一種長臂工業(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，尤其是一種長臂工業(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(chǎn)品的產(chǎn)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(chǎn)率有著重要的意義。
[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。中國發(fā)明專利申請ZL201410425207.3公開了一種玻璃搬運碼垛機械手，由固定基座、旋轉臺座、大動臂、小動臂、末端動臂、固定滑軌、調節(jié)滑軌、吸盤滑動架、吸盤、真空氣泵、橫向調節(jié)氣缸、縱向調節(jié)氣缸、液壓馬達1、液壓馬達I1、伺服電機組成，旋轉臺座安裝在固定基座內，大動臂由液壓馬達I與旋轉臺座形成鉸連接，小動臂由液壓馬達II與大動臂形成鉸連接，末端動臂通過伺服電機與小動臂鉸連接，固定滑軌與末端動臂端面固接，調節(jié)滑軌安裝在固定滑軌上，橫向調節(jié)氣缸安裝在末端動臂后部，吸盤滑動架安裝在調節(jié)滑軌上，縱向調節(jié)氣缸安裝在調節(jié)滑軌內側，吸盤安裝在調節(jié)滑軌和吸盤滑動架上。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各個臂的端部，使用時各個臂需要承受較大的扭力，特別是當動臂相對較長時，容易疲勞斷裂，使用壽命較低。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對機械手的機構進行了深入的研宄，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單且使用壽命較高的長臂工業(yè)機械手。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]一種長臂工業(yè)機械手，包括基座，還包括支撐臂和長臂，所述基座上安裝有水平放置的轉盤和用于驅動所述轉盤轉動的第一電機，所述支撐臂的一端轉動連接在所述轉盤上，另一端與所述長臂的一端轉動連接，所述長臂包括與所述支撐臂轉動連接的安裝部、一端與所述安裝部轉動連接的旋轉關節(jié)和轉動連接在所述旋轉關節(jié)另一端的活動關節(jié)，所述活動關節(jié)上轉動連接有執(zhí)行件，所述安裝部和所述旋轉關節(jié)轉動連接的轉動軸與所述旋轉關節(jié)的中心軸同軸，所述安裝部上設置有用于驅動所述旋轉關節(jié)轉動的第二電機、用于驅動所述活動關節(jié)轉動的第三電機以及用于驅動所述執(zhí)行件轉動的第四電機。
[0008]采用上述技術方案，由于第二電機、第三電機和第四電機都布置在長臂的安裝部上，安裝部又有支撐臂的支撐，而長臂的旋轉關節(jié)和活動關節(jié)上都不需要設置電機，重量相對較輕，使用時長臂所受到的扭力相對較小，結構簡單且使用壽命較高。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述第二電機傳動連接有第二傳動組件，所述第二傳動組件包括與所述第二電機的輸出軸連接的第二主動輪、與所述第二主動輪配合的第二從動輪、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、與所述第二從動輪同軸連接的第二軸套以及與所述第二軸套同軸連接的第二減速器，所述第二減速器的輸出軸與所述旋轉關節(jié)固定連接。通過上述改進，便于控制旋轉關節(jié)的轉動，同時由于采用了皮帶傳動的方式，可以讓出較大的空間，便于布置第三電機和第四電機的傳動結構。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述第三電機傳動連接有第三傳動組件，所述第三傳動組件包括與所述第三電機的輸出軸連接的第三主動輪、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，以及一端與所述第三從動輪同軸連接的空心傳動桿，所述空心傳動桿穿過所述第二軸套和所述第二減速器且與所述第二軸套和所述第二減速器同軸，所述空心傳動桿遠離所述第三電機的一端設置有主動傘齒輪和與所述主動傘齒輪配合的從動傘齒輪，所述從動傘齒輪與所述活動關節(jié)固定連接。通過上述改進，將空心傳動桿穿插在第二軸套和第二減速器上，較為節(jié)省空間，結構更加緊湊。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進，所述第四電機傳動連接有第四傳動組件，所述第四傳動組件包括穿插在所述空心傳動桿內的實心傳動桿，所述空心傳動桿的一端與所述第四電機的輸出軸傳動連接，另一端設置有錐蝸桿，所述執(zhí)行件上設置有與所述執(zhí)行件同軸連接的第一傘齒輪，所述活動關節(jié)上設置有與所述錐蝸桿配合的錐蝸輪和與所述第一傘齒輪配合的第二傘齒輪，所述錐渦輪具有蝸輪桿且所述蝸輪桿的端部設置有第一齒輪，所述第二傘齒輪具有齒輪桿且所述齒輪桿的端部設置有與所述第一齒輪配合的第二齒輪，所述錐蝸桿與所述齒輪桿平行且與所述從動傘齒輪的中心軸同軸。通過上述改進，將實心傳動桿穿插在空心傳動桿內，進一步節(jié)省空間，同時通過蝸輪蝸桿及各齒輪之間的傳動結構，有效避開各關節(jié)的連接結構將第四電機的動力傳遞到執(zhí)行件上。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進，所述實心傳動桿包括兩根通過聯(lián)軸器相互串聯(lián)的內桿，所述空心傳動桿包括兩根相互串聯(lián)的外桿，其中一根所述外桿朝向另一根所述外桿的一端具有外花鍵結構，另一根所述外桿相應的一端固定連接有接頭，所述接頭具有與所述外花鍵結構配合的內花鍵結構，所述聯(lián)軸器位于所述接頭內。通過上述改進，將空心傳動桿和實心傳動桿分為兩段，避免傳動桿太長不易加工。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進，所述轉盤具有兩個關節(jié)臂，所述支撐臂與所述轉盤轉動連接的一端位于兩個所述關節(jié)臂之間，其中一個所述關節(jié)臂上設置有用于驅動所述支撐臂轉動的第五電機。通過上述改進，兩個關節(jié)臂可以防止支撐臂的位置產(chǎn)生偏移，提供支撐臂的穩(wěn)定性。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進，還包括一端相互轉動連接的第一連桿和第二連桿，所述第一連桿未與所述第二連桿連接的一端連接有用于驅動所述第一連桿轉動的第六電機，所述第六電機固定在未設置所述第五電機的所述關節(jié)臂上，所述第二連桿未與所述第一連桿連接的一端轉動連接在所述長臂上。通過上述改進，用于控制長臂轉動的第六電機安裝位置可以相對較低，整個機械手的重心也相對較低，工作時較為穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明長臂工業(yè)機械手的結構示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明長臂工業(yè)機械手的側視結構示意圖；
[0017]圖3為圖2中A-A位置的剖切結構示意圖；
[0018]圖4為圖2中B-B位置的剖切結構示意圖；
[0019]圖5為圖4中C處的局部放大圖；
[0020]圖6為圖4中D處的局部放大圖。
[0021]上述視圖省略部分零部件，圖中標示對應如下:
[0022]10-基座；20-支撐臂；
[0023]21-第五電機；22-減速器；
[0024]23-第一連桿；24-第二連桿；
[0025]25-第六電機；30-長臂；
[0026]31-安裝部；32-旋轉關節(jié)；
[0027]33-活動關節(jié)；34-第二電機；
[0028]35-第三電機；36-第四電機；
[0029]40-轉盤；41-關節(jié)臂；
[0030]50-執(zhí)行件；51-第一傘齒輪；
[0031]60-第二傳動組件；
[0032]61-第二主動輪；62-第二從動輪；
[0033]63-第二軸套；64-第二減速器；
[0034]70-第三傳動組件；71-第三主動輪；
[0035]72-第三從動輪；73-空心傳動桿；
[0036]73a-外桿；73b_ 接頭；
[0037]74-主動傘齒輪；75-從動傘齒輪；
[0038]76-減速器；
[0039]80-第四傳動組件；
[0040]81-實心傳動桿；81a_聯(lián)軸器；
[0041]81b-內桿；82-錐蝸桿；
[0042]83-錐蝸輪；84-第二傘齒輪；
[0043]85-渦輪桿；86-第一齒輪；
[0044]87-齒輪桿；88-第二齒輪。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0046]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例提供的長臂工業(yè)機械手，包括基座10、支撐臂20和長臂30?；?0固定在底板或工作臺上，其上安裝有水平放置的轉盤40和用于驅動轉盤40轉動的第一電機(圖中未視出)，在本實施例中，第一電機的輸出軸豎直布置，通過減速器直接與轉盤傳動連接，有效減小了傳動損耗，傳動效率較高。
[0047]支撐臂20的一端轉動連接在轉盤40上，另一端與長臂30的一端轉動連接。轉盤40具有兩個關節(jié)臂41，支撐臂20與轉盤轉動連接的一端位于兩個所述關節(jié)臂41之間，其中一個關節(jié)臂41上設置有用于驅動支撐臂20轉動的第五電機21，第五電機21的輸出軸上連接有與之同軸的減速器22，減速器22的輸出軸與支撐臂20固定連接。
[0048]本實施例的長臂工業(yè)機械手還包括一端相互轉動連接的第一連桿23和第二連桿24，第一連桿23未與第二連桿24連接的一端連接有用于驅動第一連桿23轉動的第六電機25，第六電機25固定在未設置第五電機21的關節(jié)臂41上。第二連桿24未與第一連桿23連接的一端轉動連接在長臂30上，需要說明的是，第二連桿24轉動連接在長臂30的端部上，支撐臂20與長臂30的連接位置位于長臂30的臂身上，即兩個轉動連接的連接位置相互間距有一定的距離，具體的距離可以根據(jù)實際需要確定。
[0049]第一連桿23、第二連桿24、支撐臂20和長臂30位于同一平面上，且第一連桿23、第二連桿24、支撐臂20和長臂30形成一個四邊形結構，這樣第二連桿24、第一連桿23和第六電機25的輸出軸之間形成一個曲柄連桿結構，通過第一連桿23將第六電機25的輸出軸的旋轉運動轉化成第二連桿24的上下擺動，進而拉動長臂30以支撐臂20為支點進行杠桿式運動。
[0050]第五電機21和第六電機25最好對稱布置，這樣可以使得整個機械手的受力