CN119098939B - 一种对称可伸缩式机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能制造设备技术领域，且公开了一种对称可伸缩式机械臂，包括支撑架，所述支撑架内腔顶部的两侧均固定连接有伸缩机械臂，所述伸缩机械臂的输出端设置有配重机构，所述配重机构包括第一配重箱，所述第一配重箱固定连接在其中一个伸缩机械臂的输出端上。本申请在对单侧的物料进行抓取时，对另一端进行增重，防止支撑架上方的重心向第一配重箱或者第二配重箱的方向偏移，导致发生侧翻的情况出现，并且在对两侧的物料进行抓取时，能够取消增重，从而避免重心过高，提高了在使用时的稳定性，避免安全事故的发生。

Description

一种对称可伸缩式机械臂

技术领域

本发明属于智能制造设备技术领域，具体为一种对称可伸缩式机械臂。

背景技术

机械臂是许多行业中常用的一种设备，多用于在生产制造等方面，机械臂根据使用场景的不同可分为固定式和移动式，移动式机械臂通过底部的滚轮移动至任意位置，具有较高的灵活性。可伸缩式机械臂是一种能够在不改变其基本结构的情况下，通过伸缩动作来改变其工作半径和工作高度的机械装置。可伸缩式机械臂能够适应多种不同的工作环境和任务需求，通过调整伸缩长度来满足不同场景下的作业要求。

申请号为：“CN104552335A”的中国发明申请公开了一种对称可伸缩式机械臂，采用两个平行四边形机构可使得机械臂体的掌部始终保持水平；采用对称式结构，可以实现两侧同时操作，提高装置的稳定性和工作效率；采用电磁式圆弧槽夹具，可以实现支座杆的紧急制动。

上述申请中的对称式可伸缩式机械臂虽然能够提高装置稳定性和工作效率，但是该对称可伸缩式机械臂一侧的机械臂在抓取货物并伸长时，另一侧的机械臂并没有抓取货物，造成两侧机械臂的受力不均匀，会导致支撑设备上方的重心发生偏移，造成底部连接位置的一侧受力大，长时间容易发生变形的情况，严重会导致机械臂侧翻倾倒，从而发生安全事故。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

一种对称可伸缩式机械臂，包括支撑架，所述支撑架内腔顶部的两侧均固定连接有伸缩机械臂，所述伸缩机械臂的输出端设置有配重机构，所述配重机构包括第一配重箱和第二配重箱，所述第一配重箱固定连接在其中一个伸缩机械臂的输出端上，所述第二配重箱固定连接在另一个伸缩机械臂的输出端上，所述第一配重箱和第二配重箱的顶端均固定连接有拉绳，所述拉绳的底端固定连接有活塞组件；

所述支撑架的内腔设置有储水机构，所述储水机构包括第一储水筒和第二储水筒，所述第一储水筒和第二储水筒均固定连接在支撑架内腔的底部，所述第一储水筒和第二储水筒的内腔顶部均固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧与活塞组件固定连接，所述第一储水筒和第二储水筒的顶端均固定连接有伸缩水管，第一配重箱通过伸缩水管与第二储水筒内腔的上方贯通，所述第二配重箱通过伸缩水管与第一储水筒内腔的上方贯通。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述配重机构还包括支撑轮，所述支撑轮共有四个，四个所述支撑轮均固定连接在支撑架的顶部，所述支撑轮与拉绳接触。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述活塞组件包括圆杆和活塞板，所述圆杆的顶端与拉绳固定连接，所述活塞板的顶部与复位弹簧的底端固定连接，所述活塞板均与第一储水筒和第二储水筒的内壁贴合。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述第一配重箱和第二配重箱远离伸缩机械臂的一侧均固定连接有机械手，所述支撑架的底部为电动转盘。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述第一配重箱和第二配重箱的底部均设置有排水机构，所述排水机构包括堵塞筒，所述堵塞筒均固定连接在第一配重箱和第二配重箱的底部且与第一配重箱和第二配重箱的内腔贯通，所述堵塞筒内腔靠近伸缩机械臂的一侧固定连接有堵塞弹簧，所述堵塞弹簧远离伸缩机械臂的一侧固定连接有堵塞块，所述堵塞块靠近堵塞弹簧一侧的中心处固定连接有拉杆，所述支撑架顶部靠近堵塞筒的一侧均固定连接有限位板，所述拉杆远离堵塞块的一端固定连接有圆盘。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述堵塞筒的底端固定连接有伸缩排水管，所述支撑架的左右两端均固定连接有支撑环，所述伸缩排水管固定套装在支撑环的内腔。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述活塞板的顶部固定连接有单向阀，所述伸缩排水管的底部均与第一储水筒和第二储水筒的底部固定连接。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述拉杆活动连接在限位板的内腔，所述限位板位于圆盘的移动路径上。

作为本发明提供对称可伸缩式机械臂的一个优选方案，所述堵塞块位于堵塞筒和第二配重箱的连接处和位于堵塞筒，所述堵塞弹簧收缩时所述堵塞块能够沿着拉杆移动至堵塞筒内腔靠近限位板一侧。

本发明的有益效果如下：

本发明通过在对单侧的物料进行抓取时，对另一端进行增重，防止支撑架上方的重心向第一配重箱或者第二配重箱的方向偏移发生侧翻的情况出现，提高了在使用时的稳定性，避免安全事故的发生，并且在对两侧的物料进行抓取时，能够取消增重，从而避免重心过高，进一步提高了使用时的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供一种对称可伸缩式机械臂的整体连接结构示意图；

图2为本发明提供一种对称可伸缩式机械臂的第一配重箱和伸缩水管连接示意图；

图3为本发明提供一种对称可伸缩式机械臂的支撑架内部剖视图；

图4为本发明图3中A处放大连接图；

图5为本发明图3中B处放大连接图；

图6为本发明提供一种对称可伸缩式机械臂的第一储水筒和第二储水筒内部连接示意图。

图中：1、支撑架；2、伸缩机械臂；3、配重机构；31、第一配重箱；32、机械手；33、拉绳；34、活塞组件；341、圆杆；342、活塞板；35、第二配重箱；36、支撑轮；4、储水机构；41、第一储水筒；42、第二储水筒；43、复位弹簧；44、伸缩水管；5、排水机构；51、堵塞筒；52、拉杆；53、堵塞弹簧；54、堵塞块；55、伸缩排水管；56、限位板；57、圆盘；58、支撑环；59、单向阀。

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。

实施例

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种对称可伸缩式机械臂，包括支撑架1，支撑架1内腔顶部的两侧均固定连接有伸缩机械臂2，伸缩机械臂2的输出端设置有配重机构3，配重机构3包括第一配重箱31和第二配重箱35，第一配重箱31固定连接在其中一个伸缩机械臂2的输出端上，第二配重箱35固定连接在另一个伸缩机械臂2的输出端上，第一配重箱31和第二配重箱35的顶端均固定连接有拉绳33，拉绳33的底端固定连接有活塞组件34；

支撑架1的内腔设置有储水机构4，储水机构4包括第一储水筒41和第二储水筒42，第一储水筒41和第二储水筒42均固定连接在支撑架1内腔的底部，第一储水筒41和第二储水筒42的内腔顶部均固定连接有复位弹簧43，复位弹簧43与活塞组件34固定连接，第一储水筒41和第二储水筒42的顶端均固定连接有伸缩水管44，第一配重箱31通过伸缩水管44与第二储水筒42内腔的上方贯通，第二配重箱35通过伸缩水管44与第一储水筒41内腔的上方贯通；

配重机构3还包括支撑轮36，支撑轮36共有四个，四个支撑轮36均固定连接在支撑架1的顶部，支撑轮36与拉绳33接触；

活塞组件34包括圆杆341和活塞板342，圆杆341的顶端与拉绳33固定连接，活塞板342的顶部与复位弹簧43的底端固定连接，活塞板342均与第一储水筒41和第二储水筒42的内壁贴合；

第一配重箱31和第二配重箱35远离伸缩机械臂2的一侧均固定连接有机械手32，支撑架1的底部为电动转盘。

在本实施例中，当位于第一配重箱31一侧的物料需要抓取搬运而位于第二配重箱35一侧的物料不需要抓取搬运时，此时启动伸缩机械臂2带动第一配重箱31移动，从而带动与第一配重箱31固定连接的机械手32（机械手32为现有技术，此处不过多赘述）对物料进行抓取，此时位于第二配重箱35一侧机械手32保持不动；

当第一配重箱31移动时，拉绳33和第一配重箱31固定连接的一端跟随第一配重箱31移动，从而通过拉绳33将活塞组件34在第一储水筒41的内腔向上拉动，通过活塞组件34将第一储水筒41内腔的水向上挤出至伸缩水管44的内腔，并且水沿着伸缩水管44输送至第二配重箱35的内腔，从而增加第二配重箱35的重量，进而避免伸缩机械臂2带动第一配重箱31和机械手32移动的距离过长，导致支撑架1上方的重心向第一配重箱31的方向偏移严重，导致支撑架1发生侧翻的情况出现，提高了使用时的稳定性，同时也防止支撑架1和其下方移动板的连接位置受到的力过大（当支撑架1的两侧受力不均匀时，支撑架1和其下方的移动板的连接位置会受力），长时间造成变形；

当位于第二配重箱35一侧的物料需要抓取搬运，位于第一配重箱31一侧的物料不需要抓取搬运时，同理，则第二储水筒42内腔的水进入第一配重箱31的内腔，对第一配重箱31进行增重，使得支撑架1中方的重心始终保持平衡。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种对称可伸缩式机械臂，第一配重箱31和第二配重箱35的底部均设置有排水机构5，排水机构5包括堵塞筒51，堵塞筒51均固定连接在第一配重箱31和第二配重箱35的底部且与第一配重箱31和第二配重箱35的内腔贯通，堵塞筒51内腔靠近伸缩机械臂2的一侧固定连接有堵塞弹簧53，堵塞弹簧53远离伸缩机械臂2的一侧固定连接有堵塞块54，堵塞块54靠近堵塞弹簧53一侧的中心处固定连接有拉杆52，支撑架1顶部靠近堵塞筒51的一侧均固定连接有限位板56，拉杆52远离堵塞块54的一端固定连接有圆盘57；

堵塞筒51的底端固定连接有伸缩排水管55，支撑架1的左右两端均固定连接有支撑环58，伸缩排水管55固定套装在支撑环58的内腔；

活塞板342的顶部固定连接有单向阀59，伸缩排水管55的底部均与第一储水筒41和第二储水筒42的底部固定连接；

拉杆52活动连接在限位板56的内腔，限位板56位于圆盘57的移动路径上；

堵塞块54位于堵塞筒51和第二配重箱35的连接处，堵塞弹簧53收缩时堵塞块54能够沿着拉杆52移动至堵塞筒51内腔靠近限位板56一侧。

在本实施例中，当第一配重箱31和第二配重箱35的机械手32同时需要抓取物料时，伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35移动，通过两个机械手32同时对物料进行抓取，此时第一配重箱31和第二配重箱35带动堵塞筒51远离限位板56，当伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35即将移动至距离支撑架1最远处时，通过堵塞筒51带动堵塞弹簧53和堵塞块54移动，从而带动拉杆52移动，再通过拉杆52带动圆盘57与限位板56接触，当伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35带动堵塞筒51移动至距离支撑架1移动到最远处时，此时由于限位板56对圆盘57进行阻挡使得拉杆52无法继续移动，使得与拉杆52固定连接的堵塞块54在堵塞筒51持续移动的情况下被拉向53的方向，使得堵塞块54离开伸缩排水管55与堵塞筒51的连接处，进而使得第一配重箱31或第二配重箱35内腔的水沿着堵塞筒51和伸缩排水管55进入第一储水筒41或第二储水筒42内腔的下方，避免第一配重箱31和第二配重箱35内腔的水同时填满，导致支撑架1的上方过重，影响到支撑架1稳定性的情况出现，并且避免了重心过高的情况出现；

当伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35复位时，带动第一配重箱31和第二配重箱35向支撑架1的中心处移动，堵塞筒51同样向支撑架1的中心处移动，使得限位板56和圆盘57分离，拉杆52失去限位，此时通过堵塞弹簧53的推力带动堵塞块54复位至伸缩排水管55和堵塞筒51的连接处，重新对第一配重箱31或第二配重箱35进行堵塞，使得水无法从伸缩排水管55向堵塞筒51的方向流动；

当第一配重箱31和第二配重箱35复位时，拉绳33失去第一配重箱31或第二配重箱35向上的拉力，此时通过复位弹簧43的弹力带动活塞组件34在第一储水筒41或第二储水筒42的内腔向下移动，并且对位于第一储水筒41和第二储水筒42内腔下方的水进行挤压，而由于堵塞块54对堵塞筒51的阻挡，使得水只能够通过单向阀59回到第一储水筒41或第二储水筒42内腔的上方，而由于伸缩排水管55的内部本身就留存一些水，使得第一储水筒41和第二储水筒42内腔的上方同样能够填满水。

工作原理及使用流程：当位于第一配重箱31一侧的物料需要抓取搬运而位于第二配重箱35一侧的物料不需要抓取搬运时，启动伸缩机械臂2带动第一配重箱31移动进而带动机械手32对物料进行抓取，在伸缩机械臂2带动第一配重箱31移动时，通过拉绳33拉动第一储水筒41内腔的活塞组件34向上移动，将第一储水筒41内腔的水沿着伸缩水管44挤入第二配重箱35的内腔，从而对第二配重箱35进行增重，使得支撑架1上方第一配重箱31和第二配重箱35的重心平衡；

当第一配重箱31和第二配重箱35都需要抓取物料时，当伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35移动至距离支撑架1即将移动到最远处时，限位板56与圆盘57接触，使得拉杆52停止移动并拉住堵塞块54，当伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35移动至距离支撑架1移动到最远处时，限位板56将拉杆52上的圆盘57阻挡使得拉杆52无法继续移动，堵塞块54被拉杆52拉住在堵塞筒51的内腔向堵塞弹簧53的方向移动离开堵塞筒51和伸缩排水管55的连接处，使得第一配重箱31和第二配重箱35内腔的水失去堵塞块54的阻挡之后沿着堵塞筒51和伸缩排水管55通过高低落差流入第一储水筒41和第二储水筒42内腔的下方；

当两个伸缩机械臂2带动第一配重箱31和第二配重箱35复位时，限位板56与圆盘57分离，此时通过堵塞弹簧53带动堵塞块54复位重新对堵塞筒51的内腔进行阻挡；

同时由于第一配重箱31和第二配重箱35的复位，活塞组件34失去拉绳33的拉动，此时通过复位弹簧43的推力将活塞板342沿着圆杆341的轴线方向，向下推动，第一储水筒41和第二储水筒42内腔下方的水与伸缩排水管55已经被堵塞块54堵住，使得水受到活塞板342的按压之后，只能从单向阀59回到入第一储水筒41和第二储水筒42内腔的上方。

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。

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。

Claims (7)

1.一种对称可伸缩式机械臂，包括支撑架（1），其特征在于，所述支撑架（1）内腔顶部的两侧均固定连接有伸缩机械臂（2），所述伸缩机械臂（2）的输出端设置有配重机构（3），所述配重机构（3）包括第一配重箱（31）和第二配重箱（35），所述第一配重箱（31）固定连接在其中一个伸缩机械臂（2）的输出端上，所述第二配重箱（35）固定连接在另一个伸缩机械臂（2）的输出端上，所述第一配重箱（31）和第二配重箱（35）的顶端均固定连接有拉绳（33），所述拉绳（33）的底端固定连接有活塞组件（34）；

所述支撑架（1）的内腔设置有储水机构（4），所述储水机构（4）包括第一储水筒（41）和第二储水筒（42），所述第一储水筒（41）和第二储水筒（42）均固定连接在支撑架（1）内腔的底部，所述第一储水筒（41）和第二储水筒（42）的内腔顶部均固定连接有复位弹簧（43），所述复位弹簧（43）与活塞组件（34）固定连接，所述第一储水筒（41）和第二储水筒（42）的顶端均固定连接有伸缩水管（44），第一配重箱（31）通过伸缩水管（44）与第二储水筒（42）内腔的上方贯通，所述第二配重箱（35）通过伸缩水管（44）与第一储水筒（41）内腔的上方贯通；

拉绳（33）和第一配重箱（31）固定连接的一端跟随第一配重箱（31）移动，从而通过拉绳（33）将活塞组件（34）在第一储水筒（41）的内腔向上拉动；所述活塞组件（34）包括圆杆（341）和活塞板（342），所述圆杆（341）的顶端与拉绳（33）固定连接，所述活塞板（342）的顶部与复位弹簧（43）的底端固定连接，所述活塞板（342）均与第一储水筒（41）和第二储水筒（42）的内壁贴合；

所述第一配重箱（31）和第二配重箱（35）的底部均设置有排水机构（5），所述排水机构（5）包括堵塞筒（51），所述堵塞筒（51）均固定连接在第一配重箱（31）和第二配重箱（35）的底部且与第一配重箱（31）和第二配重箱（35）的内腔贯通，所述堵塞筒（51）内腔靠近伸缩机械臂（2）的一侧固定连接有堵塞弹簧（53），所述堵塞弹簧（53）远离伸缩机械臂（2）的一侧固定连接有堵塞块（54），所述堵塞块（54）靠近堵塞弹簧（53）一侧的中心处固定连接有拉杆（52），所述支撑架（1）顶部靠近堵塞筒（51）的一侧均固定连接有限位板（56），所述拉杆（52）远离堵塞块（54）的一端固定连接有圆盘（57）；所述堵塞筒（51）的底端固定连接有伸缩排水管（55）；所述伸缩排水管（55）的底部均与第一储水筒（41）和第二储水筒（42）的底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述配重机构（3）还包括支撑轮（36），所述支撑轮（36）共有四个，四个所述支撑轮（36）均固定连接在支撑架（1）的顶部，所述支撑轮（36）与拉绳（33）接触。

3.根据权利要求2所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述第一配重箱（31）和第二配重箱（35）远离伸缩机械臂（2）的一侧均固定连接有机械手（32），所述支撑架（1）的底部为电动转盘。

4.根据权利要求3所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述支撑架（1）的左右两端均固定连接有支撑环（58），所述伸缩排水管（55）固定套装在支撑环（58）的内腔。

5.根据权利要求4所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述活塞板（342）的顶部固定连接有单向阀（59）。

6.根据权利要求5所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述拉杆（52）活动连接在限位板（56）的内腔，所述限位板（56）位于圆盘（57）的移动路径上。

7.根据权利要求6所述的一种对称可伸缩式机械臂，其特征在于：所述堵塞块（54）位于堵塞筒（51）和第二配重箱（35）的连接处，所述堵塞弹簧（53）收缩时所述堵塞块（54）能够沿着拉杆（52）移动至堵塞筒（51）内腔靠近限位板（56）一侧。