一種多關節(jié)工業(yè)機械手的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械手結構，尤其是一種多關節(jié)工業(yè)機械手。
【背景技術】
[0002]工業(yè)制造加工企業(yè)廣泛采用工業(yè)機器手是未來的發(fā)展趨勢，工業(yè)機器手的應用不僅可以提高產品的產量和品質，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高生產率的有著重要的意義。
[0003]機械結構是提高工業(yè)機械手性能的一項關鍵技術，直接影響到工業(yè)機械手的穩(wěn)定性和精準度?，F有的工業(yè)機械手結構普遍較為復雜，導致與其配套的控制系統也相對復雜，成本較高。
[0004]中國發(fā)明專利ZL201510055999.4公開了一種新型六自由度機械手，包括基座、第一旋轉裝置、第二旋轉裝置、第一連接臂、第三旋轉裝置、第四旋轉裝置、第二連接臂、第五旋轉裝置、第六旋轉裝置，第一旋轉裝置安裝于基座，第二旋轉裝置安裝于第一旋轉裝置，第一連接臂的一端安裝于第二旋轉裝置，第三旋轉裝置安裝于第一連接臂的另一端，第四旋轉裝置安裝于第三旋轉裝置，第二連接臂的一端安裝于第四旋轉裝置，第五旋轉裝置安裝于第二連接臂的另一端，第六旋轉裝置安裝于第五旋轉裝置。該機械手的結構雖然相對簡單，但該機械手各個電機只是簡單的布置在連接臂的端部，使用時連接臂需要承受較大的扭力，容易疲勞斷裂，使用壽命較低；同時，該機械手各連接臂之間依靠相應的減速器進行連接并提供支撐，工作時減速器需要承受較大的力，影響其工作的穩(wěn)定性；此外，該機械手各電機的輸出軸與相應的連接臂轉動軸同軸，各電機的電源線以及控制系統的各條線路的繞線由于需要避開運動機構，繞線相對復雜，容易出現故障，工作穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、壽命較高且工作穩(wěn)定性較好的多關節(jié)工業(yè)機械手。
[0006]為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]一種多關節(jié)工業(yè)機械手，包括基座，所述基座上端安裝有第一關節(jié)，所述基座內安裝有用于驅動所述第一關節(jié)轉動的第一驅動裝置，所述第一關節(jié)上安裝有擺動臂組和用于驅動所述擺動臂組轉動的擺動驅動裝置，所述擺動臂上安裝有第二關節(jié)和用于驅動所述第二關節(jié)轉動的第二驅動裝置，所述第二關節(jié)上安裝有第三關節(jié)和用于驅動所述第三關節(jié)轉動的第三驅動裝置，所述第三關節(jié)上安裝有第四關節(jié)和用于驅動所述第四關節(jié)轉動的第四驅動裝置，所述第四關節(jié)上安裝有執(zhí)行件和用于驅動所述執(zhí)行件轉動的執(zhí)行驅動裝置，所述基座、所述第一關節(jié)、所述擺動臂組、所述第二關節(jié)和所述第三關節(jié)位于同一平面上；
[0008]所述擺動臂組包括兩個擺動臂，兩個所述擺動臂相互平行且固定連接，兩個所述擺動臂的一端分別轉動連接在所述第一關節(jié)的上端，所述擺動驅動裝置包括固定在所述第一關節(jié)上端且位于兩個所述擺動臂之間的擺動電機和與所述擺動電機傳動連接的擺動減速器，所述擺動減速器與其中一個所述擺動臂傳動連接；
[0009]所述第二關節(jié)的一端轉動連接在兩個所述擺動臂遠離所述擺動電機的一端且位于兩個所述擺動臂之間，所述第二驅動裝置包括位于兩個所述擺動臂之間且靠近所述擺動電機位置處的第二電機、安裝在所述第二電機的輸出軸上的第二主動輪、與所述第二主動輪配合的第二從動輪以及連接在所述第二主動輪和所述第二從動輪之間的第二皮帶，所述第二從動輪與所述第二關節(jié)傳動連接，且所述第二關節(jié)與所述擺動臂轉動連接的轉動軸與所述第二從動輪的中心軸同軸。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述第一驅動裝置包括位于所述基座內部的第一電機和與所述第一電機傳動連接的第一減速器，所述第一關節(jié)與所述第一減速器傳動連接，且所述第一關節(jié)的轉動軸、所述第一減速器的輸出軸和所述第一電機的輸出軸同軸。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，所述第三驅動裝置包括第三電機、安裝在所述第三電機的輸出軸上的第三主動輪、與所述第三主動輪配合的第三從動輪、連接在所述第三主動輪和所述第三從動輪之間的第三皮帶以及與所述第三從動輪傳動連接的第三減速器，所述第三關節(jié)的一端固定連接在所述第三減速器的輸出軸上，且所述第三關節(jié)、所述第三從動輪與所述第三減速器同軸。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，還包括過線管，所述過線管穿插在所述第三減速器和所述第三從動輪上，且位于第三減速器和所述第三從動輪的中心軸上。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進，所述第三關節(jié)遠離所述第二關節(jié)的一端具有兩個相互平行的關節(jié)臂，所述第四關節(jié)轉動連接在兩個所述關節(jié)臂之間。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進，所述執(zhí)行驅動裝置包括執(zhí)行電機和安裝在所述執(zhí)行電機的輸出軸上的執(zhí)行減速器，所述執(zhí)行件與所述執(zhí)行減速器傳動連接，且所述執(zhí)行件、所述執(zhí)行減速器和所述執(zhí)行電機的輸出軸同軸。
[0015]采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]1、通過設置兩個擺動臂，第二關節(jié)、第三關節(jié)和第四關節(jié)傳遞過來的扭力被分布到兩個擺動臂上，同時將擺動電機布置在第一關節(jié)上，并將第二電機布置在擺動臂靠近擺動電機的位置處，重心較低且有效降低了擺動臂所需承受的扭力，結構簡單、壽命較高且工作穩(wěn)定性較好。
[0017]2、在機械手工作的各個狀態(tài)下，基座、第一關節(jié)、擺動臂、第二關節(jié)和第三關節(jié)始終處于同一平面內，各部件的受力能夠較好的傳動到基座上，降低各關節(jié)連接處的減速器所需承受的扭力，提高減速器的工作穩(wěn)定性和使用壽命。
[0018]3、通過設置過線管，便于相應電機電源線和控制系統的各條線路的繞線，避免機械手結構復雜化，也能有效降低成本。
[0019]4、通過執(zhí)行電機直接控制執(zhí)行件的運動，有效提供的機械手動作的精準度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明多關節(jié)工業(yè)機械手的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明多關節(jié)工業(yè)機械手省略部分零部件的結構示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明多關節(jié)工業(yè)機械手的剖切結構示意圖；
[0023]圖4為圖3中A-A位置的剖切結構示意圖；
[0024]圖5為圖3中B-B位置的剖切結構示意圖。
[0025]圖中標示對應如下:
[0026]10-基座；20-第一關節(jié)；
[0027]30-第一驅動裝置；31-第一電機；
[0028]32-第一減速器；40-擺動臂組；
[0029]41-擺動臂；50-擺動驅動裝置；
[0030]51-擺動電機；52-擺動減速器；
[0031]60-第二關節(jié)；61-底座；
[0032]62-側蓋；70-第二驅動裝置；
[0033]71-第二電機，72-第二主動輪；
[0034]73-第二從動輪；74-第二皮帶；
[0035]75-第二減速器；80-第三關節(jié)；
[0036]81-過線管；82-關節(jié)臂；
[0037]90-第三驅動裝置；91-第三電機；
[0038]92-第三主動輪；93-第三從動輪；
[0039]94-第三皮帶；95-第三減速器；
[0040]100-第四關節(jié)；110-第四驅動電機；
[0041]111-第四電機；112-第四主動輪；
[0042]113-第四從動輪；114-第四皮帶；
[0043]115-第四減速器；120-執(zhí)行件；
[0044]130-執(zhí)行驅動裝置；131-執(zhí)行電機；
[0045]132-執(zhí)行減速器。
【具體實施方式】
[0046]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0047]如圖1-圖5所示，本實施例提供的多關節(jié)工業(yè)機械手，包括可固定在底板上的基座10和用于控制整個機械手動作的控制系統，控制系統為本領域常規(guī)的系統，此處不再詳述。
[0048]基座10上安裝有第一關節(jié)20和用于驅動第一關節(jié)20轉動的第一驅動裝置30。第一關節(jié)20安裝在基座10的上端，第一驅動裝置30包括位于基座10內部的第一電機31和與第一電機31傳動連接的第一減速器32，第一電機31的輸出軸豎直布置，第一減速器32的輸出軸與第一電機31的輸出軸同軸，第一關節(jié)20與第一減速器32的輸出軸傳動連接，這樣第一關節(jié)20以及安裝在第一關節(jié)20上的各個零部件可在第一電機31的驅動下在水平面內做旋轉運動，第一關節(jié)20的轉動軸與第一減速器32的輸出軸和第一電機31的輸出軸同軸。由于第一電機31的輸出軸是豎直布置的，可減輕第一關節(jié)20以及安裝在第一關節(jié)20上的各個零部件的重量對第一電機31負載的影響，降低能耗。
[0049]第一關節(jié)20上安裝有擺動臂組40和用于驅動擺動臂組40轉動的擺動驅動裝置50。擺動臂組40包括相互對稱放置的兩個擺動臂41，兩個擺動臂41相互平行且相互固定連接，兩個擺動臂41的一端分別轉動連接在第一關節(jié)20的上端，另一端形成機械手的肩部。擺動驅動裝置50包括固定在第一