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一種長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手的制作方法

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一種長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手結(jié)構(gòu),尤其是一種長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手。
【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(lái)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(kāi)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(pán)滑動(dòng)架、吸盤(pán)、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(guò)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(pán)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(pán)安裝在調(diào)節(jié)滑軌和吸盤(pán)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)械手的機(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長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手。
[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]一種長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手,包括基座,還包括支撐臂和長(zhǎng)臂,所述基座上安裝有水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)和用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī),所述支撐臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述轉(zhuǎn)盤(pán)上,另一端與所述長(zhǎng)臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述長(zhǎng)臂包括與所述支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的安裝部、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)的第二電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第三電機(jī)以及用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)的第四電機(jī)。
[0008]采用上述技術(shù)方案,由于第二電機(jī)、第三電機(jī)和第四電機(jī)都布置在長(zhǎng)臂的安裝部上,安裝部又有支撐臂的支撐,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。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述第二電機(jī)傳動(dòng)連接有第二傳動(dòng)組件,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、與所述第二從動(dòng)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(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定連接。通過(guò)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,便于布置第三電機(jī)和第四電機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述第三電機(jī)傳動(dòng)連接有第三傳動(dòng)組件,所述第三傳動(dòng)組件包括與所述第三電機(jī)的輸出軸連接的第三主動(dòng)輪、與所述第三主動(dòng)輪配合的第三從動(dòng)輪、連接在所述第三主動(dòng)輪和所述第三從動(dòng)輪之間的第三皮帶,以及一端與所述第三從動(dòng)輪同軸連接的空心傳動(dòng)桿,所述空心傳動(dòng)桿穿過(guò)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(dòng)桿遠(yuǎn)離所述第三電機(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(guò)上述改進(jìn),將空心傳動(dòng)桿穿插在第二軸套和第二減速器上,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),所述第四電機(jī)傳動(dòng)連接有第四傳動(dòng)組件,所述第四傳動(dòng)組件包括穿插在所述空心傳動(dòng)桿內(nèi)的實(shí)心傳動(dòng)桿,所述空心傳動(dòng)桿的一端與所述第四電機(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二傘齒輪,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,所述第二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二齒輪,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(guò)上述改進(jìn),將實(shí)心傳動(dòng)桿穿插在空心傳動(dòng)桿內(nèi),進(jìn)一步節(jié)省空間,同時(shí)通過(guò)蝸輪蝸桿及各齒輪之間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),有效避開(kāi)各關(guān)節(jié)的連接結(jié)構(gòu)將第四電機(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),所述實(shí)心傳動(dòng)桿包括兩根通過(guò)聯(lián)軸器相互串聯(lián)的內(nèi)桿,所述空心傳動(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(guò)上述改進(jìn),將空心傳動(dòng)桿和實(shí)心傳動(dòng)桿分為兩段,避免傳動(dòng)桿太長(zhǎng)不易加工。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述轉(zhuǎn)盤(pán)具有兩個(gè)關(guān)節(jié)臂,所述支撐臂與所述轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的一端位于兩個(gè)所述關(guān)節(jié)臂之間,其中一個(gè)所述關(guān)節(jié)臂上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第五電機(jī)。通過(guò)上述改進(jìn),兩個(gè)關(guān)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(jìn),還包括一端相互轉(zhuǎn)動(dòng)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(qū)動(dòng)所述第一連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第六電機(jī),所述第六電機(jī)固定在未設(shè)置所述第五電機(jī)的所述關(guān)節(jié)臂上,所述第二連桿未與所述第一連桿連接的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述長(zhǎng)臂上。通過(guò)上述改進(jìn),用于控制長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第六電機(jī)安裝位置可以相對(duì)較低,整個(gè)機(jī)械手的重心也相對(duì)較低,工作時(shí)較為穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖2為本發(fā)明長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖3為圖2中A-A位置的剖切結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖4為圖2中B-B位置的剖切結(jié)構(gòu)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(biāo)示對(duì)應(yīng)如下:
[0022]10-基座;20-支撐臂;
[0023]21-第五電機(jī);22-減速器;
[0024]23-第一連桿;24-第二連桿;
[0025]25-第六電機(jī);30-長(zhǎng)臂;
[0026]31-安裝部;32-旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);
[0027]33-活動(dòng)關(guān)節(jié);34-第二電機(jī);
[0028]35-第三電機(jī);36-第四電機(jī);
[0029]40-轉(zhuǎn)盤(pán);41-關(guān)節(jié)臂;
[0030]50-執(zhí)行件;51-第一傘齒輪;
[0031]60-第二傳動(dòng)組件;
[0032]61-第二主動(dòng)輪;62-第二從動(dòng)輪;
[0033]63-第二軸套;64-第二減速器;
[0034]70-第三傳動(dòng)組件;71-第三主動(dòng)輪;
[0035]72-第三從動(dòng)輪;73-空心傳動(dòng)桿;
[0036]73a-外桿;73b_ 接頭;
[0037]74-主動(dòng)傘齒輪;75-從動(dòng)傘齒輪;
[0038]76-減速器;
[0039]80-第四傳動(dòng)組件;
[0040]81-實(shí)心傳動(dòng)桿;81a_聯(lián)軸器;
[0041]81b-內(nèi)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(shí)施方式】
[0045]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(shuō)明。
[0046]如圖1、圖2和圖3所示,本實(shí)施例提供的長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手,包括基座10、支撐臂20和長(zhǎng)臂30?;?0固定在底板或工作臺(tái)上,其上安裝有水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)40和用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)40轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)(圖中未視出),在本實(shí)施例中,第一電機(jī)的輸出軸豎直布置,通過(guò)減速器直接與轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)連接,有效減小了傳動(dòng)損耗,傳動(dòng)效率較高。
[0047]支撐臂20的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在轉(zhuǎn)盤(pán)40上,另一端與長(zhǎng)臂30的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。轉(zhuǎn)盤(pán)40具有兩個(gè)關(guān)節(jié)臂41,支撐臂20與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的一端位于兩個(gè)所述關(guān)節(jié)臂41之間,其中一個(gè)關(guān)節(jié)臂41上設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)支撐臂20轉(zhuǎn)動(dòng)的第五電機(jī)21,第五電機(jī)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(shí)施例的長(zhǎng)臂工業(yè)機(jī)械手還包括一端相互轉(zhuǎn)動(dòng)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(qū)動(dòng)第一連桿23轉(zhuǎn)動(dòng)的第六電機(jī)25,第六電機(jī)25固定在未設(shè)置第五電機(jī)21的關(guān)節(jié)臂41上。第二連桿24未與第一連桿23連接的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在長(zhǎng)臂30上,需要說(shuō)明的是,第二連桿24轉(zhuǎn)動(dòng)連接在長(zhǎng)臂30的端部上,支撐臂20與長(zhǎng)臂30的連接位置位于長(zhǎng)臂30的臂身上,即兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)際需要確定。
[0049]第一連桿23、第二連桿24、支撐臂20和長(zhǎng)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(zhǎng)臂30形成一個(gè)四邊形結(jié)構(gòu),這樣第二連桿24、第一連桿23和第六電機(jī)25的輸出軸之間形成一個(gè)曲柄連桿結(jié)構(gòu),通過(guò)第一連桿23將第六電機(jī)25的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成第二連桿24的上下擺動(dòng),進(jìn)而拉動(dòng)長(zhǎng)臂30以支撐臂20為支點(diǎn)進(jìn)行杠桿式運(yùn)動(dòng)。
[0050]第五電機(jī)21和第六電機(jī)25最好對(duì)稱布置,這樣可以使得整個(gè)機(jī)械手的受力
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