[發(fā)明專利]一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211290306.6
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN115674155B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅隕飛;姜英;周璐;邵徇
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛智信（蘇州）科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J19/00
• 代理公司: 合肥晟科正創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34274
• 代理人: 楊代凱

1.一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，包括支撐底座(1)，所述支撐底座(1)上表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接平臺(tái)，連接平臺(tái)上表面通過螺栓連接有機(jī)器底座(5)，所述機(jī)器底座(5)外側(cè)壁一側(cè)通過連接座(9)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)外側(cè)壁遠(yuǎn)離所述機(jī)器底座(5)的一側(cè)通過連接座(9)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)的一端連接有取樣管(8)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)內(nèi)部對應(yīng)所述連接座(9)位置處開設(shè)有連接腔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)外側(cè)壁對應(yīng)所述連接座(9)位置處滑動(dòng)連接有連接環(huán)套(21)，所述連接環(huán)套(21)外側(cè)壁連接有若干個(gè)均勻分布的凸齒(210)，所述機(jī)器底座(5)上表面對應(yīng)所述凸齒(210)位置處連接有傳動(dòng)齒輪(29)，所述連接環(huán)套(21)外側(cè)壁靠近所述凸齒(210)位置處一體成型有連接板(25)，所述連接座(9)外側(cè)壁對應(yīng)所述連接環(huán)套(21)位置處連接有棘輪環(huán)(218)，所述連接板(25)外側(cè)壁對應(yīng)棘輪環(huán)(218)位置處轉(zhuǎn)動(dòng)連接有限位扣(219)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器底座(5)上表面對應(yīng)所述傳動(dòng)齒輪(29)位置處連接有支撐框架(23)，所述支撐框架(23)上表面一側(cè)對應(yīng)所述傳動(dòng)齒輪(29)位置處通過提升組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)，所述支撐框架(23)下表面四個(gè)拐角位置處均通過旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)，相鄰兩個(gè)所述傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)通過傳動(dòng)帶(24)傳動(dòng)連接，所述支撐框架(23)下表面一側(cè)開設(shè)有調(diào)節(jié)滑槽(211)，所述調(diào)節(jié)滑槽(211)內(nèi)部滑動(dòng)連接有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)，所述支撐框架(23)下表面對應(yīng)所述調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)位置處連接有調(diào)節(jié)推桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，其特征在于，提升組件包括底盤，底盤下表面對應(yīng)所述傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)旋轉(zhuǎn)軸位置處套設(shè)有十字套，所述傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)的旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)壁對應(yīng)十字套位置處的四個(gè)方向上連接有連接塊，底盤上表面通過提升推桿連接有頂盤，頂盤上表面連接有轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，其特征在于，所述傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)下端通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸一(212)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)下端連接有三角扣(27)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一(212)、所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)外側(cè)壁均連接有轉(zhuǎn)盤(217)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)外側(cè)壁連接的轉(zhuǎn)盤(217)上表面連接有電磁鐵(213)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)外側(cè)壁連接的轉(zhuǎn)盤(217)下表面和所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)外側(cè)壁連接的轉(zhuǎn)盤(217)上表面均連接有連接擋板(215)，所述連接擋板(215)外側(cè)壁中間位置處連接有壓力感應(yīng)器，所述三角扣(27)三個(gè)方向上均通過調(diào)節(jié)螺桿(271)滑動(dòng)連接有夾持板(272)，所述調(diào)節(jié)螺桿(271)對應(yīng)所述夾持板(272)位置處連接有轉(zhuǎn)動(dòng)座。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，其特征在于，連接腔內(nèi)部開設(shè)有若干個(gè)均勻分布的限位插槽(31)，所述連接座(9)外側(cè)壁對應(yīng)所述限位插槽(31)位置處開設(shè)有伸縮腔(33)，所述伸縮腔(33)內(nèi)部滑動(dòng)連接有滑動(dòng)塊(32)，所述伸縮腔(33)內(nèi)部下表面對應(yīng)所述滑動(dòng)塊(32)位置處連接有通電彈簧。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人，其特征在于，所述支撐框架(23)上表面四個(gè)拐角位置處通過連接軸(41)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有刷毛套(42)，所述機(jī)器底座(5)上表面靠近所述支撐框架(23)位置處連接有制熱箱(43)，所述制熱箱(43)外側(cè)壁通過連接架轉(zhuǎn)動(dòng)連接有往復(fù)絲杠(44)，所述往復(fù)絲杠(44)下端和所述制熱箱(43)下表面均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有制熱轉(zhuǎn)輪(45)，兩個(gè)所述制熱轉(zhuǎn)輪(45)通過傳動(dòng)帶(24)傳動(dòng)連接，所述制熱箱(43)下表面連接的制熱轉(zhuǎn)輪(45)還通過傳動(dòng)帶(24)與連接軸(41)上的轉(zhuǎn)輪傳動(dòng)連接，所述往復(fù)絲杠(44)外側(cè)壁滑動(dòng)連接有往復(fù)板(46)，所述往復(fù)板(46)上表面連接有伸縮軟管(47)。

7.一種如權(quán)利要求1-6所述的用于固體顆粒物料樣品采集的多軸機(jī)器人使用方法，其特征在于，多軸機(jī)器人的使用方法包括以下步驟：

步驟一：轉(zhuǎn)動(dòng)連接在機(jī)器底座(5)上的轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)在取樣管(8)進(jìn)行固體顆粒物料的樣品采集操作時(shí)，與機(jī)器底座(5)之間發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩者之間的夾角發(fā)生變化，機(jī)器底座(5)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在連接座(9)上的棘輪環(huán)(218)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，在機(jī)器底座(5)與轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)對接位置處設(shè)有兩個(gè)反向相反的棘輪環(huán)(218)，連接座(9)向一個(gè)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)兩個(gè)方向相反的棘輪環(huán)(218)向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，方向相反的兩個(gè)棘輪環(huán)(218)僅會(huì)有一個(gè)棘輪環(huán)(218)的轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，棘輪環(huán)(218)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到連接板(25)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接的限位扣(219)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向限制，限位扣(219)對一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪環(huán)(218)進(jìn)行限制時(shí)，棘輪環(huán)(218)可通過限位扣(219)拖動(dòng)連接環(huán)套(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的連接環(huán)套(21)通過外側(cè)的凸齒(210)帶動(dòng)與凸齒(210)相互嵌合的傳動(dòng)齒輪(29)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)棘輪環(huán)(218)對應(yīng)的連接環(huán)套(21)上的凸齒(210)分別帶動(dòng)一個(gè)傳動(dòng)齒輪(29)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟二：一個(gè)傳動(dòng)齒輪(29)直接帶動(dòng)與傳動(dòng)齒輪(29)相互嵌合的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐框架(23)下表面四個(gè)拐角位置處的四個(gè)傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)通過傳動(dòng)帶(24)進(jìn)行相互傳動(dòng)，使轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)可通過帶動(dòng)對應(yīng)位置處下方的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)轉(zhuǎn)動(dòng)，使四個(gè)拐角位置處的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)下端的三角扣(27)可卡設(shè)在機(jī)器底座(5)與支撐底座(1)的連接螺栓外側(cè)，使機(jī)器底座(5)與轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)之間發(fā)生角度變化時(shí)，與轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一(212)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)轉(zhuǎn)動(dòng)，使三角扣(27)對已松動(dòng)的連接螺栓進(jìn)行擰緊操作，未發(fā)生松動(dòng)的連接螺栓在進(jìn)行擰緊操作時(shí)不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使位于轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)之間且連接在連接擋板(215)上的壓力感應(yīng)器因轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)轉(zhuǎn)動(dòng)受阻受到的擠壓力逐漸增大，當(dāng)多軸機(jī)器人控制設(shè)備接收到壓力感應(yīng)器檢測到的壓力數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，傳遞信號(hào)斷開對電磁鐵(213)的電力供給，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸一(212)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)上轉(zhuǎn)盤(217)之間的連接斷開，轉(zhuǎn)動(dòng)軸一(212)不在帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸二(214)轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)因?qū)?yīng)位置處傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)的轉(zhuǎn)動(dòng)造成連接螺栓的磨損；

步驟三：連接在傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)下方的多組轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生故障，連接環(huán)套(21)在向一個(gè)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對應(yīng)位置處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)轉(zhuǎn)動(dòng)受阻時(shí)，多軸機(jī)器人控制器可傳輸信號(hào)控制連接轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)的提升組件的提升推桿對轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)的高度進(jìn)行調(diào)整，使轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)高度提升后傳動(dòng)齒輪(29)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(22)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，連接環(huán)套(21)在向另一個(gè)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)傳動(dòng)齒輪(29)通過下表面連接的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)與最近位置處支撐框架(23)下表面的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)通過傳動(dòng)帶(24)傳動(dòng)連接，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)可通過調(diào)節(jié)推桿在支撐框架(23)下表面的調(diào)節(jié)滑槽(211)內(nèi)側(cè)進(jìn)行位置的滑動(dòng)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)的位置調(diào)節(jié)使連接傳動(dòng)齒輪(29)下表面的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)、支撐框架(23)下表面的傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪(28)三者的傳動(dòng)帶(24)處于松弛或緊繃狀態(tài)，使對應(yīng)位置處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)轉(zhuǎn)動(dòng)受阻時(shí)，多軸機(jī)器人控制器可傳輸信號(hào)控制調(diào)節(jié)推桿縮短使連接三者的傳動(dòng)帶(24)松弛，傳動(dòng)齒輪(29)不會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)支撐框架(23)上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸三(216)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟四：多軸機(jī)器人在通過取樣管(8)進(jìn)行固體顆粒物料樣品采集時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)與機(jī)器底座(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)連接位置處連接座(9)上的通電彈簧處于通電狀態(tài)，使通電收縮的通電彈簧帶動(dòng)滑動(dòng)塊(32)縮入伸縮腔(33)內(nèi)側(cè)，不影響轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)與機(jī)器底座(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)之間的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)多軸機(jī)器人工作位置處發(fā)生斷電時(shí)，通電彈簧斷電彈出，在轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)與機(jī)器底座(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)之間發(fā)生角度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈出的滑動(dòng)塊(32)可卡設(shè)在連接腔內(nèi)部的限位插槽(31)位置處，使轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)與機(jī)器底座(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)受限；

步驟五：連接軸(41)在傳動(dòng)轉(zhuǎn)輪(26)帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，連接在連接軸(41)上的刷毛套(42)可在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過刷毛對機(jī)器底座(5)外側(cè)附著的灰塵進(jìn)行清理，連接軸(41)通過傳動(dòng)帶(24)帶動(dòng)制熱箱(43)下表面連接的制熱轉(zhuǎn)輪(45)轉(zhuǎn)動(dòng)，位于制熱箱(43)內(nèi)部且連接制熱轉(zhuǎn)輪(45)的轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中可通過轉(zhuǎn)軸外側(cè)壁上制熱轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)攪動(dòng)制熱箱(43)內(nèi)部潤滑油，使?jié)櫥驮谂c制熱箱(43)內(nèi)壁上制熱定子之間發(fā)生碰撞過程中逐漸升溫，升溫后的潤滑油從與往復(fù)板(46)下端連接的抽取管被抽取至往復(fù)板(46)內(nèi)部，后沿往復(fù)板(46)上端連接的傳輸管向外傳輸，傳輸管中段分別在轉(zhuǎn)動(dòng)臂一(6)與機(jī)器底座(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)臂二(7)連接位置處呈纏繞狀分布，且纏繞位置處設(shè)置有開關(guān)閥，傳輸管的另一端連接在制熱箱(43)上，使多余的潤滑油回流至制熱箱(43)內(nèi)部。