CN106113029A - 机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域,更具体的说是机械臂,包括机械臂单元机构Ⅰ、机械臂单元机构Ⅱ和机械臂单元机构Ⅲ,所述的机械臂单元机构Ⅰ包括步进电机Ⅰ、底板基座Ⅰ、导轨Ⅰ、支撑座Ⅰ、固定座Ⅰ、丝杠Ⅰ和滑块Ⅰ,所述的固定座Ⅰ和支撑座Ⅰ分别安装在底板基座Ⅰ的上下两端,步进电机Ⅰ安装在底板基座Ⅰ的下端,导轨Ⅰ安装在底板基座Ⅰ上,丝杠Ⅰ的两端与支撑座Ⅰ和固定座Ⅰ活动连接,并且丝杠Ⅰ的下端穿过固定座Ⅰ并与步进电机Ⅰ的输出轴相连接。滑块Ⅰ安装在导轨Ⅰ和丝杠Ⅰ上。所述的底板基座Ⅱ安装在滑块Ⅰ上,所述的底板基座Ⅲ安装在滑块Ⅱ上。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,更具体的说是一种机械臂。
背景技术
我国的工业机器人从20世纪80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制***硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在20多家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊接线上。
目前,我国从事机器人研发和应用工程的单位200多家,拥有量为3500台左右,其中国产占20%,其余都是从日本、美国、瑞典等40多个国家引进的。2000年已生产各种类型工业机器人和***300台套,机器人销售额6.74亿元,机器人产业对国民经济的年收益额为47亿元。
据专家对国内542家用户以及汽车、电子电器、工程机械3个行业的部分用户进行统计分析,就全国而言,弧焊、点焊、装配、喷涂机器人应用的最多;其次是搬运、上下料(冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料机器人);再次是包装、码垛、拆垛机器人和密封涂胶机器人,其他机器人用量很少。就行业而言,汽车行业以焊接、喷涂、涂胶作业较多,冲压、搬运、装配次之;电子电器行业集中在装配,如大连华录一家就用了近300台,其次是搬运和喷涂;工程机械行业集中用于弧焊,喷涂其次。此外包装、码垛、拆垛机器人目前主要用于石化、轻纺和烟草行业。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种机械臂,机械臂是由若干机械臂单元机构以不同夹角组合而成,可实现机械臂的直线伸缩,或在单个平面内的移动,或在立体空间内的移动定位等功能,以满足不同场合下的需要。
为解决上述技术问题,本发明涉及机器人技术领域,更具体的说是机械臂,包括机械臂单元机构Ⅰ、机械臂单元机构Ⅱ和机械臂单元机构Ⅲ,所述的机械臂单元机构Ⅰ包括步进电机Ⅰ、底板基座Ⅰ、导轨Ⅰ、支撑座Ⅰ、固定座Ⅰ、丝杠Ⅰ和滑块Ⅰ,所述的固定座Ⅰ和支撑座Ⅰ分别安装在底板基座Ⅰ的上下两端,步进电机Ⅰ安装在底板基座Ⅰ的下端,导轨Ⅰ安装在底板基座Ⅰ上,丝杠Ⅰ的两端与支撑座Ⅰ和固定座Ⅰ活动连接,并且丝杠Ⅰ的下端穿过固定座Ⅰ并与步进电机Ⅰ的输出轴相连接。滑块Ⅰ安装在导轨Ⅰ和丝杠Ⅰ上。
所述的机械臂单元机构Ⅱ和机械臂单元机构Ⅲ均与机械臂单元机构Ⅰ的结构相同。机械臂单元机构Ⅱ包括步进电机Ⅱ、底板基座Ⅱ、导轨Ⅱ、支撑座Ⅱ、固定座Ⅱ、丝杠Ⅱ和滑块Ⅱ,所述的支撑座Ⅱ和固定座Ⅱ分别安装在底板基座Ⅱ的左右两端,步进电机Ⅱ安装在底板基座Ⅱ的右端,导轨Ⅱ安装在底板基座Ⅱ上,丝杠Ⅱ的两端与支撑座Ⅱ和固定座Ⅱ活动连接,并且丝杠Ⅱ的右端穿过固定座Ⅱ并与步进电机Ⅱ的输出轴相连接。滑块Ⅱ安装在导轨Ⅱ和丝杠Ⅱ上。机械臂单元机构Ⅲ包括步进电机Ⅲ、底板基座Ⅲ、导轨Ⅲ、支撑座Ⅲ、固定座Ⅲ、丝杠Ⅲ和滑块Ⅲ,所述的固定座Ⅲ和支撑座Ⅲ分别安装在底板基座Ⅲ的前后两端,步进电机Ⅲ安装在底板基座Ⅲ的前端,导轨Ⅲ安装在底板基座Ⅲ上,丝杠Ⅲ的两端与支撑座Ⅲ和固定座Ⅲ活动连接,并且丝杠Ⅲ的前端穿过固定座Ⅲ并与步进电机Ⅲ的输出轴相连接。滑块Ⅲ安装在导轨Ⅲ和丝杠Ⅲ上。
所述的底板基座Ⅱ安装在滑块Ⅰ上,所述的底板基座Ⅲ安装在滑块Ⅱ上。
作为本技术方案的进一步优化,所述的导轨Ⅰ位于支撑座Ⅰ与固定座Ⅰ之间,导轨Ⅱ位于支撑座Ⅱ与固定座Ⅱ之间,导轨Ⅲ位于支撑座Ⅲ与固定座Ⅲ之间。
作为本技术方案的进一步优化,所述的丝杠Ⅰ与和滑块Ⅰ之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅱ与滑块Ⅱ之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅲ与滑块Ⅲ之间以螺纹连接的方式连接。
本发明机械臂的有益效果为:
机械臂是由若干机械臂单元机构以不同夹角组合而成,可实现机械臂的直线伸缩,或在单个平面内的移动,或在立体空间内的移动定位等功能,以满足不同场合下的需要。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明机械臂的结构示意图。
图2为本发明机械臂的机械臂单元机构Ⅰ1的结构示意图。
图中:机械臂单元机构Ⅰ1;步进电机Ⅰ1-1;底板基座Ⅰ1-2;导轨Ⅰ1-3;支撑座Ⅰ1-4;固定座Ⅰ1-5;丝杠Ⅰ1-6;滑块Ⅰ1-7;机械臂单元机构Ⅱ2;步进电机Ⅱ2-1;底板基座Ⅱ2-2;导轨Ⅱ2-3;支撑座Ⅱ2-4;固定座Ⅱ2-5;丝杠Ⅱ2-6;滑块Ⅱ2-7;机械臂单元机构Ⅲ3;步进电机Ⅲ3-1;底板基座Ⅲ3-2;导轨Ⅲ3-3;支撑座Ⅲ3-4;固定座Ⅲ3-5;丝杠Ⅲ3-6;滑块Ⅲ3-7。
具体实施方式
具体实施方式一:
下面结合图1、2说明本实施方式,本发明涉及机器人技术领域,更具体的说是机械臂,所述的机械臂包括机械臂单元机构Ⅰ1、机械臂单元机构Ⅱ2和机械臂单元机构Ⅲ3,所述的机械臂单元机构Ⅰ1包括步进电机Ⅰ1-1、底板基座Ⅰ1-2、导轨Ⅰ1-3、支撑座Ⅰ1-4、固定座Ⅰ1-5、丝杠Ⅰ1-6和滑块Ⅰ1-7,所述的固定座Ⅰ1-5和支撑座Ⅰ1-4分别安装在底板基座Ⅰ1-2的上下两端,步进电机Ⅰ1-1安装在底板基座Ⅰ1-2的下端,导轨Ⅰ1-3安装在底板基座Ⅰ1-2上,丝杠Ⅰ1-6的两端与支撑座Ⅰ1-4和固定座Ⅰ1-5活动连接,并且丝杠Ⅰ1-6的下端穿过固定座Ⅰ1-5并与步进电机Ⅰ1-1的输出轴相连接;滑块Ⅰ1-7安装在导轨Ⅰ1-3和丝杠Ⅰ1-6上。
所述的机械臂单元机构Ⅱ2和机械臂单元机构Ⅲ3均与机械臂单元机构Ⅰ1的结构相同;机械臂单元机构Ⅱ2包括步进电机Ⅱ2-1、底板基座Ⅱ2-2、导轨Ⅱ2-3、支撑座Ⅱ2-4、固定座Ⅱ2-5、丝杠Ⅱ2-6和滑块Ⅱ2-7,所述的支撑座Ⅱ2-4和固定座Ⅱ2-5分别安装在底板基座Ⅱ2-2的左右两端,步进电机Ⅱ2-1安装在底板基座Ⅱ2-2的右端,导轨Ⅱ2-3安装在底板基座Ⅱ2-2上,丝杠Ⅱ2-6的两端与支撑座Ⅱ2-4和固定座Ⅱ2-5活动连接,并且丝杠Ⅱ2-6的右端穿过固定座Ⅱ2-5并与步进电机Ⅱ2-1的输出轴相连接;滑块Ⅱ2-7安装在导轨Ⅱ2-3和丝杠Ⅱ2-6上;机械臂单元机构Ⅲ3包括步进电机Ⅲ3-1、底板基座Ⅲ3-2、导轨Ⅲ3-3、支撑座Ⅲ3-4、固定座Ⅲ3-5、丝杠Ⅲ3-6和滑块Ⅲ3-7,所述的固定座Ⅲ3-5和支撑座Ⅲ3-4分别安装在底板基座Ⅲ3-2的前后两端,步进电机Ⅲ3-1安装在底板基座Ⅲ3-2的前端,导轨Ⅲ3-3安装在底板基座Ⅲ3-2上,丝杠Ⅲ3-6的两端与支撑座Ⅲ3-4和固定座Ⅲ3-5活动连接,并且丝杠Ⅲ3-6的前端穿过固定座Ⅲ3-5并与步进电机Ⅲ3-1的输出轴相连接;滑块Ⅲ3-7安装在导轨Ⅲ3-3和丝杠Ⅲ3-6上;
所述的底板基座Ⅱ2-2安装在滑块Ⅰ1-7上,所述的底板基座Ⅲ3-2安装在滑块Ⅱ2-7上。
在步进电机Ⅰ1-1的转动下带动导轨Ⅰ1-3旋转,在丝杠螺母的原理下带动滑块Ⅰ1-7上下移动,从而机械臂单元机构Ⅱ2和机械臂单元机构Ⅲ3在竖直平面内上下运动,同理机械臂单元机构Ⅱ2上的滑块Ⅱ2-7带动机械臂单元机构Ⅲ3在左右方向进行移动,机械臂单元机构Ⅲ3上的滑块Ⅲ3-7在前后方向进行移动,当机械臂单元机构Ⅰ1、机械臂单元机构Ⅱ2和机械臂单元机构Ⅲ3同时工作时,可实现机械臂的直线伸缩,或在单个平面内的移动,或在立体空间内的移动定位等功能,以满足不同场合下的需要。
具体实施方式二:
下面结合图1、2说明本实施方式,本实施方式所述的导轨Ⅰ1-3位于支撑座Ⅰ1-4与固定座Ⅰ1-5之间,导轨Ⅱ2-3位于支撑座Ⅱ2-4与固定座Ⅱ2-5之间,导轨Ⅲ3-3位于支撑座Ⅲ3-4与固定座Ⅲ3-5之间。
具体实施方式三:
下面结合图1、2说明本实施方式,本实施方式所述的丝杠Ⅰ1-6与和滑块Ⅰ1-7之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅱ2-6与滑块Ⅱ2-7之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅲ3-6与滑块Ⅲ3-7之间以螺纹连接的方式连接。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (3)
1.机械臂,其特征在于:包括机械臂单元机构Ⅰ(1)、机械臂单元机构Ⅱ(2)和机械臂单元机构Ⅲ(3),所述的机械臂单元机构Ⅰ(1)包括步进电机Ⅰ(1-1)、底板基座Ⅰ(1-2)、导轨Ⅰ(1-3)、支撑座Ⅰ(1-4)、固定座Ⅰ(1-5)、丝杠Ⅰ(1-6)和滑块Ⅰ(1-7),所述的固定座Ⅰ(1-5)和支撑座Ⅰ(1-4)分别安装在底板基座Ⅰ(1-2)的上下两端,步进电机Ⅰ(1-1)安装在底板基座Ⅰ(1-2)的下端,导轨Ⅰ(1-3)安装在底板基座Ⅰ(1-2)上,丝杠Ⅰ(1-6)的两端与支撑座Ⅰ(1-4)和固定座Ⅰ(1-5)活动连接,并且丝杠Ⅰ(1-6)的下端穿过固定座Ⅰ(1-5)并与步进电机Ⅰ(1-1)的输出轴相连接;滑块Ⅰ(1-7)安装在导轨Ⅰ(1-3)和丝杠Ⅰ(1-6)上;
所述的机械臂单元机构Ⅱ(2)和机械臂单元机构Ⅲ(3)均与机械臂单元机构Ⅰ(1)的结构相同;机械臂单元机构Ⅱ(2)包括步进电机Ⅱ(2-1)、底板基座Ⅱ(2-2)、导轨Ⅱ(2-3)、支撑座Ⅱ(2-4)、固定座Ⅱ(2-5)、丝杠Ⅱ(2-6)和滑块Ⅱ(2-7),所述的支撑座Ⅱ(2-4)和固定座Ⅱ(2-5)分别安装在底板基座Ⅱ(2-2)的左右两端,步进电机Ⅱ(2-1)安装在底板基座Ⅱ(2-2)的右端,导轨Ⅱ(2-3)安装在底板基座Ⅱ(2-2)上,丝杠Ⅱ(2-6)的两端与支撑座Ⅱ(2-4)和固定座Ⅱ(2-5)活动连接,并且丝杠Ⅱ(2-6)的右端穿过固定座Ⅱ(2-5)并与步进电机Ⅱ(2-1)的输出轴相连接;滑块Ⅱ(2-7)安装在导轨Ⅱ(2-3)和丝杠Ⅱ(2-6)上;机械臂单元机构Ⅲ(3)包括步进电机Ⅲ(3-1)、底板基座Ⅲ(3-2)、导轨Ⅲ(3-3)、支撑座Ⅲ(3-4)、固定座Ⅲ(3-5)、丝杠Ⅲ(3-6)和滑块Ⅲ(3-7),所述的固定座Ⅲ(3-5)和支撑座Ⅲ(3-4)分别安装在底板基座Ⅲ(3-2)的前后两端,步进电机Ⅲ(3-1)安装在底板基座Ⅲ(3-2)的前端,导轨Ⅲ(3-3)安装在底板基座Ⅲ(3-2)上,丝杠Ⅲ(3-6)的两端与支撑座Ⅲ(3-4)和固定座Ⅲ(3-5)活动连接,并且丝杠Ⅲ(3-6)的前端穿过固定座Ⅲ(3-5)并与步进电机Ⅲ(3-1)的输出轴相连接;滑块Ⅲ(3-7)安装在导轨Ⅲ(3-3)和丝杠Ⅲ(3-6)上;
所述的底板基座Ⅱ(2-2)安装在滑块Ⅰ(1-7)上,所述的底板基座Ⅲ(3-2)安装在滑块Ⅱ(2-7)上。
2.根据权利要求1所述的机械臂,其特征在于:所述的导轨Ⅰ(1-3)位于支撑座Ⅰ(1-4)与固定座Ⅰ(1-5)之间,导轨Ⅱ(2-3)位于支撑座Ⅱ(2-4)与固定座Ⅱ(2-5)之间,导轨Ⅲ(3-3)位于支撑座Ⅲ(3-4)与固定座Ⅲ(3-5)之间。
3.根据权利要求1所述的机械臂,其特征在于:所述的丝杠Ⅰ(1-6)与和滑块Ⅰ(1-7)之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅱ(2-6)与滑块Ⅱ(2-7)之间以螺纹连接的方式连接,丝杠Ⅲ(3-6)与滑块Ⅲ(3-7)之间以螺纹连接的方式连接。
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