一種載重式機(jī)械臂的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種載重式機(jī)械臂，包括液壓驅(qū)動(dòng)泵，液壓驅(qū)動(dòng)泵連接有定向機(jī)構(gòu)，定向機(jī)構(gòu)連接有末端執(zhí)行器，所述定向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)主液壓流道，主液壓流道連接有至少兩個(gè)分支流道和一個(gè)泄壓旁路，每個(gè)分支流道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)調(diào)壓閥，分支流道包括由進(jìn)液端至出液端依次串聯(lián)設(shè)置的第一流段、第二流段和第三流段，第一流道的內(nèi)壁設(shè)置有螺紋槽，第二流段為橢球形，調(diào)壓閥設(shè)置在第二流段內(nèi)，第三流道包括若干個(gè)相切連接的弧形段，每個(gè)弧形段進(jìn)口與出口的切線夾角小于30°；每個(gè)分支流道的末端連接有一個(gè)活塞桿，活塞桿鉸接至末端執(zhí)行器上。本實(shí)用新型能夠改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)械臂的定位能力。
【專利說明】一種載重式機(jī)械臂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械臂【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種載重式機(jī)械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)發(fā)明專利CN102357897B公開了一種4自由度串并聯(lián)混合重載機(jī)械臂，針對(duì)重載的工況環(huán)境，提高了機(jī)械臂的承載能力。但是，這種結(jié)構(gòu)使用到了多個(gè)油缸，一方面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更重要的問題是各個(gè)油缸的配合難度高，使得機(jī)械臂的定位能力有限。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種載重式機(jī)械臂，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)械臂的定位能力。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0005]一種載重式機(jī)械臂，包括液壓驅(qū)動(dòng)泵，液壓驅(qū)動(dòng)泵連接有定向機(jī)構(gòu)，定向機(jī)構(gòu)連接有末端執(zhí)行器，所述定向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)主液壓流道，主液壓流道連接有至少兩個(gè)分支流道和一個(gè)泄壓旁路，每個(gè)分支流道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)調(diào)壓閥，分支流道包括由進(jìn)液端至出液端依次串聯(lián)設(shè)置的第一流段、第二流段和第三流段，第一流道的內(nèi)壁設(shè)置有螺紋槽，相鄰的兩個(gè)分支流道的螺紋槽方向相反，第二流段為橢球形，調(diào)壓閥設(shè)置在第二流段內(nèi)，第三流道包括若干個(gè)相切連接的弧形段，每個(gè)弧形段進(jìn)口與出口的切線夾角小于30° ;每個(gè)分支流道的末端連接有一個(gè)活塞桿，活塞桿鉸接至末端執(zhí)行器上。
[0006]作為優(yōu)選，所述相鄰兩個(gè)分支流道的進(jìn)液端之間設(shè)置有弧形導(dǎo)流面，弧形導(dǎo)流面的凸起方向與液壓油的流向相反。
[0007]作為優(yōu)選，所述第一流段、第二流段和第三流段的最大內(nèi)徑之比為2:3:1。
[0008]作為優(yōu)選，所述第三流段中各個(gè)弧形段的內(nèi)徑之差小于第三流段最大內(nèi)徑的20%。
[0009]作為優(yōu)選，所述活塞桿與末端執(zhí)行器之間設(shè)置有彈性柱。
[0010]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本實(shí)用新型使用一個(gè)整體的定向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的定位，與現(xiàn)有技術(shù)中使用多個(gè)油缸的結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用單油路控制即可完成整個(gè)定位過程。每個(gè)分支流道實(shí)現(xiàn)一個(gè)維度的定位，通過調(diào)整調(diào)壓閥，實(shí)現(xiàn)不同維度之間的配合定位。泄壓旁路用于保持整個(gè)油路的壓力平衡，提高油路壓力變化的平順性。螺紋槽用于減小進(jìn)入分支流道內(nèi)液壓油的逆流，與弧形導(dǎo)流面配合，可以減小油路分支部位的紊流現(xiàn)象。橢球形的第二流段可以提高調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)靈敏度。第三流道的形狀根據(jù)實(shí)際的維度方向進(jìn)行設(shè)計(jì)。第一流段、第二流段和第三流段的最大內(nèi)徑之比為2:3:1，可以最大程度上抑制液壓油在壓力傳遞過程中產(chǎn)生的壓力不均等衰減。彈性柱用來緩沖活塞運(yùn)動(dòng)的沖擊力，提高目標(biāo)物取放過程中的平穩(wěn)性。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0012]圖中:1、液壓驅(qū)動(dòng)泵；2、定向機(jī)構(gòu)；3、末端執(zhí)行器；4、主液壓流道；5、分支流道；
6、泄壓旁路；7、調(diào)壓閥；8、第一流段；9、第二流段；10、第三流段；11、螺紋槽；12、活塞桿；13、弧形導(dǎo)流面；14、彈性柱。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場(chǎng)上購(gòu)買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。
[0014]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括液壓驅(qū)動(dòng)泵1，液壓驅(qū)動(dòng)泵I連接有定向機(jī)構(gòu)2，定向機(jī)構(gòu)2連接有末端執(zhí)行器3，所述定向機(jī)構(gòu)2包括一個(gè)主液壓流道4，主液壓流道4連接有三個(gè)分支流道5和一個(gè)泄壓旁路6，每個(gè)分支流道5內(nèi)設(shè)置有一個(gè)調(diào)壓閥7，分支流道5包括由進(jìn)液端至出液端依次串聯(lián)設(shè)置的第一流段8、第二流段9和第三流段10，第一流道8的內(nèi)壁設(shè)置有螺紋槽11，相鄰的兩個(gè)分支流道5的螺紋槽11方向相反，第二流段9為橢球形，調(diào)壓閥7設(shè)置在第二流段9內(nèi)，第三流道10包括若干個(gè)相切連接的弧形段，每個(gè)弧形段進(jìn)口與出口的切線夾角小于20°，可以在減少弧形段數(shù)量的基礎(chǔ)上降低出口壓力畸變；每個(gè)分支流道5的末端連接有一個(gè)活塞桿12，活塞桿12鉸接至末端執(zhí)行器3上。所述相鄰兩個(gè)分支流道5的進(jìn)液端之間設(shè)置有弧形導(dǎo)流面13，弧形導(dǎo)流面13的凸起方向與液壓油的流向相反。所述第一流段8、第二流段9和第三流段10的最大內(nèi)徑之比為2:3:1。所述第三流段10中各個(gè)弧形段的內(nèi)徑之差小于第三流段10最大內(nèi)徑的17%，可以在減小出口壓力畸變的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)畸變的線性化。所述活塞桿12與末端執(zhí)行器3之間設(shè)置有彈性柱14。本【具體實(shí)施方式】使用一個(gè)整體的定向機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器3的定位，與現(xiàn)有技術(shù)中使用多個(gè)油缸的結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用單油路控制即可完成整個(gè)定位過程。每個(gè)分支流道5實(shí)現(xiàn)一個(gè)維度的定位，通過調(diào)整調(diào)壓閥7，實(shí)現(xiàn)不同維度之間的配合定位。泄壓旁路6用于保持整個(gè)油路的壓力平衡，提高油路壓力變化的平順性。螺紋槽11用于減小進(jìn)入分支流道5內(nèi)液壓油的逆流，與弧形導(dǎo)流面13配合，可以減小油路分支部位的紊流現(xiàn)象。橢球形的第二流段9可以提高調(diào)節(jié)閥7的調(diào)節(jié)靈敏度。第三流道10的形狀根據(jù)實(shí)際的維度方向進(jìn)行設(shè)計(jì)。第一流段8、第二流段9和第三流段10的最大內(nèi)徑之比為2:3:1，可以最大程度上抑制液壓油在壓力傳遞過程中產(chǎn)生的壓力不均等衰減。彈性柱14用來緩沖活塞運(yùn)動(dòng)的沖擊力，提高目標(biāo)物取放過程中的平穩(wěn)性。
[0015]其中，第一流段8的內(nèi)徑R1、主液壓流道4的內(nèi)徑R2和第一流段8中心線與主液壓流道4中心線的夾角α之間的關(guān)系滿足下述公式:
[0016]R1 = k*R2*cos α
[0017]K為比例系數(shù)，k的選取規(guī)則是所有分支流道5中的第一流段8內(nèi)徑之和小于等于主液壓流道4內(nèi)徑的80%。
[0018]其中，末端執(zhí)行器3為矩形盒體，矩形盒體內(nèi)設(shè)置有單葉雙曲面的側(cè)壁。此末端執(zhí)行器3適合球形部件的高負(fù)重轉(zhuǎn)移。
[0019]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種載重式機(jī)械臂，包括液壓驅(qū)動(dòng)泵(I)，液壓驅(qū)動(dòng)泵(I)連接有定向機(jī)構(gòu)(2)，定向機(jī)構(gòu)(2)連接有末端執(zhí)行器(3)，其特征在于:所述定向機(jī)構(gòu)(2)包括一個(gè)主液壓流道(4)，主液壓流道(4)連接有至少兩個(gè)分支流道(5)和一個(gè)泄壓旁路(6)，每個(gè)分支流道(5)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)調(diào)壓閥(7)，分支流道(5)包括由進(jìn)液端至出液端依次串聯(lián)設(shè)置的第一流段(8)、第二流段(9)和第三流段(10)，第一流道(8)的內(nèi)壁設(shè)置有螺紋槽(11)，相鄰的兩個(gè)分支流道(5)的螺紋槽(11)方向相反，第二流段(9)為橢球形，調(diào)壓閥(7)設(shè)置在第二流段(9)內(nèi)，第三流道(10)包括若干個(gè)相切連接的弧形段，每個(gè)弧形段進(jìn)口與出口的切線夾角小于30° ;每個(gè)分支流道(5)的末端連接有一個(gè)活塞桿(12)，活塞桿(12)鉸接至末端執(zhí)行器(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載重式機(jī)械臂，其特征在于:所述相鄰兩個(gè)分支流道(5)的進(jìn)液端之間設(shè)置有弧形導(dǎo)流面(13)，弧形導(dǎo)流面(13)的凸起方向與液壓油的流向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載重式機(jī)械臂，其特征在于:所述第一流段(8)、第二流段(9)和第三流段(10)的最大內(nèi)徑之比為2:3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的載重式機(jī)械臂，其特征在于:所述第三流段(10)中各個(gè)弧形段的內(nèi)徑之差小于第三流段(10)最大內(nèi)徑的20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載重式機(jī)械臂，其特征在于:所述活塞桿(12)與末端執(zhí)行器(3)之間設(shè)置有彈性 柱(14)。
【文檔編號(hào)】B25J9/08GK203818156SQ201420232987
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】宋明安, 王小龍, 孫潔, 同彥恒, 李志博, 麻輝, 劉學(xué)平 申請(qǐng)人:寧夏巨能機(jī)器人系統(tǒng)有限公司