CN219819773U - 一种自带连接结构的机械臂壳体及机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自带连接结构的机械臂壳体及机械臂，该机械臂包括底座以及若干臂节；每个臂节包括机械臂壳体，机械臂壳体包括壳体本体以及从壳体本体延伸出的袖管，所述袖管远端设置有用于与舵机舵盘连接的连接盘；所述连接盘上开有用于放线的放线孔；且所述袖管上一体化设置有用于安装轴承的轴承座；其中，所述臂节和底座内均设置有舵机，且所述臂节利用所述连接盘与底座或者其他臂节上的舵机连接。本实用新型通过在壳体本体上延伸出袖管，使得进行装配的时候相较于分体式连接件工作量大大减少，同时也使得机械臂零件数量减少，成本上得到更好的控制。另外，连接盘上设置的放线孔也能避免线材缠绕。因为一体化注塑成型工艺，结构强度更高。

Description

一种自带连接结构的机械臂壳体及机械臂

优先权申请

本申请将作为后续专利申请(包括，但不限于，中国实用新型专利申请、中国实用新型申请、PCT申请、基于巴黎公约的国外申请)的优先权基础。

技术领域

本实用新型属于机械臂技术领域，尤其涉及一种组装模块化机械臂的机械臂壳体以及采用该机械臂壳体的机械臂。

背景技术

机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动，从而完成某一作业要求。

随着科技的不断进步，机械臂越来越小型化成本也越来越低廉，逐步进行入到人们的日常生活，成为桌面级的工具。例如，应用于教育领域，其可供教学过程中进行拆装、使用、编程等方面的学***台。教育机器人的发展应用与学生的思维能力发展和动手实践能力等的培养密不可分，对其深入研究是顺应时代发展的潮流之举。为了功能多样化，目前还提出了一种模块化概念，通过组装不同的部件形成功能形态各异的机械臂。

在组装机械臂各模块时，需要用到连接件。现有的连接件采用为分体式设计，进行组装时，需要通过螺栓来将连接件的两端分别连接两段臂节，使用起来较为麻烦，并且大量使用螺栓也使得机械臂的重量大大增加，同时也增加了造价成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自带连接结构的机械臂壳体及机械臂，其壳体自带连接结构，进行连接时简单快捷。

为了解决上述所提到的技术问题，本实用新型具体采用以下技术方案：一种自带连接结构的机械臂壳体，包括壳体本体以及从壳体本体延伸出的袖管，所述袖管远端设置有用于与舵机舵盘连接的连接盘；所述连接盘上开有用于放线的放线孔；且所述袖管上一体化设置有用于安装轴承的轴承座。

作为一种改进，所述袖管上设置有用于安装轴承的轴承座，通过轴承使得机械臂的转动更加的顺滑。

作为一种改进，所述袖管内位于轴承座处挖有减重槽，用于减轻重量，缩减成本。

作为一种改进，所述袖管与壳体本体的连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环。能够减小机械臂转动时的震动。

作为一种改进，所述连接盘为圆形，其上开有若干连接孔，方便与舵机舵盘连接，同时也起到减重的作用。

作为一种改进，所述袖管设置在壳体本体的端部或者侧壁上。

作为一种改进，所述放线孔连接有供端子穿过的扩孔。

作为一种改进，所述放线孔为沿所述连接盘圆心设置的圆弧形孔，其圆心角为120°-180°；所述扩孔位于连接盘圆心处。

本实用新型还提供一种机械臂，包括底座以及若干臂节；每个所述臂节包括机械臂壳体，所述机械臂壳体包括壳体本体以及从壳体本体延伸出的袖管，所述袖管远端设置有用于与舵机舵盘连接的连接盘；所述连接盘上开有用于放线的放线孔；且所述袖管上一体化设置有用于安装轴承的轴承座；

其中，所述臂节和底座内均设置有舵机，且所述臂节利用所述连接盘与底座或者其他臂节上的舵机连接。

作为一种改进，与所述底座中舵机连接的所述臂节的所述机械臂壳体的壳体本体与所述袖管连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环。

作为一种改进，所述袖管内位于轴承座处挖有减重槽。

作为一种改进，所述袖管与所述壳体本体的连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环。

作为一种改进，所述连接盘为圆形，其上开有若干连接孔。

作为一种改进，所述袖管设置在所述壳体本体的端部或者侧壁上。

作为一种改进，所述放线孔连接有供端子穿过的扩孔。

作为一种改进，所述放线孔为沿所述连接盘圆心设置的圆弧形孔，其圆心角为120°-180°；所述扩孔位于连接盘圆心处。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型通过将从壳体本体上延伸出袖管作为自带的连接机构，使得进行装配的时候相较于现有的分体式连接件工作量大大减少，只需要进行一侧的安装，也即只需要将机械臂上袖管的连接盘与另一个机械臂内舵机固定即可，而现有安装方式需要先通过螺栓将分体式连接件安装在一个机械臂上，然后再安装上额外的轴承座，最后再利用螺栓将连接件的另一端与另一个机械臂的舵机固定连接，不仅安装程序繁杂，并且轴承座的稳定性不够好，而为了得到更好的稳定性还需要单独增加加固轴承座的设备，从而不仅增加了机械臂重量也增加了成本。而一体成型使得机械臂零件数量减少，成本上得到更好的控制，同时增加了整个机械臂结构强度和可靠性，保证了连接精度的同时简化了机械结构。另外，袖管连接盘的放线孔设置方便放线，使得线材在机械臂转动时不会发生绞线的现象。进一步地，该袖管上一体设置有安装轴承的轴承座，相较于分体式连接件的设计，安装时，还需要单独再安装轴承座，大大简化了安装步骤，提高了安装效率。本实用新型的机械臂壳体采用一体化注塑成型工艺，结构强度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型机械臂壳体的结构示意图；

图2为机械臂壳体穿线后的示意图；

图3为机械臂壳体与另一自带连接结构的机械臂壳体安装后的示意图；

图4为机械臂壳体与底座安装后的示意图；

图5为桌面机械臂装配后的结构示意图；

图6为机械臂壳体的一种形式。

图7为机械臂壳体的一种另一种形式。

图中标记：1壳体本体、2袖管、3轴承座、4连接盘、5放线孔、6轴承、7减震环、8舵机、9后盖、10底座、11线缆、12端子。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”、“后”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本文中“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。

本文中“多个”意指两个或两个以上，即其包含两个、三个、四个、五个等。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种自带连接结构的机械臂壳体，包括壳体本体1，以及从壳体本体1延伸出的作为连接结构的袖管2，袖管2的远端设置有用于与舵机8舵盘连接的连接盘4；所述连接盘4上开有用于放线的放线孔5(具体地，放线孔5为沿连接盘4圆心设置的圆弧形孔，其圆心角为120°-180°。另外为了方便端子12穿过，还包括与放线孔5连接的扩孔51，扩孔51设置在连接盘4圆心处)。袖管2的作用主要是延长连接盘4的位置，避免壳体与壳体之间发生干涉。而放线孔5的设置是为了方便穿线，防止线缆11缠绕(臂节之间的旋转一般不会超过180°)。当然另一方面，开设放线孔5也会起到减重减少材料使用的作用。

为了使得臂节的转动更加顺畅，袖管2上一体化设置有用于安装轴承6的轴承座3。轴承6可套装于轴承座3上，并与另一臂节/机械臂底座的壳体配合转动。

一般来说，轴承座3会比袖管直径大，因此袖管2内位于轴承座3处挖有减重槽。这样会减轻重量，减少材料的使用。减重槽可以为环形，与轴承座形状一致。

如图3和图4所示，还可以在袖管2与壳体本体1的连接处开设环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环7。减震环7可选用橡胶、硅胶等材质，能够有效减轻转动使得震动。由于舵机8自身内部齿轮有精度误差使舵机存在背隙，加上该连接处位于底部承受了整个机械臂的倾覆力，实际运行中舵盘的运转会受到前述力作用下的反扭矩，导致严重的反复回弹现象，该减震环7意在不影响舵机8正常运转的前提下提供一定的摩擦力，克服反扭矩，有效解决了该连接处的反复回弹现象。

本实施例中，为了与舵机8舵盘适配，所述连接盘4为圆形，其上开有若干连接孔，可通过螺栓与舵盘连接。

参见图6-图7，由于机械臂的功能不同，从壳体本体1的一端延伸出的袖管位置也有可能会发生改变，例如在一些实施例中，袖管2设置在壳体本体1的端部，如图7所示；而另一些实施例中，袖管2设置在壳体本体1的侧壁上，如图6所示。

如图3至图5所示，本实用新型还提供一种桌面机械臂，包括底座10以及若干臂节；臂节包括上述机械臂壳体以及后盖9；臂节和底座10内均设置有舵机8；臂节利用机械臂壳体上延伸出来的袖管2底部的连接盘4与底座10或者其他臂节上的舵机8连接。从而实现臂节与臂节之间，臂节与底座之间的转动。

如图2和图4所示，与底座10中舵机8连接的一个臂节的机械臂壳体的壳体本体1与袖管2连接处开有环形槽，该环形槽内镶嵌有弹性的减震环7。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种机械臂，其特征在于：包括底座以及若干臂节；每个所述臂节包括机械臂壳体，所述机械臂壳体包括壳体本体，以及从所述壳体本体延伸出的袖管，所述袖管远端设置有用于与舵机舵盘连接的连接盘；所述连接盘上开有用于放线的放线孔；且所述袖管上一体化设置有用于安装轴承的轴承座；

其中，所述臂节和底座内均设置有舵机，且所述臂节利用所述连接盘与所述底座或者其他臂节上的舵机连接。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：与所述底座中舵机连接的所述臂节的所述机械臂壳体的壳体本体与所述袖管连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于：所述袖管内位于轴承座处挖有减重槽；和/或，所述袖管与所述壳体本体的连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环；和/或，所述连接盘为圆形，其上开有若干连接孔；和/或，所述袖管设置在所述壳体本体的端部或者侧壁上。

4.根据权利要求1至3中任一所述的机械臂，其特征在于，所述放线孔连接有供端子穿过的扩孔。

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述放线孔为沿所述连接盘圆心设置的圆弧形孔，其圆心角为120°-180°；所述扩孔位于连接盘圆心处。

6.一种自带连接结构的机械臂壳体，其特征在于：包括壳体本体，以及从壳体本体延伸出的袖管，所述袖管远端设置有用于与舵机舵盘连接的连接盘；所述连接盘上开有用于放线的放线孔；且所述袖管上一体化设置有用于安装轴承的轴承座。

7.根据权利要求6所述的一种自带连接结构的机械臂壳体，其特征在于：所述袖管内位于轴承座处挖有减重槽。

8.根据权利要求6所述的一种自带连接结构的机械臂壳体，其特征在于：所述袖管与所述壳体本体的连接处开有环形槽，所述环形槽内镶嵌有弹性的减震环；和/或，所述连接盘为圆形，其上开有若干连接孔；和/或，所述袖管设置在所述壳体本体的端部或者侧壁上。

9.根据权利要求6至8中任一所述的一种自带连接结构的机械臂壳体，其特征在于，所述放线孔连接有供端子穿过的扩孔。

10.根据权利要求9所述的一种自带连接结构的机械臂壳体，其特征在于，所述放线孔为沿所述连接盘圆心设置的圆弧形孔，其圆心角为120°-180°；所述扩孔位于连接盘圆心处。