一種機(jī)械長(zhǎng)臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手的手臂結(jié)構(gòu)，尤其是一種可用于機(jī)械手的機(jī)械長(zhǎng)臂。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)制造加工企業(yè)廣泛采用工業(yè)機(jī)器手是未來的發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器手的應(yīng)用不僅可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率有著重要的意義。
[0003]機(jī)械結(jié)構(gòu)是提高工業(yè)機(jī)械手性能的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到工業(yè)機(jī)械手的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)ZL201410425207.3公開了一種玻璃搬運(yùn)碼垛機(jī)械手，由固定基座、旋轉(zhuǎn)臺(tái)座、大動(dòng)臂、小動(dòng)臂、末端動(dòng)臂、固定滑軌、調(diào)節(jié)滑軌、吸盤滑動(dòng)架、吸盤、真空氣泵、橫向調(diào)節(jié)氣缸、縱向調(diào)節(jié)氣缸、液壓馬達(dá)1、液壓馬達(dá)I1、伺服電機(jī)組成，旋轉(zhuǎn)臺(tái)座安裝在固定基座內(nèi)，大動(dòng)臂由液壓馬達(dá)I與旋轉(zhuǎn)臺(tái)座形成鉸連接，小動(dòng)臂由液壓馬達(dá)II與大動(dòng)臂形成鉸連接，末端動(dòng)臂通過伺服電機(jī)與小動(dòng)臂鉸連接，固定滑軌與末端動(dòng)臂端面固接，調(diào)節(jié)滑軌安裝在固定滑軌上，橫向調(diào)節(jié)氣缸安裝在末端動(dòng)臂后部，吸盤滑動(dòng)架安裝在調(diào)節(jié)滑軌上，縱向調(diào)節(jié)氣缸安裝在調(diào)節(jié)滑軌內(nèi)側(cè)，吸盤安裝在調(diào)節(jié)滑軌和吸盤滑動(dòng)架上。該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但該機(jī)械手各個(gè)電機(jī)只是簡(jiǎn)單的布置在各個(gè)臂的端部，使用時(shí)各個(gè)臂需要承受較大的扭力，特別是當(dāng)動(dòng)臂相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)，容易疲勞斷裂，使用壽命較低。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)機(jī)械長(zhǎng)臂的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了深入的研宄，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命較高的機(jī)械長(zhǎng)臂，可用于作為機(jī)械手的手臂。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種機(jī)械長(zhǎng)臂，其特征在于，包括安裝部、一端與所述安裝部轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)另一端的活動(dòng)關(guān)節(jié)，所述活動(dòng)關(guān)節(jié)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有執(zhí)行件，所述安裝部和所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的中心軸同軸，所述安裝部上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)以及用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)，所述第一電機(jī)傳動(dòng)連接有第一傳動(dòng)組件，所述第二電機(jī)傳動(dòng)連接有第二傳動(dòng)組件，所述第三電機(jī)傳動(dòng)連接有第三傳動(dòng)組件，且所述第三傳動(dòng)組件的第三傳動(dòng)桿套設(shè)在所述第二組件的第二傳動(dòng)桿內(nèi)，所述第二傳動(dòng)桿套設(shè)在所述第一傳動(dòng)組件的第一傳動(dòng)桿內(nèi)。
[0008]采用上述技術(shù)方案，由于第一電機(jī)、第二電機(jī)和第三電機(jī)都布置在長(zhǎng)臂的安裝部上，而長(zhǎng)臂的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和活動(dòng)關(guān)節(jié)上都不需要設(shè)置電機(jī)，重量相對(duì)較輕，使用時(shí)長(zhǎng)臂所受到的扭力相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命較高；同時(shí)由于各傳動(dòng)軸相互套設(shè)，有效節(jié)省了個(gè)傳動(dòng)組件在長(zhǎng)臂內(nèi)部的占用空間，減輕長(zhǎng)臂重量，進(jìn)一步降低長(zhǎng)臂所受到的扭力。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第一傳動(dòng)組件包括與所述第一電機(jī)的輸出軸連接的第一主動(dòng)輪、與所述第一主動(dòng)輪配合的第一從動(dòng)輪、連接在所述第一主動(dòng)輪和所述第一從動(dòng)輪之間的第一皮帶、與所述第一從動(dòng)輪同軸連接的所述第一傳動(dòng)桿以及與所述第一傳動(dòng)桿同軸連接的第一減速器，所述第一減速器的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定連接。通過上述改進(jìn)，便于控制旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由于采用了皮帶傳動(dòng)的方式，可以讓出較大的空間，便于布置第二電機(jī)和第三電機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第二傳動(dòng)組件包括與所述第二電機(jī)的輸出軸連接的第二主動(dòng)輪、與所述第二主動(dòng)輪配合的第二從動(dòng)輪、連接在所述第二主動(dòng)輪和所述第二從動(dòng)輪之間的第二皮帶，以及一端與所述第二從動(dòng)輪同軸連接的所述第二傳動(dòng)桿，所述第二傳動(dòng)桿穿過所述第一傳動(dòng)桿和所述第一減速器且與所述第一傳動(dòng)桿和所述第一減速器同軸，所述第二傳動(dòng)桿遠(yuǎn)離所述第二電機(jī)的一端設(shè)置有主動(dòng)傘齒輪和與所述主動(dòng)傘齒輪配合的從動(dòng)傘齒輪，所述從動(dòng)傘齒輪與所述活動(dòng)關(guān)節(jié)固定連接。通過上述改進(jìn)，將第二傳動(dòng)桿穿插在第一傳動(dòng)桿和第一減速器上，較為節(jié)省空間，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第三傳動(dòng)組件包括穿插在所述第二傳動(dòng)桿內(nèi)且與所述第二傳動(dòng)桿同軸的所述第三傳動(dòng)桿，所述第二傳動(dòng)桿的一端與所述第三電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接，另一端設(shè)置有錐蝸桿，所述執(zhí)行件上設(shè)置有與所述執(zhí)行件同軸連接的第一傘齒輪，所述活動(dòng)關(guān)節(jié)上設(shè)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一傘齒輪，所述錐渦輪具有蝸輪桿且所述蝸輪桿的端部設(shè)置有第一齒輪，所述第一傘齒輪具有齒輪桿且所述齒輪桿的端部設(shè)置有與所述第一齒輪配合的第一齒輪，所述錐蝸桿與所述齒輪桿平行且與所述從動(dòng)傘齒輪的中心軸同軸。通過上述改進(jìn)，將第三傳動(dòng)桿穿插在第二傳動(dòng)桿內(nèi)，進(jìn)一步節(jié)省空間，同時(shí)通過蝸輪蝸桿及各齒輪之間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，有效避開各關(guān)節(jié)的連接結(jié)構(gòu)將第三電機(jī)的動(dòng)力傳遞到執(zhí)行件上。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第三傳動(dòng)桿包括兩根通過聯(lián)軸器相互串聯(lián)的內(nèi)桿，所述第二傳動(dòng)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(jié)構(gòu)，另一根所述外桿相應(yīng)的一端固定連接有接頭，所述接頭具有與所述外花鍵結(jié)構(gòu)配合的內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)軸器位于所述接頭內(nèi)。通過上述改進(jìn)，將第二傳動(dòng)桿和第三傳動(dòng)桿分為兩段，避免傳動(dòng)桿太長(zhǎng)不易加工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明機(jī)械長(zhǎng)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明機(jī)械長(zhǎng)臂的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中A-A位置的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為圖3中B處的局部放大圖；
[0017]圖5為圖3中C處的局部放大圖。
[0018]上述視圖省略部分零部件，圖中標(biāo)示對(duì)應(yīng)如下:
[0019]10-安裝部；11-第一電機(jī)；
[0020]12-第二電機(jī)；13-第三電機(jī)；
[0021]20-旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；30-活動(dòng)關(guān)節(jié)；
[0022]40-執(zhí)行件；41-第一傘齒輪；
[0023]60-第一傳動(dòng)組件；61-第一主動(dòng)輪；
[0024]62-第一從動(dòng)輪；63-第一傳動(dòng)桿；
[0025]64-第一減速器；70-第二傳動(dòng)組件；
[0026]71-第二主動(dòng)輪；72-第二從動(dòng)輪；
[0027]73-第二傳動(dòng)桿；73a-外桿；
[0028]73b-接頭；74-主動(dòng)傘齒輪；
[0029]75-從動(dòng)傘齒輪；76-減速器；
[0030]80-第三傳動(dòng)組件；81-第三傳動(dòng)桿；
[0031]81a-聯(lián)軸器；81b-內(nèi)桿；
[0032]82-錐蝸桿；83-錐蝸輪；
[0033]84-第一傘齒輪；85-渦輪桿；
[0034]86-第一齒輪；87-齒輪桿；
[0035]88-第一齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0037]如圖1-圖5所示，本實(shí)施例提供的機(jī)械長(zhǎng)臂包括與安裝部10、一端與安裝部10轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20另一端的活動(dòng)關(guān)節(jié)30，安裝部10和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20的中心軸同軸，即旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20是進(jìn)行以其中心軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心進(jìn)行自轉(zhuǎn)的。安裝部10可與機(jī)械手的支撐部連接，具體的連接方式可以使常規(guī)的。此外，活動(dòng)關(guān)節(jié)30上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有執(zhí)行件40，執(zhí)行件40為常規(guī)的零部件，可根據(jù)機(jī)械手的實(shí)際用途進(jìn)行選擇，此處不再詳述。
[0038]安裝部10上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)11、用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)關(guān)節(jié)30轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)12以及用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行件40轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)13。由于第一電機(jī)11、第二電機(jī)12和第三電機(jī)13都布置在安裝部10上，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)20和活動(dòng)關(guān)節(jié)30上都不需要設(shè)置電機(jī)，重量相對(duì)較輕，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械手，本發(fā)明的機(jī)械長(zhǎng)臂可以有較大的長(zhǎng)度，使用時(shí)機(jī)械長(zhǎng)臂所受到的扭力相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命較高。
[0039]第一電機(jī)11、第二電機(jī)12和第三電機(jī)13上相應(yīng)的的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以是常規(guī)的結(jié)構(gòu)，考慮到采用常規(guī)的結(jié)構(gòu)常規(guī)的結(jié)構(gòu)需要占用較大的空間，使得機(jī)械長(zhǎng)臂相對(duì)較粗，影響機(jī)械手的靈活性，本實(shí)施