本實(shí)用新型涉及機(jī)械手領(lǐng)域，特別指一種機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)今的生活上，科技日新月益的進(jìn)展之下，機(jī)械人手臂與人類的手臂最大區(qū)別就在與靈活度與耐力度，也就是機(jī)械手的最大優(yōu)勢可以重復(fù)做同一動作而永遠(yuǎn)也不會覺得累；機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會越來越廣泛，機(jī)械手使近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備；機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，手部是用來抓持工件的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量和材料而又多種結(jié)構(gòu)形式；運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變工件的位置和姿勢；控制系統(tǒng)是通過對機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動作，同時(shí)接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制，控制系統(tǒng)的核心通常是有單片機(jī)或dsp等微型控制芯片構(gòu)成，通過對其編程實(shí)現(xiàn)所要功能；目前國內(nèi)工業(yè)自動化發(fā)展速度雖然很快，但國內(nèi)的機(jī)械手都普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動效率低下、控制不穩(wěn)定、使用壽命不長的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，集成度高，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手四個(gè)自由度的機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：一種機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)，包括支座、電機(jī)組件、第一齒輪箱、機(jī)械軸臂、第二齒輪箱、機(jī)械手腕及機(jī)械頭，其中，上述支座可轉(zhuǎn)動地連接在機(jī)械手底座上；上述第一齒輪箱設(shè)置于支座上，第一齒輪箱的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有第一齒輪組件；上述電機(jī)組件固定設(shè)置在第一齒輪箱的左側(cè)，電機(jī)組件的輸出軸向右伸入至第一齒輪箱內(nèi)，并與第一齒輪組件連接；上述機(jī)械軸臂設(shè)置于第一齒輪箱的右側(cè)部，第一齒輪箱的左端伸入第一齒輪箱內(nèi)，并與第一齒輪組件連接，電機(jī)組件通過第一齒輪組件驅(qū)動機(jī)械軸臂轉(zhuǎn)動；上述第二齒輪箱設(shè)置于機(jī)械軸臂的右端，機(jī)械軸臂伸入第二齒輪箱內(nèi)，并與第二齒輪箱內(nèi)的第二齒輪組件連接；上述機(jī)械手腕設(shè)置于機(jī)械軸臂的右端，機(jī)械手腕內(nèi)設(shè)有第三齒輪組件，第三齒輪組件一端與上述第二齒輪組件連接，另一端分別連接機(jī)械手腕及設(shè)置于機(jī)械手腕右端部的機(jī)械頭，以分別驅(qū)動機(jī)械手腕及機(jī)械頭轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述的支座下部靠近兩側(cè)的位置分別設(shè)有轉(zhuǎn)動耳，轉(zhuǎn)動耳與機(jī)械手底座可轉(zhuǎn)動連接。

優(yōu)選地，所述的電機(jī)組件包括第一電機(jī)、第二電機(jī)及第三電機(jī)，其中，上述第一電機(jī)、第二電機(jī)及第三電機(jī)的輸出軸穿過第一齒輪箱的左側(cè)壁伸入第一齒輪箱內(nèi)，并與第一齒輪組件連接。

優(yōu)選地，所述的第一齒輪組件包括第一主動齒輪部件及第一從動齒輪部件，其中第一主動齒輪部件包括分別固定于上述第一電機(jī)、第二電機(jī)及第三電機(jī)輸出軸上的第一主動齒輪、第二主動齒輪及第三主動齒輪。

優(yōu)選地，所述的第一從動齒輪部件包括分別與上述第一主動齒輪、第二主動齒輪及第三主動齒輪嚙合連接的第一從動齒輪、第二從動齒輪及第三從動齒輪，第一從動齒輪、第二從動齒輪及第三從動齒輪分別固定于機(jī)械軸臂、插設(shè)于機(jī)械軸臂內(nèi)的中軸及插設(shè)于中軸內(nèi)的內(nèi)軸上，以分別帶動機(jī)械軸臂、中軸及內(nèi)軸轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述的機(jī)械軸臂的右端連接第二齒輪箱，并帶動第二齒輪箱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；上述中軸及內(nèi)軸分別插入第二齒輪箱內(nèi)，并與第二齒輪箱內(nèi)的第二齒輪組件連接。

優(yōu)選地，所述的第二齒輪組件包括第二主動齒輪部件及第二從動齒輪部件，其中，第二主動齒輪部件包括分別固定連接在上述中軸及內(nèi)軸端部的第一主動錐齒輪及第二主動錐齒輪；上述第二從動齒輪部件包括設(shè)置于機(jī)械手腕上的第一從動錐齒輪及第二從動錐齒輪，第一從動錐齒輪及第二從動錐齒輪分別與上述第一主動錐齒輪及第二主動錐齒輪嚙合連接；上述第一從動錐齒輪帶動機(jī)械手腕旋轉(zhuǎn)，上述第二從動錐齒輪通過第三齒輪組件帶動機(jī)械頭旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述的第三齒輪組件包括第一連接軸、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、第二連接軸、第一傳動錐齒輪及第二錐齒輪，其中，上述第一連接軸及第二連接軸的一端分別可轉(zhuǎn)動地連接在機(jī)械手腕的側(cè)壁上；第一連接軸的另一端伸入第二齒輪箱內(nèi)，并固定有上述第二從動錐齒輪，第二從動錐齒輪帶動第一連接軸旋轉(zhuǎn)；第二連接軸的外端延伸至機(jī)械手腕的另一側(cè)壁，并與該另一側(cè)壁可轉(zhuǎn)動地連接。

優(yōu)選地，所述的第一傳動齒輪及第二傳動齒輪分別設(shè)置于第一連接軸及第二連接軸上，并相互嚙合連接，第一傳動齒輪隨第一連接軸轉(zhuǎn)動帶動第二傳動齒輪旋轉(zhuǎn)；上述第一傳動錐齒輪設(shè)置于第二連接軸上，并隨第二連接軸旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述的第二傳動錐齒輪設(shè)置于機(jī)械頭的左端部，并與第一傳動錐齒輪嚙合連接，第一傳動錐齒輪通過第二傳動錐齒輪帶動機(jī)械頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了一種機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型的支座通過連接耳可轉(zhuǎn)動地連接于機(jī)械手底座上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第一個(gè)運(yùn)動自由度；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)的第一齒輪箱，第一齒輪箱左側(cè)設(shè)置三個(gè)電機(jī)作為動力機(jī)構(gòu)，三電機(jī)的輸出軸分別插入第一齒輪箱內(nèi)部，且分別固定有三個(gè)主動齒輪；第一齒輪箱右側(cè)設(shè)置三個(gè)轉(zhuǎn)動軸（機(jī)械軸臂、中軸及內(nèi)軸），三轉(zhuǎn)動軸分別插入第一齒輪箱內(nèi)，且端部分別固定有三個(gè)被動齒輪，三個(gè)轉(zhuǎn)動軸采用內(nèi)外套設(shè)結(jié)構(gòu)，有效提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊性，主動齒輪與被動齒輪相互嚙合，電機(jī)的動力通過主動齒輪及被動齒輪傳遞至三個(gè)轉(zhuǎn)動軸，以分別單獨(dú)帶動機(jī)械軸臂、中軸及內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)；機(jī)械軸臂右端連接第二齒輪箱，并帶動第二齒輪箱旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第二個(gè)運(yùn)動自由度；中軸通過第二齒輪箱內(nèi)部的第二齒輪組件帶動機(jī)械手腕轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第三個(gè)運(yùn)動自由度；內(nèi)軸筒第二齒輪組件及第三齒輪組件帶動機(jī)械頭旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第三個(gè)運(yùn)動自由度；機(jī)械頭帶動設(shè)置于其上的機(jī)械手夾爪運(yùn)動。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖3為圖1中第一齒輪組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：一種機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)，包括支座1、電機(jī)組件、第一齒輪箱3、機(jī)械軸臂0、第二齒輪箱01、機(jī)械手腕02及機(jī)械頭03，其中，上述支座1可轉(zhuǎn)動地連接在機(jī)械手底座上；上述第一齒輪箱3設(shè)置于支座1上，第一齒輪箱3的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌有第一齒輪組件；上述電機(jī)組件固定設(shè)置在第一齒輪箱3的左側(cè)，電機(jī)組件的輸出軸向右伸入至第一齒輪箱3內(nèi)，并與第一齒輪組件連接；上述機(jī)械軸臂0設(shè)置于第一齒輪箱3的右側(cè)部，第一齒輪箱3的左端伸入第一齒輪箱3內(nèi)，并與第一齒輪組件連接，電機(jī)組件通過第一齒輪組件驅(qū)動機(jī)械軸臂0轉(zhuǎn)動；上述第二齒輪箱01設(shè)置于機(jī)械軸臂0的右端，機(jī)械軸臂0伸入第二齒輪箱01內(nèi)，并與第二齒輪箱01內(nèi)的第二齒輪組件連接；上述機(jī)械手腕02設(shè)置于機(jī)械軸臂0的右端，機(jī)械手腕02內(nèi)設(shè)有第三齒輪組件，第三齒輪組件一端與上述第二齒輪組件連接，另一端分別連接機(jī)械手腕02及設(shè)置于機(jī)械手腕02右端部的機(jī)械頭03，以分別驅(qū)動機(jī)械手腕02及機(jī)械頭03轉(zhuǎn)動。

支座1下部靠近兩側(cè)的位置分別設(shè)有轉(zhuǎn)動耳2，轉(zhuǎn)動耳2與機(jī)械手底座可轉(zhuǎn)動連接。

電機(jī)組件包括第一電機(jī)4、第二電機(jī)5及第三電機(jī)6，其中，上述第一電機(jī)4、第二電機(jī)5及第三電機(jī)6的輸出軸穿過第一齒輪箱3的左側(cè)壁伸入第一齒輪箱3內(nèi)，并與第一齒輪組件連接。

第一齒輪組件包括第一主動齒輪部件及第一從動齒輪部件，其中第一主動齒輪部件包括分別固定于上述第一電機(jī)4、第二電機(jī)5及第三電機(jī)6輸出軸上的第一主動齒輪7、第二主動齒輪8及第三主動齒輪9。

第一從動齒輪部件包括分別與上述第一主動齒輪7、第二主動齒輪8及第三主動齒輪9嚙合連接的第一從動齒輪10、第二從動齒輪11及第三從動齒輪12，第一從動齒輪10、第二從動齒輪11及第三從動齒輪12分別固定于機(jī)械軸臂0、插設(shè)于機(jī)械軸臂0內(nèi)的中軸13及插設(shè)于中軸13內(nèi)的內(nèi)軸上，以分別帶動機(jī)械軸臂0、中軸13及內(nèi)軸轉(zhuǎn)動。

機(jī)械軸臂0的右端連接第二齒輪箱01，并帶動第二齒輪箱01旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；上述中軸13及內(nèi)軸分別插入第二齒輪箱01內(nèi)，并與第二齒輪箱01內(nèi)的第二齒輪組件連接。

第二齒輪組件包括第二主動齒輪部件及第二從動齒輪部件，其中，第二主動齒輪部件包括分別固定連接在上述中軸13及內(nèi)軸端部的第一主動錐齒輪14及第二主動錐齒輪15；上述第二從動齒輪部件包括設(shè)置于機(jī)械手腕02上的第一從動錐齒輪16及第二從動錐齒輪17，第一從動錐齒輪16及第二從動錐齒輪17分別與上述第一主動錐齒輪14及第二主動錐齒輪15嚙合連接；上述第一從動錐齒輪16帶動機(jī)械手腕02旋轉(zhuǎn)，上述第二從動錐齒輪17通過第三齒輪組件帶動機(jī)械頭03旋轉(zhuǎn)。

第三齒輪組件包括第一連接軸、第一傳動齒輪18、第二傳動齒輪19、第二連接軸20、第一傳動錐齒輪21及第二錐齒輪23，其中，上述第一連接軸及第二連接軸20的一端分別可轉(zhuǎn)動地連接在機(jī)械手腕02的側(cè)壁上；第一連接軸的另一端伸入第二齒輪箱01內(nèi)，并固定有上述第二從動錐齒輪17，第二從動錐齒輪17帶動第一連接軸旋轉(zhuǎn)；第二連接軸20的外端延伸至機(jī)械手腕02的另一側(cè)壁，并與該另一側(cè)壁可轉(zhuǎn)動地連接。

第一傳動齒輪18及第二傳動齒輪19分別設(shè)置于第一連接軸及第二連接軸20上，并相互嚙合連接，第一傳動齒輪18隨第一連接軸轉(zhuǎn)動帶動第二傳動齒輪19旋轉(zhuǎn)；上述第一傳動錐齒輪21設(shè)置于第二連接軸20上，并隨第二連接軸20旋轉(zhuǎn)。

第二傳動錐齒輪22設(shè)置于機(jī)械頭03的左端部，并與第一傳動錐齒輪21嚙合連接，第一傳動錐齒輪21通過第二傳動錐齒輪22帶動機(jī)械頭03旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種機(jī)械手軸臂機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型的支座通過連接耳可轉(zhuǎn)動地連接于機(jī)械手底座上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第一個(gè)運(yùn)動自由度；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)的第一齒輪箱，第一齒輪箱左側(cè)設(shè)置三個(gè)電機(jī)作為動力機(jī)構(gòu)，三電機(jī)的輸出軸分別插入第一齒輪箱內(nèi)部，且分別固定有三個(gè)主動齒輪；第一齒輪箱右側(cè)設(shè)置三個(gè)轉(zhuǎn)動軸（機(jī)械軸臂、中軸及內(nèi)軸），三轉(zhuǎn)動軸分別插入第一齒輪箱內(nèi)，且端部分別固定有三個(gè)被動齒輪，三個(gè)轉(zhuǎn)動軸采用內(nèi)外套設(shè)結(jié)構(gòu)，有效提升了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊性，主動齒輪與被動齒輪相互嚙合，電機(jī)的動力通過主動齒輪及被動齒輪傳遞至三個(gè)轉(zhuǎn)動軸，以分別單獨(dú)帶動機(jī)械軸臂、中軸及內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)；機(jī)械軸臂右端連接第二齒輪箱，并帶動第二齒輪箱旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第二個(gè)運(yùn)動自由度；中軸通過第二齒輪箱內(nèi)部的第二齒輪組件帶動機(jī)械手腕轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第三個(gè)運(yùn)動自由度；內(nèi)軸筒第二齒輪組件及第三齒輪組件帶動機(jī)械頭旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手第三個(gè)運(yùn)動自由度；機(jī)械頭帶動設(shè)置于其上的機(jī)械手夾爪運(yùn)動。

本實(shí)用新型的實(shí)施例只是介紹其具體實(shí)施方式，不在于限制其保護(hù)范圍。本行業(yè)的技術(shù)人員在本實(shí)施例的啟發(fā)下可以作出某些修改，故凡依照本實(shí)用新型專利范圍所做的等效變化或修飾，均屬于本實(shí)用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)。