專利名稱：一種機器人機械手前臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械設(shè)備，特別涉及一種用于碼垛機器人的機器人機械手前臂。
背景技術(shù)：
目前，無論國內(nèi)還是國外，所有碼垛機器人機械手前臂雖然都考慮了選用輕質(zhì)材料，但前臂一般采用較為簡單的直線、斜線來作為前臂的外形加工，前臂截面形狀簡單均厚，軸套采用焊接加鋼制襯套方式。因此，現(xiàn)有的機器人機械手前臂存在以下缺陷，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計較為簡單且壁厚均勻，無法實現(xiàn)使用較少的材料發(fā)揮較大的承載能力，導(dǎo)致機械手搬運效率較低，搬運重量較輕，機器人運轉(zhuǎn)速度難以提升。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)提高機器人的搬運載荷與頻率，解決現(xiàn)有技術(shù)中的機械手搬運效率較低，搬運重量較輕，機器人運轉(zhuǎn)速度難以提升的缺陷，本發(fā)明提供了一種機器人機械手前臂。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種機器人機械手前臂，包括前臂骨架，其中，所述前臂骨架包括方形框架，所述方形框架的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有上翅片，所述方形框架的下端兩側(cè)對稱設(shè)置有下翅片，所述方形框架的側(cè)面中心線上設(shè)置有若干個軸套，所述上翅片的上端面的截面為向外凸起的圓弧一，所述下翅片的下端面的截面為向內(nèi)凹進的位于中部的圓弧二和位于端部的圓弧三。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述圓弧一的頂點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度為所述方形框架側(cè)面高度的1-1.2倍，且所述圓弧一的頂點在所述方形框架上的投影位于所述方形框架長度的1/4-1/3處。其中，所述圓弧一的兩端與所述方形框架的兩端相切；所述圓弧一的頂點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度優(yōu)選為所述方形框架側(cè)面高度的1.1倍。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述圓弧二的半徑為所述方形框架長度的4-6倍，所述圓弧三的半徑為所述方形框架長度的
0.5-0.7倍，所述圓弧二與所述圓弧三的交點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度為所述方形框架側(cè)面高度的0.8-1.2倍，且所述圓弧二與所述圓弧三的交點在所述方形框架上的投影位于所述方形框架長度的1/6-1/4處。其中，所述圓弧三的端部與所述方形框架的端部相切；所述圓弧二的半徑優(yōu)選為所述方形框架長度的4.5倍；所述圓弧三的半徑優(yōu)選為所述方形框架長度的0.6倍；所述圓弧二與所述圓弧三的交點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度優(yōu)選為與所述方形框架側(cè)面高度相同。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述方形框架的兩側(cè)側(cè)壁的厚度大于所述上翅片和所述下翅片的厚度。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述方形框架的兩側(cè)側(cè)壁的厚度為所述上翅片和所述下翅片的厚度的1.5-2.5倍。其中，所述方形框架的兩側(cè)側(cè)壁的厚度優(yōu)選為所述上翅片和所述下翅片的厚度的2倍。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述方形框架與所述軸套采用過盈配合方式連接，且所述方形框架與所述軸套之間設(shè)置有騎縫螺釘。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述方形框架、所述上翅片和所述下翅片采用一體成型加工而成。為了更好的實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還可以進一步包括如下技術(shù)方案:所述方形框架、所述上翅片、所述下翅片和所述軸套由鋁合金制成。本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理；通過將上翅片的上端面的截面設(shè)計為向外凸起的圓弧，有效避免骨架上側(cè)局部應(yīng)力集中，將下翅片的下端面的截面設(shè)計為向內(nèi)凹進的兩端圓弧，使前臂各處的受力狀況受力均衡，在不降低骨架性能的情況下骨架自身的重量減輕并得到了合理的分布，從而通過本實施例的機器人機械手前臂提高了機器人帶動袋子移動的速度，保證了機械手前臂使用較少的材料發(fā)揮較大的承載能力；通過對前臂骨架橫截面形狀的合理設(shè)計，使骨架的方形框架部分與上下翅片部分厚度不一樣，即方形框架部分相對較厚，翅片相對較薄，這樣的結(jié)構(gòu)能夠在使用較少材料的情況下，提高了機械手前臂的抗扭、抗彎能力；通過對方形框架和軸套之間采用合理的過盈配合設(shè)計，使軸套與方形框架之間能夠在不焊接的情況下緊密連接在一起，并用騎縫螺釘將二者相對固定下來，解決了因為不同材料或不完全相同的材料之間焊接性能不好的問題，而將軸套采用高強度輕質(zhì)材料制造并直接鑲嵌在骨架上，既解決了軸套剛性問題，又減輕了機械手前臂的重量，有利于機器人的效率提高；機械手前臂的主體材質(zhì)優(yōu)先選用輕金屬，包括鋁合金材質(zhì)或更輕的其他材質(zhì)，而軸套優(yōu)先選用高強度鋁合金材質(zhì)或更輕的其他材質(zhì)，能夠更好的降低整個機械手前臂的重量，能夠更好的提高機器人的搬運頻率或載荷，使機械人能夠更加平穩(wěn)快速的搬運貨物。


圖1為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)側(cè)視放大圖；圖4位本發(fā)明實施例的軸套部位結(jié)構(gòu)放大圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例實施時設(shè)計主體機構(gòu)包括方形框架1、上翅片2、下翅片3、軸套4和騎縫螺釘5。其中，包括前臂骨架，前臂骨架包括方形框架1，方形框架I的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有上翅片2，方形框架I的下端兩側(cè)對稱設(shè)置有下翅片3，方形框架I的側(cè)面中心線上設(shè)置有三個軸套4，上翅片2的上端面的截面為向外凸起的圓弧一，下翅片3的下端面的截面為向內(nèi)凹進的位于中部的圓弧二和位于端部的圓弧三；圓弧一的頂點到方形框架I側(cè)面中心的高度為方形框架I側(cè)面高度的1.1倍，且圓弧一的頂點在方形框架I上的投影位于方形框架I長度的1/3處；圓弧一的兩端與方形框架I的兩端相切；圓弧二的半徑為方形框架I長度的4.5倍，圓弧三的半徑為方形框架I長度的0.6倍，圓弧二與圓弧三的交點到方形框架I側(cè)面中心的高度等于方形框架I的側(cè)面高度，圓弧二與圓弧三的交點在方形框架I上的投影位于方形框架I長度的1/5處；圓弧三的端部與方形框架I的端部相切；方形框架I的兩側(cè)側(cè)壁的厚度大于上翅片2和下翅片3的厚度；方形框架I的兩側(cè)側(cè)壁的厚度為上翅片2和下翅片3的厚度的兩倍；方形框架I與軸套4采用過盈配合方式連接，且方形框架I與軸套4之間設(shè)置有騎縫螺釘5 ;方形框架1、上翅片2和下翅片3采用一體成型加工而成；方形框架1、上翅片2、下翅片3和軸套4由鋁合金制成。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機器人機械手前臂，包括前臂骨架，其特征在于，所述前臂骨架包括方形框架，所述方形框架的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有上翅片，所述方形框架的下端兩側(cè)對稱設(shè)置有下翅片，所述方形框架的側(cè)面中心線上設(shè)置有若干個軸套，所述上翅片的上端面的截面為向外凸起的圓弧一，所述下翅片的下端面的截面為向內(nèi)凹進的位于中部的圓弧二和位于端部的圓弧三。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述圓弧一的頂點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度為所述方形框架側(cè)面高度的1-1.2倍，且所述圓弧一的頂點在所述方形框架上的投影位于所述方形框架長度的1/4-1/3處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述圓弧二的半徑為所述方形框架長度的4-6倍，所述圓弧三的半徑為所述方形框架長度的0.5-0.7倍，所述圓弧二與所述圓弧三的交點到所述方形框架側(cè)面中心線的高度為所述方形框架側(cè)面高度的0.8-1.2倍，且所述圓弧二與所述圓弧三的交點在所述方形框架上的投影位于所述方形框架長度的1/6-1/4處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架的兩側(cè)側(cè)壁的厚度大于所述上翅片和所述下翅片的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架的兩側(cè)側(cè)壁的厚度為所述上翅片和所述下翅片的厚度的1.5-2.5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架與所述軸套采用過盈配合方式連接，且所述方形框架與所述軸套之間設(shè)置有騎縫螺釘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架、所述上翅片和所述下翅片采用一體成型加工而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架、所述上翅片和所述下翅片采用一體成型加工而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的機器人機械手前臂，其特征在于，所述方形框架、所述上翅片、所述下翅片和所述軸套由鋁合金制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器人機械手前臂，包括前臂骨架，其中，前臂骨架包括方形框架，方形框架的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有上翅片，方形框架的下端兩側(cè)對稱設(shè)置有下翅片，方形框架的側(cè)面中心線上設(shè)置有若干個軸套，上翅片的上端面的截面為向外凸起的圓弧一，下翅片的下端面的截面為向內(nèi)凹進的位于中部的圓弧二和位于端部的圓弧三。方形框架與軸套采用過盈配合方式連接，且方形框架與軸套之間設(shè)置有騎縫螺釘。本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，保證了機械手前臂使用較少的材料發(fā)揮較大的承載能力；提高了機械手前臂的抗扭、抗彎能力；能夠更好的降低整個機械手前臂的重量，提高機器人的搬運頻率或載荷。
文檔編號B25J9/08GK103203745SQ20131015327
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者于曉峰 申請人:青島智能機器人工程技術(shù)中心有限公司