CN210500271U - 一种多关节机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多关节机械臂，通过驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的配合，使得驱动电机能够带动立杆转动，通过立杆与第一机械臂的连接，使得第一机械臂随驱动电机转动，通过第一滑轨和气缸的配合，使得转动装置能够在第一机械臂上滑动，通过转动装置与第二机械臂的连接，使得第二机械臂能够进行水平方向的360度转动，通过第二滑轨和气缸的配合，使得夹具能够在第二机械臂上滑动，通过夹具对所要拿取的物体进行夹取，此机械臂通过立杆、第一机械臂、第二机械臂、第一滑轨、第二滑轨、气缸和转动装置的配合，使得夹具能够对旋转半径内任何位置的物体进行夹取，解决了靠近旋转中心的物体无法被拿取的问题，提高机械臂的工作效率。

Description

一种多关节机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，具体领域为一种多关节机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，高速点胶机器手，机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂***。因其独特的操作灵活性，已在工业装配，安全防爆等领域得到广泛应用。近年来，随着机器人技术的发展，应用高速，高精度，高负载自重比的机器人结构受到工业和航空航天领域的关注。由于运动过程中关节和连杆的柔性效应的增加，使结构发生变形从而使任务执行的精度降低。所以，机器人机械臂结构柔性特征必须予以考虑，实现柔性机械臂高精度有效控制也必须考虑***动力学特性。柔性机械臂是一个非常复杂的动力学***，其动力学方程具有非线性，强耦合，实变等特点。而进行柔性臂动力学问题的研究，其模型的建立是极其重要的。柔性机械臂不仅是一个刚柔耦合的非线性***，而且也是***动力学特性与控制特性相互耦合即机电耦合的非线性***。动力学建模的目的是为控制***描述及控制器设计提供依据。一般控制***的描述(包括时域的状态空间描述和频域的传递函数描述)与传感器、执行器的定位，从执行器到传感器的信息传递以及机械臂的动力学特性密切相关。现有的传统机械臂旋转半径中心处为工作死角，靠近旋转中心的物体无法被拿取，影响机械臂的工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多关节机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多关节机械臂，包括底座，所述底座的上表面固定连接有固定筒，所述固定筒内腔的上下两端均固定连接有轴承，两个所述轴承之间固定连接有立杆，所述立杆的下侧外壁固定套接有第一皮带轮，所述底座的上表面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定套接有第二皮带轮，所述第二皮带轮与第一皮带轮通过皮带传动连接，所述固定筒的左侧外壁设有供皮带通过的通孔，所述立杆的上侧外壁固定套接有套环，所述套环的外壁固定连接有第一机械臂，所述固定筒的外壁开设有开口，所述开口的弧度为360度，所述第一机械臂贯穿开口且延伸至固定筒的外部，所述第一机械臂的表面开设有第一滑轨，所述第一滑轨的内部滑动连接有转动装置，所述第一机械臂的上表面固定连接有气缸，所述气缸的左侧端与转动装置固定连接，所述转动装置的底端固定套接有第二机械臂，所述第二机械臂的表面开设有第二滑轨，所述第二滑轨的内部滑动连接有夹具，所述第二机械臂的上表面固定连接有气缸，所述气缸的左侧端与夹具固定连接。

优选的，所述转动装置包括位于第一滑轨内部的外壳，所述外壳的右侧外壁与气缸的左侧端固定连接，所述外壳的内部固定连接有减速电机，所述减速电机的输出端固定套接有第一齿轮，所述外壳的内腔顶部转动插接有转杆，所述转杆转动贯穿外壳的下表面且延伸至外壳的外部，所述转杆位于外壳内部的外壁固定套接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述转杆位于外壳外部的侧壁套接有第二机械臂。

优选的，所述夹具为气动夹具，所述夹具与气缸共用一套气阀。

优选的，所述底座的表面设有安装槽，所述安装槽的数量为多个，所述安装槽的内部插接有配重块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种多关节机械臂，通过底座为此机械臂提供稳定的基础，通过固定筒与轴承的配合，为立杆的转动提供稳定的基础，通过驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮和皮带的配合，使得驱动电机能够带动立杆转动，通过立杆与第一机械臂的连接，使得立板在转动时，第一机械臂能够随着转动，通过开口，为第一机械臂的转动提供路径，使得第一机械臂能够在水平位置上进行340度转动，通过第一滑轨和气缸的配合，使得转动装置能够在第一机械臂上滑动，通过转动装置与第二机械臂的连接，得第二机械臂能够进行水平方向的360度转动，通过第二滑轨和气缸的配合，使得夹具能够在第二机械臂上滑动，通过夹具对所要拿取的物体进行夹取，达到拿取物体的目的，此机械臂通过立杆、第一机械臂、第二机械臂、第一滑轨、第二滑轨、气缸和转动装置的配合，使得夹具能够对旋转半径内任何位置的物体进行夹取，解决了靠近旋转中心的物体无法被拿取的问题，提高机械臂的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A处结构放大示意图；

图3为图1的B处结构放大示意图。

图中：1-底座、2-固定筒、3-轴承、4-立杆、5-第一皮带轮、6-驱动电机、7-第二皮带轮、8-皮带、9-通孔、10-套环、11-第一机械臂、12-开口、13-第一滑轨、14-转动装置、141-外壳、142-减速电机、143-第一齿轮、144-转杆、145-第二齿轮、15-气缸、16-第二机械臂、17-第二滑轨、18-夹具、19-安装槽、20-配重块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种多关节机械臂，包括底座1，所述底座1的上表面固定连接有固定筒2，所述固定筒2内腔的上下两端均固定连接有轴承3，两个所述轴承3之间固定连接有立杆4，所述立杆4的下侧外壁固定套接有第一皮带轮5，所述底座1的上表面固定连接有驱动电机6，所述驱动电机6的输出端固定套接有第二皮带轮7，所述第二皮带轮7与第一皮带轮5通过皮带8传动连接，所述固定筒2的左侧外壁设有供皮带8通过的通孔9，所述立杆4的上侧外壁固定套接有套环10，所述套环10的外壁固定连接有第一机械臂11，所述固定筒2的外壁开设有开口12，所述开口12的弧度为340度，所述第一机械臂11贯穿开口12且延伸至固定筒2的外部，所述第一机械臂11的表面开设有第一滑轨13，所述第一滑轨13的内部滑动连接有转动装置14，所述第一机械臂11的上表面固定连接有气缸15，所述气缸15的左侧端与转动装置14固定连接，所述转动装置14的底端固定套接有第二机械臂16，所述第二机械臂16的表面开设有第二滑轨17，所述第二滑轨17的内部滑动连接有夹具18，所述第二机械臂16的上表面固定连接有气缸15，所述气缸15的左侧端与夹具18固定连接。

通过底座1为此机械臂提供稳定的基础，通过固定筒2与轴承3的配合，为立杆4的转动提供稳定的基础，通过驱动电机6、第一皮带轮5、第二皮带轮7和皮带8的配合，使得驱动电机6能够带动立杆4转动，通过立杆4与第一机械臂11的连接，使得立板4在转动时，第一机械臂11能够随着转动，通过开口12，为第一机械臂11的转动提供路径，使得第一机械臂11能够在水平位置上进行340度转动，剩余20度范围内的物体，夹取时，可通过第二机械臂16的转动实现，通过第一滑轨13和气缸15的配合，使得转动装置14能够在第一机械臂11上滑动，通过转动装置14与第二机械臂16的连接，使得第二机械臂16能够在第一机械臂11上滑动，通过第二滑轨17和气缸15的配合，使得夹具18能够在第二机械臂16上滑动，通过夹具18对所要拿取的物体进行夹取，达到拿取物体的目的。

具体而言，所述转动装置14包括位于第一滑轨13内部的外壳141，所述外壳141的右侧外壁与气缸15的左侧端固定连接，所述外壳141的内部固定连接有减速电机142，所述减速电机142的输出端固定套接有第一齿轮143，所述外壳141的内腔顶部转动插接有转杆144，所述转杆144转动贯穿外壳141的下表面且延伸至外壳141的外部，所述转杆144位于外壳141内部的外壁固定套接有第二齿轮145，所述第一齿轮143与第二齿轮145相互啮合，所述转杆144位于外壳141外部的侧壁套接有第二机械臂16。

通过减速电机142与第一齿轮143的连接，使得减速电机142能够带动第一齿轮143转动，通过转杆144为第二齿轮145提供转动基础，通过第一齿轮143与第二齿轮145的啮合，使得第一齿轮143能够带动第二齿轮145转动，从而达到使转杆144转动的目的，通过第二齿轮145与第二机械臂16的连接，使得第二机械臂16能够受到减速电机142的带动而转动，使得第二机械臂16能够在水平方向上进行360度无死角转动，通过外壳141、第一滑轨13与气缸15的配合，使得气缸15能控制外壳141在第一机械臂11上的位置，通过转杆144与外壳141的连接，使得第二机械臂16能够随外壳141在第一机械臂11上左右滑动。

具体而言，所述夹具18为气动夹具，所述夹具18与气缸15共用一套气阀。

通过使用气动的夹具18，使得夹具18能与气缸15共用一套气阀，减小多个气阀设备所占的面积，使得设备使用时所需的工作地点更小。

具体而言，所述底座1的表面设有安装槽19，所述安装槽19的数量为多个，所述安装槽19的内部插接有配重块20。

通过安装槽19为配重块20与底座1的连接提供接触，使得配重块20能够稳定的安装在底座1上，通过配重块20增加底座1的稳定性，防止发生侧翻现象。

工作原理：通过底座1为此机械臂提供稳定的基础，通过固定筒2与轴承3的配合，为立杆4的转动提供稳定的基础，通过驱动电机6、第一皮带轮5、第二皮带轮7和皮带8的配合，使得驱动电机6能够带动立杆4转动，通过立杆4与第一机械臂11的连接，使得立板4在转动时，第一机械臂11能够随着转动，通过开口12，为第一机械臂11的转动提供路径，使得第一机械臂11能够在水平位置上进行340度转动，通过第一滑轨13和气缸15的配合，使得转动装置14能够在第一机械臂11上滑动，通过转动装置14与第二机械臂16的连接，使得第二机械臂16能够在第一机械臂11上滑动，通过第二滑轨17和气缸15的配合，使得夹具18能够在第二机械臂16上滑动，通过夹具18对所要拿取的物体进行夹取，达到拿取物体的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种多关节机械臂，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上表面固定连接有固定筒(2)，所述固定筒(2)内腔的上下两端均固定连接有轴承(3)，两个所述轴承(3)之间固定连接有立杆(4)，所述立杆(4)的下侧外壁固定套接有第一皮带轮(5)，所述底座(1)的上表面固定连接有驱动电机(6)，所述驱动电机(6)的输出端固定套接有第二皮带轮(7)，所述第二皮带轮(7)与第一皮带轮(5)通过皮带(8)传动连接，所述固定筒(2)的左侧外壁设有供皮带(8)通过的通孔(9)，所述立杆(4)的上侧外壁固定套接有套环(10)，所述套环(10)的外壁固定连接有第一机械臂(11)，所述固定筒(2)的外壁开设有开口(12)，所述开口(12)的弧度为340度，所述第一机械臂(11)贯穿开口(12)且延伸至固定筒(2)的外部，所述第一机械臂(11)的表面开设有第一滑轨(13)，所述第一滑轨(13)的内部滑动连接有转动装置(14)，所述第一机械臂(11)的上表面固定连接有气缸(15)，所述气缸(15)的左侧端与转动装置(14)固定连接，所述转动装置(14)的底端固定套接有第二机械臂(16)，所述第二机械臂(16)的表面开设有第二滑轨(17)，所述第二滑轨(17)的内部滑动连接有夹具(18)，所述第二机械臂(16)的上表面固定连接有气缸(15)，所述气缸(15)的左侧端与夹具(18)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种多关节机械臂，其特征在于：所述转动装置(14)包括位于第一滑轨(13)内部的外壳(141)，所述外壳(141)的右侧外壁与气缸(15)的左侧端固定连接，所述外壳(141)的内部固定连接有减速电机(142)，所述减速电机(142)的输出端固定套接有第一齿轮(143)，所述外壳(141)的内腔顶部转动插接有转杆(144)，所述转杆(144)转动贯穿外壳(141)的下表面且延伸至外壳(141)的外部，所述转杆(144)位于外壳(141)内部的外壁固定套接有第二齿轮(145)，所述第一齿轮(143)与第二齿轮(145)相互啮合，所述转杆(144)位于外壳(141)外部的侧壁套接有第二机械臂(16)。

3.根据权利要求1所述的一种多关节机械臂，其特征在于：所述夹具(18)为气动夹具，所述夹具(18)与气缸(15)共用一套气阀。

4.根据权利要求1所述的一种多关节机械臂，其特征在于：所述底座(1)的表面设有安装槽(19)，所述安装槽(19)的数量为多个，所述安装槽(19)的内部插接有配重块(20)。

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