化生产过程中发展起来的产物，通过PLC操作控制实现抓取、点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等等自动化作业，具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举力量大等特点。现有机械臂形态各异，但目前市场上机械臂的工作自由度大多较少，使得工作较为不便，并且在工厂中用于抓取箱体时，容易出现打滑情况，导致箱体脱落，对箱体内的产品造成损坏。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决目前市场上机械臂的工作自由度大多较少，使得工作较为不便，并且在工厂中用于抓取箱体时，容易出现打滑情况，导致箱体脱落，对箱体内的产品造成损坏的问题；本发明提出了一种多自由度工业机械臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种多自由度工业机械臂，包括旋转支架、控制箱、旋转臂和抓取台；所述控制箱转动连接在旋转支架上；所述旋转臂转动连接在控制箱的输出端，且旋转臂上设有缓冲柱；所述抓取台转动连接在旋转臂的端部，抓取台包括转动架、固定台和摩擦单元；所述转动架一端转动连接在旋转臂的端部，另一端转动连接在固定台上；所述固定台内设有空腔，且固定台在平行于转动架的方向上对称开有一号滑孔；所述摩擦单元包括齿轮和摩擦板；所述齿轮转动连接在靠近一号滑孔的空腔内，可通过控制箱控制齿轮转动；所述摩擦板滑动连接在一号滑孔内，摩擦板与箱体接触的表面为磨砂表面，摩擦板在靠近齿轮的侧壁上设有齿条，且齿条与齿轮相啮合；通过旋转支架、控制箱、旋转臂和抓取台的配合实现将箱体抓取并移动；工作时，需要夹取箱体时，通过控制箱控制旋转支架和旋转臂的转动，使得机械臂能够实现多自由度的抓取，增大机械臂的使用效果和使用范围；当通过控制箱的控制使得固定台位于箱体正上方时，固定台向下移动，实现抓取动作，由于工厂中的包装箱体尺寸均相同，但当同时抓取多个箱体时，箱体堆积起来的高度会发生变化，控制台可以通过控制齿轮的转动来调节抓取的高度，充分增强了机械臂的抓取功能，提高工业中产线的工作效率，增强机械臂的使用效果。

优选的，所述摩擦板侧壁开有二号滑槽，二号滑槽内滑动连接有固定板，使得固定板和二号滑槽之间的空间为密闭状态；所述固定台在与箱体接触的表面上设有气囊，且气囊通过软管与固定板和二号滑槽之间的密闭空间相连通，使得通过气囊可以控制固定板在二号滑槽内的滑动；工作时，当通过控制箱的控制使得固定台位于箱体正上方时，固定台向下移动，实现抓取动作；在固定台的向下移动过程中，箱体会对固定台上的气囊产生挤压，气囊受挤压后，其内部的气体通过软管进入固定板和二号滑槽之间的密闭空间内，使得固定板受压后沿二号滑槽滑出，从而对箱体表面产生固定，增强机械臂的抓取效果，减小箱体滑脱的情况，减小需要人工操作的任务量，给工作人员带来极大的方便。