一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体为一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，在现今的生活上，科技日新月益的进展之下，机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累。

在机械手和机械臂运用越来越广泛的现今，很多时候都是需要多个机械臂相互配合来完成工作，其中应用最为广泛的就是采用机械臂进行取料上料，而现在的机械臂都是固定安装在一处，当取料的长度比较大时，通常会使用多个机械臂来配合完成，这样不仅提高了成本，还降低了工作效率，机械臂不能方便移动成为了一大技术问题，此外虽然其他部分现有解决方案中采用引导轨道来实现机械臂的大范围直线运动，但是该种解决方案中在轨道的上下轨道后无法进行机械臂的高效更换，尤其是需要在轨道区域附近快速临时增加机械臂数量的作业场景中，且现有的机械臂底座宽驱动轮宽度不一致，导致轨道铺设间隙的调整也无法做到快速适应，机械臂底部驱动轮上轨道前的对准作业也需要借助光电传感器进行辅助定位，因此可靠性也无法得到保证，故而提出一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构，以实现在保证不同宽度的机械臂底座能够快速精准上轨的同时还能够实现多个机械臂底座临时上轨进行多机械臂辅助作业前的精准定位。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构，具备能够使机械臂在直线上随意移动，并且精准度高，适应性强，节省成本提高效率等优点，解决了现在的机械臂都是固定安装在一处，当取料的长度比较大时，通常会使用多个机械臂来配合完成，这样不仅提高了成本，还降低了工作效率的问题。

(二)技术方案

为实现上述能够使机械臂在直线上随意移动，并且精准度高，适应性强，节省成本提高效率目的，本发明提供如下技术方案：一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构，包括左导轨和右导轨，所述左导轨和右导轨的顶部均固定连接有一衬板，衬板内嵌有一电磁铁模块，衬板板体的靠近齿条轨轨体底部的一侧为厚度渐变设计，该衬板顶部设置有一齿条轨，齿条轨轨体为反向厚度渐变设计，即齿条轨轨体的厚度渐变方向与衬板板体的厚度渐变方向相反，衬板的宽度略大于齿条轨的宽度且在衬板板体凸出于齿条轨宽度方向上竖直插接有导向柱，所述左导轨和右导轨的两侧底部均固定连接有数量为两个的安装板，所述安装板的顶部螺纹连接有两个螺栓，所述左导轨和右导轨的顶部两侧均固定连接有限位板，所述左导轨和右导轨的相对侧均固定连接有固定螺管，两个所述固定螺管的相对侧均螺纹连接有调节螺杆，两个所述调节螺杆之间固定连接有连接杆，述固定螺管与调节螺杆相匹配，且左右两个调节螺杆和两个固定螺管的螺纹方向均相同，所述齿条轨的顶部可分离的啮合连接有齿轮，所述齿轮的左右侧均连接有电控可充气滚轮，所述齿轮的顶部设置有传动齿，限位板与齿条轨之间形成的凹槽与滚轮相匹配，所述支撑杆远离滚轮的一端与机械臂的底盘固定连接，所述传动齿与机械臂底部的传动机构相互啮合；

两个所述滚轮的相背侧均插接有支撑杆，所述左导轨和右导轨的正面均设置有一延伸导轨，所述左导轨的正面开设有连接槽，所述左导轨的内部开设有位于连接槽顶部的卡槽，所述延伸导轨接近左导轨的一端固定连接有连接柱，所述连接柱的内部开设有固定槽，所述连接柱的内部且位于固定槽内活动连接有活动块和复位弹簧，所述活动块接近延伸导轨的一端固定连接有辅助杆，所述延伸导轨接近连接柱一端的内部开设有固定腔，所述延伸导轨内部固定连接有位于固定腔内的固定杆，所述固定杆的外侧套接有转环，所述辅助杆远离连接柱的一端固定连接有拉绳，所述连接柱的顶部插接有卡柱，所述卡柱的底端固定连接有顶块，所述卡柱向上延伸贯穿连接柱，卡柱的顶部与卡槽相匹配，所述辅助杆贯穿连接柱并延伸至延伸导轨内，所述拉绳远离辅助杆的一端固定连接有拉环，所述延伸导轨的两侧均固定连接有稳定杆，所述拉绳贯穿延伸导轨并延伸至外部，延伸导轨的两侧开设有与拉绳相匹配的通孔，通孔与固定腔连通，所述稳定杆的底部螺纹连接有螺栓；

齿条轨轨体的放置朝向满足如下规则：左导轨和右导轨以及与两导轨，分别对应的延伸导轨上的齿条轨轨体整体构成的铺设延伸方向的前后两个末端处对应齿条轨轨体的最大厚度处，衬板内的电磁铁模块的开启与关闭操作分别延时响应于电控可充气滚轮的放气及充气动作。

所述左导轨和右导轨平行并且结构相同，所述安装板一组的数量至少为四个，安装板上开设有与螺栓相匹配的螺孔，每个安装板上螺栓至少有两个。

所述限位板的高度为齿条轨高度的一半，限位板与齿条轨之间形成的凹槽与滚轮相匹配，所述齿轮和齿条轨相互啮合，传动齿与齿轮相互啮合。

所述连接杆的外侧套有橡胶套。

所述支撑杆远离滚轮的一端与机械臂的底盘固定连接，所述传动齿与机械臂底部的传动机构相互啮合，滚轮两个为一组，共有四组。

所述延伸导轨的本体结构与左导轨的本体结构相同，延伸导轨顶部固定连接有齿条轨。

所述连接槽与连接柱相匹配，所述活动块为楔形且直径与固定槽的直径相匹配，所述复位弹簧位于活动块的正面。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构，具备以下有益效果：

1、保证不同宽度的机械臂底座能够快速精准上轨的同时还能够实现多个机械臂底座临时上轨进行多机械臂辅助作业前的精准定位。

2、该用于智能机械臂取料的移动轨道结构，通过将机械臂安装在导轨上，利用齿轮、滚轮和限位板将其横向位置限制，使得机械臂在纵向移动时不会偏离轨道，机械臂底部的传动机构将传动齿带动从而带动与其啮合的齿轮，齿轮通过齿条轨可以自由纵向移动，四组滚轮支撑机械臂移动，使得机械臂能够独立完成远距离取料工作，节省成本和时间，提高工作的效率。

3、该用于智能机械臂取料的移动轨道结构，通过连接柱内的卡接结构将延伸导轨连接在左导轨和右导轨的正面，增加导轨整体的长度，可以根据工作需求调整整体导轨的长度，便于机械臂的工作，通过两个固定螺管和调节螺杆，转动连接杆带动调节螺杆转动，使得调节螺杆可调节自身进入固定螺管的长度，从而可以调整左导轨和右导轨之间的距离，根据机械臂的大小来进行调整，适应性强，方便使用者的使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构三维示意图；

图2为本发明提出的一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构延伸状态示意图；

图3为本发明提出的一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构A处结构放大示意图；

图4为本发明提出的一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构延伸导轨的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构左导轨和右导轨连接结构示意图。

图中：1、左导轨；2、右导轨；3、齿条轨；4、安装板；5、螺栓；6、限位板；7、固定螺管；8、调节螺杆；9、连接杆；10、齿轮；11、滚轮；12、传动齿；13、支撑杆；14、延伸导轨；15、连接槽；16、卡槽；17、连接柱；18、固定槽；19、活动块；20、复位弹簧；21、辅助杆；22、固定腔；23、固定杆；24、转环；25、拉绳；26、卡柱；27、顶块；28、拉环；29、稳定杆。

具体实施方式

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。

请参阅图1-5，一种用于智能机械臂取料的移动轨道结构，包括左导轨1和右导轨2，所述左导轨1和右导轨2的顶部均固定连接有一衬板，衬板内嵌有一电磁铁模块，衬板板体的靠近齿条轨3轨体底部的一侧为厚度渐变设计，该衬板顶部设置有一齿条轨3，齿条轨3轨体为反向厚度渐变设计，即齿条轨3轨体的厚度渐变方向与衬板板体的厚度渐变方向相反，衬板的宽度略大于齿条轨3的宽度且在衬板板体凸出于齿条轨3宽度方向上竖直插接有导向柱，所述左导轨1和右导轨2的两侧底部均固定连接有数量为两个的安装板4，所述安装板4的顶部螺纹连接有两个螺栓5，所述左导轨1和右导轨2的顶部两侧均固定连接有限位板6，所述左导轨1和右导轨2的相对侧均固定连接有固定螺管7，两个所述固定螺管7的相对侧均螺纹连接有调节螺杆8，两个所述调节螺杆8之间固定连接有连接杆9，述固定螺管7与调节螺杆8相匹配，且左右两个调节螺杆8和两个固定螺管7的螺纹方向均相同，所述齿条轨3的顶部可分离的啮合连接有齿轮10，所述齿轮10的左右侧均连接有电控可充气滚轮11，所述齿轮10的顶部设置有传动齿12，限位板6与齿条轨3之间形成的凹槽与滚轮11相匹配，所述支撑杆13远离滚轮11的一端与机械臂的底盘固定连接，所述传动齿12与机械臂底部的传动机构相互啮合；

两个所述滚轮11的相背侧均插接有支撑杆13，所述左导轨1和右导轨2的正面均设置有一延伸导轨14，所述左导轨1的正面开设有连接槽15，所述左导轨1的内部开设有位于连接槽15顶部的卡槽16，所述延伸导轨14接近左导轨1的一端固定连接有连接柱17，所述连接柱17的内部开设有固定槽18，所述连接柱17的内部且位于固定槽18内活动连接有活动块19和复位弹簧20，所述活动块19接近延伸导轨14的一端固定连接有辅助杆21，所述延伸导轨14接近连接柱17一端的内部开设有固定腔22，所述延伸导轨14内部固定连接有位于固定腔22内的固定杆23，所述固定杆23的外侧套接有转环24，所述辅助杆21远离连接柱17的一端固定连接有拉绳25，所述连接柱17的顶部插接有卡柱26，所述卡柱26的底端固定连接有顶块27，所述卡柱26向上延伸贯穿连接柱17，卡柱26的顶部与卡槽16相匹配，所述辅助杆21贯穿连接柱17并延伸至延伸导轨14内，所述拉绳25远离辅助杆21的一端固定连接有拉环28，所述延伸导轨14的两侧均固定连接有稳定杆29，所述拉绳25贯穿延伸导轨14并延伸至外部，延伸导轨14的两侧开设有与拉绳25相匹配的通孔，通孔与固定腔22连通，所述稳定杆29的底部螺纹连接有螺栓5；

齿条轨3轨体的放置朝向满足如下规则：左导轨1和右导轨2以及与两导轨1，2分别对应的延伸导轨14上的齿条轨3轨体整体构成的铺设延伸方向的前后两个末端处对应齿条轨3轨体的最大厚度处，衬板内的电磁铁模块的开启与关闭操作分别延时响应于电控可充气滚轮11的放气及充气动作。

所述左导轨1和右导轨2平行并且结构相同，所述安装板4一组的数量至少为四个，安装板4上开设有与螺栓5相匹配的螺孔，每个安装板4上螺栓5至少有两个。

所述限位板6的高度为齿条轨3高度的一半，限位板6与齿条轨3之间形成的凹槽与滚轮11相匹配，所述齿轮10和齿条轨3相互啮合，传动齿12与齿轮10相互啮合。

所述连接杆9的外侧套有橡胶套。

所述支撑杆13远离滚轮11的一端与机械臂的底盘固定连接，所述传动齿12与机械臂底部的传动机构相互啮合，滚轮11两个为一组，共有四组。

所述延伸导轨14的本体结构与左导轨1的本体结构相同，延伸导轨14顶部固定连接有齿条轨3。

所述连接槽15与连接柱17相匹配，所述活动块19为楔形且直径与固定槽18的直径相匹配，所述复位弹簧20位于活动块19的正面。

综上所述，该用于智能机械臂取料的移动轨道结构，通过将机械臂安装在导轨上，利用齿轮10、滚轮11和限位板6将其横向位置限制，使得机械臂在纵向移动时不会偏离轨道，机械臂底部的传动机构将传动齿12带动从而带动与其啮合的齿轮10，齿轮10通过齿条轨3可以自由纵向移动，四组滚轮11支撑机械臂移动，使得机械臂能够独立完成远距离取料工作，节省成本和时间，提高工作的效率，通过连接柱17内的卡接结构将延伸导轨14连接在左导轨1和右导轨2的正面，增加导轨整体的长度，可以根据工作需求调整整体导轨的长度，便于机械臂的工作，通过两个固定螺管7和调节螺杆8，转动连接杆9带动调节螺杆8转动，使得调节螺杆8可调节自身进入固定螺管7的长度，从而可以调整左导轨1和右导轨2之间的距离，根据机械臂的大小来进行调整，适应性强，方便使用者的使用，解决了现在的机械臂都是固定安装在一处，当取料的长度比较大时，通常会使用多个机械臂来配合完成，这样不仅提高了成本，还降低了工作效率的问题。

在单个机械臂底部的齿轮10啮合于齿条轨3之前，需要精确的控制转动连接杆9的圈数从而带动调节螺杆8转动至适当位置使得四组滚轮11中同侧之间的宽度等于左导轨1和右导轨2之间的距离，从而使得滚轮11准确的进入到限位板6与齿条轨3之间形成的凹槽中，具体的为在转动连接杆9之前，关闭衬板内嵌的电磁铁模块，由于衬板板体的靠近齿条轨3轨体底部的一侧以及齿条轨3轨体均为厚度渐变设计，且齿条轨3轨体的厚度渐变方向与衬板板体的厚度渐变方向相反，左导轨1和右导轨2以及与两导轨1，2分别对应的延伸导轨14上的齿条轨3轨体整体构成的铺设延伸方向的前后两个末端处对应齿条轨3轨体的最大厚度处，因此在电磁铁模块丧失对齿条轨3轨体的吸附力后，齿条轨3轨体在衬板上滑落，并凸出于左导轨1和右导轨2，该滑落的过程中衬板板体凸出于齿条轨3宽度方向上竖直插接的导向柱起到对齿条轨3的限位导向作用，使其直线滑落，从而在凸出于左导轨1和右导轨2的末端均有凸出的齿条轨3作为参考物，此时驱动机械臂的滚轮11使其靠近齿条轨3并以凸出的齿条轨3作为参考，从而控制连接杆9的转动方向和圈数，来使得齿条轨3的间距与附近的滚轮11间距匹配，待机械臂底部的论滚11进入到限位板6与齿条轨3之间形成的凹槽中后，反向推动齿条轨3归位并重新启动电磁铁模块保持齿条轨3与衬板的稳定吸附，然后对滚轮11进行放气，使得机械臂底部的齿轮10与齿条轨3啮合。

在齿条轨上已有单个机械臂，需要临时增加另一个机械臂进行多机械臂辅助操作的作业场景中，则首先对滚轮11进行充气，使得机械臂整体抬高直至齿轮10与齿条轨3脱离啮合，然后驱动待上轨的新机械臂的滚轮11上轨，直至第二个目标机械臂上轨后，重新启动电磁铁模块保持齿条轨3与衬板的稳定吸附，然后对所有机械臂的滚轮11进行放气，使得所有原有的和新机械臂底部的齿轮10与齿条轨3啮合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。