CN114633287B - 一种多臂多自由度臂式结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多臂多自由度臂式结构，涉及臂式结构技术领域，包括保护机构，电机固定连接于第二机械臂内表面左侧位置，转轴固定连接于电机右侧外表面，往复丝杆固定连接于转轴右端外表面，滑块滑动连接于往复丝杆外表面左侧边缘位置，第一弹簧固定连接于滑块右侧外表面，推板滑动连接于往复丝杆外表面右侧边缘位置，密封带固定连接于滑块与推板外表面之间，通过推板的往复移动可以将加工盒内部储存的润滑液通过密封环排出，可以将第二机械臂与第三机械臂之间的位置进行润滑，防止臂式结构因为长时间的使用而导致机构磨损严重，接着可以通过往复丝杆带动第一连接轴对第三机械臂移动，操作便捷，同时可以对机械结构进行保护。

Description

一种多臂多自由度臂式结构

技术领域

本发明涉及臂式结构技术领域，具体为一种多臂多自由度臂式结构。

背景技术

现代科技发展迅猛，各行各业机械化、自动化以及智能化的要求越来越高，机器人技术必将成为现代科学技术发展的核心趋势，在农业、物流运输、汽车制造等行业中发挥突出作用。为了提高农业生产率，解放人的工作强度，改善工作环境。

现有臂式结构在使用的过程中会有很多结构之间产生摩擦，如果不能间断性的进行润滑，可能会导致结构磨损严重，导致装置老化加快，使装置报废。

针对上述问题，本发明提供了一种多臂多自由度臂式结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多臂多自由度臂式结构，电机固定连接于第二机械臂内表面左侧位置，转轴固定连接于电机右侧外表面，往复丝杆固定连接于转轴右端外表面，滑块滑动连接于往复丝杆外表面左侧边缘位置，第一弹簧固定连接于滑块右侧外表面，推板滑动连接于往复丝杆外表面右侧边缘位置，密封带固定连接于滑块与推板外表面之间，加工盒滑动连接于滑块外表面，第一连接轴固定连接于往复丝杆右端外表面，密封环固定连接于加工盒右侧外表面，所述第一连接轴外表面右侧位置滑动连接有电动推杆，当需要使用本装置进行工作时，需要对底板放置到合适的位置进行固定，接着当需要对臂式结构进行调节时，需要启动电机，通过电机带动转轴转动，通过转轴带动往复丝杆进行转动，接着通过往复丝杆带动滑块进行往复运动，在滑块进行往复运动的过程中带动第一弹簧对推板进行加压，使推板在第一弹簧的带动下进行往复移动，通过推板的往复移动可以将加工盒内部储存的润滑液通过密封环排出，可以将第二机械臂与第三机械臂之间的位置进行润滑，防止臂式结构因为长时间的使用而导致机构磨损严重，接着可以通过往复丝杆带动第一连接轴对第三机械臂移动，操作便捷，同时可以对机械结构进行保护，从而解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多臂多自由度臂式结构，包括底板，底板上端外表面固定连接有第一机械臂，第一机械臂上端外表面通过球铰铰接有第二机械臂，第二机械臂右侧外表面滑动连接有第三机械臂，第三机械臂右侧外表面球铰铰接有第四机械臂，第四机械臂下端外表面固定连接有加工钳，第二机械臂内部连接有保护机构；

保护机构包括电机、转轴、往复丝杆、滑块、第一弹簧、密封带、推板、加工盒、第一连接轴与密封环，电机固定连接于第二机械臂内表面左侧位置，转轴固定连接于电机右侧外表面，往复丝杆固定连接于转轴右端外表面，滑块滑动连接于往复丝杆外表面左侧边缘位置，第一弹簧固定连接于滑块右侧外表面，推板滑动连接于往复丝杆外表面右侧边缘位置，密封带固定连接于滑块与推板外表面之间，加工盒滑动连接于滑块外表面，第一连接轴固定连接于往复丝杆右端外表面，密封环固定连接于加工盒右侧外表面，所述第一连接轴外表面右侧位置滑动连接有电动推杆。

进一步地，加工盒外表面上端位置开设有贯穿的进液槽，第二机械臂内表面与加工盒相对应的位置开设有储液槽，密封环右端外表面均布排列开设有出液口。

进一步地，第二机械臂外表面上端位置通过轴转动连接有第一密封板，且第一密封板与储液槽位置相对应，第一密封板外表面下端前后两端位置均固定连接有密封轴。

进一步地，第二机械臂外表面转动连接有第二连接环，第二连接环外表面下端位置通过球铰铰接有第一液压杆，第三机械臂外表面转动连接有第一连接环，第四机械臂外表面下端位置转动连接有第三连接环，第一连接环与第三连接环外表面之间通过球铰铰接有第二液压杆。

进一步地，第三机械臂左侧外表面连接有固定机构，固定机构包括连接球、滑槽与伸缩轴，伸缩轴均布排列固定连接有第三机械臂左侧外表面，连接球固定连接有伸缩轴左端外表面，滑槽开设于第二机械臂右侧外表面，且滑槽与连接球之间相匹配。

进一步地，固定机构还包括固定环与第二弹簧，固定环固定连接于伸缩轴外表面左侧位置，第二弹簧固定连接有连接环右侧外表面，且第三机械臂开设有与固定环相匹配的圆槽。

进一步地，第三机械臂内表面滑动连接有辅助机构，辅助机构包括第一齿轮与第二齿轮，第一齿轮固定连接于第一连接轴外表面右侧边缘位置，第二齿轮通过齿轮啮合连接于第一齿轮外表面，且第二齿轮属于均布排列。

进一步地，辅助机构还包括第二连接轴、固定套与扇叶，第二连接轴固定连接于第二齿轮内表面，固定套固定连接于第二连接轴外表面右侧位置，扇叶均布排列固定连接于固定套外表面。

进一步地，第三机械臂内表面右侧位置开设有进气槽，进气槽内壁滑动连接有过滤板。

进一步地，第三机械臂外表面上端位置通过轴转动连接有第二密封板，第二密封板外表面上端位置均布排列开设有透气孔，第三机械臂于第二密封板外表面之间滑动连接有限位带。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的一种多臂多自由度臂式结构，当需要使用本装置进行工作时，需要对底板放置到合适的位置进行固定，接着当需要对臂式结构进行调节时，需要启动电机，通过电机带动转轴转动，通过转轴带动往复丝杆进行转动，接着通过往复丝杆带动滑块进行往复运动，在滑块进行往复运动的过程中带动第一弹簧对推板进行加压，使推板在第一弹簧的带动下进行往复移动，通过推板的往复移动可以将加工盒内部储存的润滑液通过密封环排出，可以将第二机械臂与第三机械臂之间的位置进行润滑，防止臂式结构因为长时间的使用而导致机构磨损严重，接着可以通过往复丝杆带动第一连接轴对第三机械臂移动，操作便捷，同时可以对机械结构进行保护，通过储液槽对润滑油进行储存，防止润滑油使用过多，导致资源浪费。

2、本发明提供的一种多臂多自由度臂式结构，通过第一密封板与密封轴之间的配合对储液槽内部储存的润滑油进行限制，同时方便打开添加润滑油。

3、本发明提供的一种多臂多自由度臂式结构，通过第一液压杆与第二连接环的配合可以调节第一机械臂与第二机械臂之间的开合角度，方便本装置进行工作，通过第二液压杆与第一连接环和第三连接环之间的配合方便对第三机械臂与第四机械臂之间的开合角度进行调节，操作简单便捷，通过连接球的设置可以在第二机械臂与第三机械臂之间转动时，进行限位，防止第二机械臂与第三机械臂之间停止运动后，发生滑动的现象，导致装置使用出现错误，通过设置固定环与第二弹簧，可以通过第二弹簧的弹性减轻连接球与第二机械臂之间的摩擦，提高装置的使用寿命。

4、本发明提供的一种多臂多自由度臂式结构，通过第一齿轮的设置提高电机的使用率，使资源得到更好的利用，通过设置产生负压的机构对臂式结构进行降温，防止臂式结构使用时间过长导致磨损严重，接着放哪个值班润滑油温度升高导致结构运行缓慢，保证结构运行的速度。

附图说明

图1为本发明的一种多臂多自由度臂式结构的立体拆分结构示意图；

图2为本发明的一种多臂多自由度臂式结构的立体结构示意图；

图3为本发明的一种多臂多自由度臂式结构的机械臂内部立体结构示意图；

图4为本发明的一种多臂多自由度臂式结构保护机构立体结构示意图；

图5为本发明的一种多臂多自由度臂式结构辅助机构立体结构示意图；

图6为本发明的一种多臂多自由度臂式结构固定机构立体机构；

图7为本发明的一种多臂多自由度臂式结构主视图剖视结构示意图；

图8为本发明的一种多臂多自由度臂式结构图7中A处放大结构示意图；

图9为本发明的一种多臂多自由度臂式结构图7中B处放大结构示意图；

图10为本发明的一种多臂多自由度臂式结构左视图剖视结构示意图。

图中：1、底板；2、第一机械臂；3、第二机械臂；4、第三机械臂；5、第四机械臂；6、保护机构；61、电机；62、转轴；63、往复丝杆；64、滑块；65、第一弹簧；66、密封带；67、推板；68、加工盒；69、第一连接轴；610、密封环；611、电动推杆；7、辅助机构；71、第一齿轮；72、第二齿轮；73、第二连接轴；74、固定套；75、扇叶；8、第一液压杆；9、固定机构；91、连接球；92、滑槽；93、固定环；94、第二弹簧；95、伸缩轴；10、第二液压杆；11、加工钳；12、第一连接环；13、第二连接环；14、第三连接环；15、进液槽；16、出液口；17、密封轴；18、第一密封板；19、第二密封板；20、限位带；21、过滤板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，一种多臂多自由度臂式结构，包括底板1，底板1上端外表面固定连接有第一机械臂2，第一机械臂2上端外表面通过球铰铰接有第二机械臂3，第二机械臂3右侧外表面滑动连接有第三机械臂4，第三机械臂4右侧外表面球铰铰接有第四机械臂5，第四机械臂5下端外表面固定连接有加工钳11，第二机械臂3内部连接有保护机构6；

保护机构6包括电机61、转轴62、往复丝杆63、滑块64、第一弹簧65、密封带66、推板67、加工盒68、第一连接轴69与密封环610，电机61固定连接于第二机械臂3内表面左侧位置，转轴62固定连接于电机61右侧外表面，往复丝杆63固定连接于转轴62右端外表面，滑块64滑动连接于往复丝杆63外表面左侧边缘位置，第一弹簧65固定连接于滑块64右侧外表面，推板67滑动连接于往复丝杆63外表面右侧边缘位置，密封带66固定连接于滑块64与推板67外表面之间，加工盒68滑动连接于滑块64外表面，第一连接轴69固定连接于往复丝杆63右端外表面，密封环610固定连接于加工盒68右侧外表面，所述第一连接轴69外表面右侧位置滑动连接有电动推杆611，当需要使用本装置进行工作时，需要对底板1放置到合适的位置进行固定，接着当需要对臂式结构进行调节时，需要启动电机61，通过电机61带动转轴62转动，通过转轴62带动往复丝杆63进行转动，接着通过往复丝杆63带动滑块64进行往复运动，在滑块64进行往复运动的过程中带动第一弹簧65对推板67进行加压，使推板67在第一弹簧65的带动下进行往复移动，通过推板67的往复移动可以将加工盒68内部储存的润滑液通过密封环610排出，可以将第二机械臂3与第三机械臂4之间的位置进行润滑，通过电动推杆611与第一连接轴69开设的槽控制第三机械臂4转动，防止臂式结构因为长时间的使用而导致机构磨损严重，接着可以通过往复丝杆63带动第一连接轴69对第三机械臂4移动，操作便捷，同时可以对机械结构进行保护。

加工盒68外表面上端位置开设有贯穿的进液槽15，第二机械臂3内表面与加工盒68相对应的位置开设有储液槽，密封环610右端外表面均布排列开设有出液口16，通过储液槽对润滑油进行储存，防止润滑油使用过多，导致资源浪费。

第二机械臂3外表面上端位置通过轴转动连接有第一密封板18，且第一密封板18与储液槽位置相对应，第一密封板18外表面下端前后两端位置均固定连接有密封轴17。

第二机械臂3外表面转动连接有第二连接环13，第二连接环13外表面下端位置通过球铰铰接有第一液压杆8，第三机械臂4外表面转动连接有第一连接环12，第四机械臂5外表面下端位置转动连接有第三连接环14，第一连接环12与第三连接环14外表面之间通过球铰铰接有第二液压杆10，通过第一液压杆8与第二连接环13的配合可以调节第一机械臂2与第二机械臂3之间的开合角度，方便本装置进行工作，通过第二液压杆10与第一连接环12和第三连接环14之间的配合方便对第三机械臂4与第四机械臂5之间的开合角度进行调节，操作简单便捷。

述第三机械臂4左侧外表面连接有固定机构9，固定机构9包括连接球91、滑槽92与伸缩轴95，伸缩轴95均布排列固定连接有第三机械臂4左侧外表面，连接球91固定连接有伸缩轴95左端外表面，滑槽92开设于第二机械臂3右侧外表面，且滑槽92与连接球91之间相匹配，通过连接球91的设置可以在第二机械臂3与第三机械臂4之间转动时，进行限位，防止第二机械臂3与第三机械臂4之间停止运动后，发生滑动的现象，导致装置使用出现错误。

述固定机构9还包括固定环93与第二弹簧94，固定环93固定连接于伸缩轴95外表面左侧位置，第二弹簧94固定连接有连接环右侧外表面，且第三机械臂4开设有与固定环93相匹配的圆槽，通过设置固定环93与第二弹簧94，可以通过第二弹簧94的弹性减轻连接球91与第二机械臂3之间的摩擦，提高装置的使用寿命。

述第三机械臂4内表面滑动连接有辅助机构7，辅助机构7包括第一齿轮71与第二齿轮72，第一齿轮71固定连接于第一连接轴69外表面右侧边缘位置，第二齿轮72通过齿轮啮合连接于第一齿轮71外表面，且第二齿轮72属于均布排列，通过第一齿轮71的设置提高电机61的使用率，使资源得到更好的利用。

辅助机构7还包括第二连接轴73、固定套74与扇叶75，第二连接轴73固定连接于第二齿轮72内表面，固定套74固定连接于第二连接轴73外表面右侧位置，扇叶75均布排列固定连接于固定套74外表面，通过设置产生负压的机构对臂式结构进行降温，防止臂式结构使用时间过长导致磨损严重，接着放哪个值班润滑油温度升高导致结构运行缓慢，保证结构运行的速度。

述第三机械臂4内表面右侧位置开设有进气槽，进气槽内壁滑动连接有过滤板21，通过设置进气槽可以实现气压循环，通过设置过滤板21防止空气中杂质堆积对臂式结构连接处造成损伤。

第三机械臂4外表面上端位置通过轴转动连接有第二密封板19，第二密封板19外表面上端位置均布排列开设有透气孔，第三机械臂4于第二密封板19外表面之间滑动连接有限位带20，通过设置第二密封板19在不妨碍气体进入的情况下对过滤板21进行固定，确保装置顺利运行，通过限位带20对第二密封板19进行固定。

综上所述：当需要使用本装置进行工作时，需要对底板1放置到合适的位置进行固定，接着当需要对臂式结构进行调节时，需要启动电机61，通过电机61带动转轴62转动，通过转轴62带动往复丝杆63进行转动，接着通过往复丝杆63带动滑块64进行往复运动，在滑块64进行往复运动的过程中带动第一弹簧65对推板67进行加压，使推板67在第一弹簧65的带动下进行往复移动，通过推板67的往复移动可以将加工盒68内部储存的润滑液通过密封环610排出，可以将第二机械臂3与第三机械臂4之间的位置进行润滑，防止臂式结构因为长时间的使用而导致机构磨损严重，接着可以通过往复丝杆63带动第一连接轴69对第三机械臂4移动，操作便捷，同时可以对机械结构进行保护，通过储液槽对润滑油进行储存，防止润滑油使用过多，导致资源浪费，通过第一密封板18与密封轴17之间的配合对储液槽内部储存的润滑油进行限制，同时方便打开添加润滑油，通过第一液压杆8与第二连接环13的配合可以调节第一机械臂2与第二机械臂3之间的开合角度，方便本装置进行工作，通过第二液压杆10与第一连接环12和第三连接环14之间的配合方便对第三机械臂4与第四机械臂5之间的开合角度进行调节，操作简单便捷，通过连接球91的设置可以在第二机械臂3与第三机械臂4之间转动时，进行限位，防止第二机械臂3与第三机械臂4之间停止运动后，发生滑动的现象，导致装置使用出现错误，通过设置固定环93与第二弹簧94，可以通过第二弹簧94的弹性减轻连接球91与第二机械臂3之间的摩擦，提高装置的使用寿命，通过第一齿轮71的设置提高电机61的使用率，使资源得到更好的利用，通过设置产生负压的机构对臂式结构进行降温，防止臂式结构使用时间过长导致磨损严重，接着放哪个值班润滑油温度升高导致结构运行缓慢，保证结构运行的速度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多臂多自由度臂式结构，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）上端外表面固定连接有第一机械臂（2），所述第一机械臂（2）上端外表面通过球铰铰接有第二机械臂（3），所述第二机械臂（3）右侧外表面滑动连接有第三机械臂（4），所述第三机械臂（4）右侧外表面球铰铰接有第四机械臂（5），所述第四机械臂（5）下端外表面固定连接有加工钳（11），所述第二机械臂（3）内部连接有保护机构（6）；

所述保护机构（6）包括电机（61）、转轴（62）、往复丝杆（63）、滑块（64）、第一弹簧（65）、密封带（66）、推板（67）、加工盒（68）、第一连接轴（69）与密封环（610），所述电机（61）固定连接于第二机械臂（3）内表面左侧位置，所述转轴（62）固定连接于电机（61）右侧外表面，所述往复丝杆（63）固定连接于转轴（62）右端外表面，所述滑块（64）滑动连接于往复丝杆（63）外表面左侧边缘位置，所述第一弹簧（65）固定连接于滑块（64）右侧外表面，所述推板（67）滑动连接于往复丝杆（63）外表面右侧边缘位置，所述密封带（66）固定连接于滑块（64）与推板（67）外表面之间，所述加工盒（68）滑动连接于滑块（64）外表面，所述第一连接轴（69）固定连接于往复丝杆（63）右端外表面，所述密封环（610）固定连接于加工盒（68）右侧外表面，所述第一连接轴（69）外表面右侧位置滑动连接有电动推杆（611）；

所述加工盒（68）外表面上端位置开设有贯穿的进液槽（15），所述第二机械臂（3）内表面与加工盒（68）相对应的位置开设有储液槽，所述密封环（610）右端外表面均布排列开设有出液口（16），通过推板（67）的往复移动将加工盒（68）内部储存的润滑液通过密封环（610）排出，对第二机械臂（3）与第三机械臂（4）之间的位置进行润滑；

所述第二机械臂（3）外表面上端位置通过轴转动连接有第一密封板（18），且第一密封板（18）与储液槽位置相对应，所述第一密封板（18）外表面下端前后两端位置均固定连接有密封轴（17）；所述第二机械臂（3）外表面转动连接有第二连接环（13），所述第二连接环（13）外表面下端位置通过球铰铰接有第一液压杆（8），所述第三机械臂（4）外表面转动连接有第一连接环（12），所述第四机械臂（5）外表面下端位置转动连接有第三连接环（14），所述第一连接环（12）与第三连接环（14）外表面之间通过球铰铰接有第二液压杆（10）；

所述第三机械臂（4）内表面滑动连接有辅助机构（7），所述辅助机构（7）包括第一齿轮（71）与第二齿轮（72），所述第一齿轮（71）固定连接于第一连接轴（69）外表面右侧边缘位置，所述第二齿轮（72）通过齿轮啮合连接于第一齿轮（71）外表面，且第二齿轮（72）属于均布排列；

所述辅助机构（7）还包括第二连接轴（73）、固定套（74）与扇叶（75），所述第二连接轴（73）固定连接于第二齿轮（72）内表面，所述固定套（74）固定连接于第二连接轴（73）外表面右侧位置，所述扇叶（75）均布排列固定连接于固定套（74）外表面。

2.根据权利要求1所述的一种多臂多自由度臂式结构，其特征在于：所述第三机械臂（4）左侧外表面连接有固定机构（9），所述固定机构（9）包括连接球（91）、滑槽（92）与伸缩轴（95），所述伸缩轴（95）均布排列固定连接有第三机械臂（4）左侧外表面，所述连接球（91）固定连接有伸缩轴（95）左端外表面，所述滑槽（92）开设于第二机械臂（3）右侧外表面，且滑槽（92）与连接球（91）之间相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种多臂多自由度臂式结构，其特征在于：所述固定机构（9）还包括固定环（93）与第二弹簧（94），所述固定环（93）固定连接于伸缩轴（95）外表面左侧位置，所述第二弹簧（94）固定连接有连接环右侧外表面，且第三机械臂（4）开设有与固定环（93）相匹配的圆槽。

4.根据权利要求1所述的一种多臂多自由度臂式结构，其特征在于：所述第三机械臂（4）内表面右侧位置开设有进气槽，所述进气槽内壁滑动连接有过滤板（21）。

5.根据权利要求1所述的一种多臂多自由度臂式结构，其特征在于：所述第三机械臂（4）外表面上端位置通过轴转动连接有第二密封板（19），所述第二密封板（19）外表面上端位置均布排列开设有透气孔，所述第三机械臂（4）于第二密封板（19）外表面之间滑动连接有限位带（20）。