一種工業(yè)機(jī)械手臂的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)機(jī)械手臂，屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。本機(jī)械手臂包括底座，底座上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)座，旋轉(zhuǎn)座上連接有連接臂，連接臂的下端鉸接在旋轉(zhuǎn)座上，連接臂的上端設(shè)有橫臂，橫臂的下側(cè)壁鉸接在連接臂的上端，旋轉(zhuǎn)座上還鉸接一連桿，連桿下端與旋轉(zhuǎn)座鉸接，連桿上端與橫臂的一端相鉸接，橫臂的另一端固設(shè)有夾具頭，連接臂和連桿均能夠在旋轉(zhuǎn)座上左右擺動(dòng)；底座上設(shè)有動(dòng)力裝置一，動(dòng)力裝置一能夠帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)座上固設(shè)有能夠帶動(dòng)連接臂和連桿擺動(dòng)的動(dòng)力裝置二。本機(jī)械手臂通過(guò)連接臂和連桿的擺動(dòng)控制橫波達(dá)到指定位置進(jìn)行移載或生產(chǎn)加工，提高了自動(dòng)化程度；本機(jī)械手臂具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種工業(yè)機(jī)械手臂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種工業(yè)機(jī)械手臂。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)機(jī)器人是在生產(chǎn)環(huán)境中用以提高生產(chǎn)效率和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的工具，它可 代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全， 因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。例如，第一代工業(yè)機(jī)器人是用 來(lái)在核電站中更換核燃料棒，如果人去做這項(xiàng)工作，將會(huì)遭受有害射線的輻射。工業(yè)機(jī)器人 亦能工作在裝配線上將小元件裝配到一起，將電子元件安放在電路印刷板，動(dòng)作精準(zhǔn)錯(cuò)誤 率低，這樣能夠?qū)⒐と藦倪@項(xiàng)乏味的常規(guī)工作中解放出來(lái)；機(jī)器人還能按程序要求用來(lái)拆 除炸彈，輔助殘疾人等，在社會(huì)的很多應(yīng)用場(chǎng)合下履行職能。
[0003] 機(jī)械手臂是機(jī)器人的執(zhí)行元件，是機(jī)器人的一個(gè)重要部分。在進(jìn)行焊接、密封、機(jī) 器裝料、拆裝以及裝配工作等時(shí)都是通過(guò)機(jī)械手臂來(lái)執(zhí)行完成的，機(jī)械手的最大優(yōu)勢(shì)可以 重復(fù)的做同一動(dòng)作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會(huì)覺(jué)得累，機(jī)械手的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，機(jī)械 手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能 力。隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械手向著輕型化、智能化和多樣化方向發(fā)展。對(duì)于不同的需求通常 需要不同的機(jī)械手完成相應(yīng)的動(dòng)作。
[0004] 我國(guó)專(zhuān)利（CN202572387U)公開(kāi)了一種仿生機(jī)械手，包括主體和電機(jī)組，主體上 設(shè)置有第一機(jī)械手指、第二機(jī)械手指、第三機(jī)械手指、第四機(jī)械手指和第五機(jī)械手指，第一 機(jī)械手指、第二機(jī)械手指、第三機(jī)械手指、第四機(jī)械手指和第五機(jī)械手指均與主體安裝在一 起，并且電機(jī)組控制第一機(jī)械手指、第二機(jī)械手指、第三機(jī)械手指、第四機(jī)械手指和第五機(jī) 械手指進(jìn)行動(dòng)作。
[0005] 上述專(zhuān)利公布機(jī)械手臂復(fù)雜，體積大且笨重，通用性和移動(dòng)性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種工業(yè)機(jī)械手臂， 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種小巧靈活的機(jī)械手臂并提高其穩(wěn)定性和 移動(dòng)性。
[0007] 本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種工業(yè)機(jī)械手臂，所述機(jī)械手臂包括底座，其特征在于，所述底座上安裝有可轉(zhuǎn) 動(dòng)的旋轉(zhuǎn)座，所述旋轉(zhuǎn)座上連接有連接臂，所述連接臂的下端鉸接在所述旋轉(zhuǎn)座上，所述連 接臂的上端設(shè)有橫臂，所述橫臂的下側(cè)壁鉸接在所述連接臂的上端，所述旋轉(zhuǎn)座上還鉸接 一連桿，所述連桿下端與所述旋轉(zhuǎn)座鉸接，所述連桿上端與所述橫臂的一端相鉸接，所述橫 臂的另一端固設(shè)有夾具頭，所述連接臂和連桿均能夠在所述旋轉(zhuǎn)座上左右擺動(dòng)；所述底座 上設(shè)有動(dòng)力裝置一，所述動(dòng)力裝置一能夠帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)座上固設(shè)有能夠 帶動(dòng)所述連接臂和連桿擺動(dòng)的動(dòng)力裝置二。
[0009] 本實(shí)用新型的工作原理是：本機(jī)械手臂底座起支撐作用，底座上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的 旋轉(zhuǎn)座，旋轉(zhuǎn)座上連接有連接臂，連接臂能夠隨著旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，連接臂上的橫臂也 能夠隨著連接臂轉(zhuǎn)動(dòng)，由于連接臂鉸接在旋轉(zhuǎn)座上，連接臂能夠在旋轉(zhuǎn)座上擺動(dòng)，連桿下端 與橫臂的一端相鉸接，連桿能夠擺動(dòng)，從而拉動(dòng)橫臂的端部，橫臂以與連接臂的鉸接點(diǎn)為中 心做擺臂運(yùn)動(dòng)，橫臂由多個(gè)單向運(yùn)動(dòng)組成復(fù)合運(yùn)動(dòng)，橫臂的另一端固設(shè)有夾具頭能夠通過(guò) 該復(fù)合運(yùn)動(dòng)到達(dá)指定的位置；旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)動(dòng)力裝置一帶動(dòng)的，連接臂和連桿擺動(dòng) 是由動(dòng)力裝置二帶動(dòng)的。通過(guò)動(dòng)力裝置一和動(dòng)力裝置二分別控制旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)、以及連接 臂和連桿的擺動(dòng)達(dá)到指定位置再抓取或釋放物料，從而達(dá)到移送物料或生產(chǎn)加工的目的， 提高了自動(dòng)化程度；本機(jī)械手臂具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，方便移動(dòng)、安裝 和拆卸，控制也簡(jiǎn)單，能夠大大減省工人、提高效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)、安全性 能1?。
[0010] 在上述的工業(yè)機(jī)械手臂中，所述動(dòng)力裝置一為旋轉(zhuǎn)氣缸，所述旋轉(zhuǎn)氣缸固設(shè)在所 述底座上，所述旋轉(zhuǎn)座固設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)氣缸的輸出軸上。本機(jī)械手臂中旋轉(zhuǎn)座能夠通過(guò)旋 轉(zhuǎn)氣缸進(jìn)行正反360°的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)橫臂正反360°的旋轉(zhuǎn)到達(dá)不同的區(qū)域，進(jìn)行移載 或裝載，360°無(wú)死角，作業(yè)半徑大。
[0011] 在上述的工業(yè)機(jī)械手臂中，作為另一種方案，所述動(dòng)力裝置一為電機(jī)一，所述電機(jī) 一為三相異步電機(jī)，所述電機(jī)一固設(shè)在所述底座上，所述旋轉(zhuǎn)座固設(shè)在所述電機(jī)一的輸出 軸上。旋轉(zhuǎn)座能夠通過(guò)電機(jī)一進(jìn)行正反360°的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)橫臂正反360°的旋轉(zhuǎn)到達(dá) 不同的區(qū)域，進(jìn)行移載或裝載，360°無(wú)死角，作業(yè)半徑大，本電機(jī)一采用三相異步電機(jī)，與 單相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電機(jī)動(dòng)力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)行性能好。
[0012] 在上述的工業(yè)機(jī)械手臂中，所述動(dòng)力裝置二為電機(jī)二，所述電機(jī)二固設(shè)在所述旋 轉(zhuǎn)座上，所述電機(jī)二的輸出軸與一旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)相固連，所述旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述旋轉(zhuǎn)座上， 所述連接臂和連桿均與所述旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)固連。通過(guò)電機(jī)二的正反轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)連接臂和連桿的左右 擺動(dòng)，從而控制橫臂的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使得夾具頭達(dá)到指定位置，上述電機(jī)二采用步進(jìn)電機(jī)達(dá)到 精準(zhǔn)操作，準(zhǔn)確率高。
[0013] 在上述的工業(yè)機(jī)械手臂中，所述夾具頭上開(kāi)設(shè)有若干安裝孔?？梢愿咝枨蟀惭b 不同的夾具，利用安裝孔通過(guò)螺栓螺接方便安裝可拆卸。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 1、本機(jī)械手臂通過(guò)動(dòng)力裝置一和動(dòng)力裝置二分別控制旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)、以及連接臂 和連桿的擺動(dòng)達(dá)到指定位置再抓取或釋放物料，從而達(dá)到移送物料或生產(chǎn)加工的目的，提 高了自動(dòng)化程度；本機(jī)械手臂具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，方便移動(dòng)、安裝和 拆卸，控制也簡(jiǎn)單，能夠大大減省工人、提高效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)、安全性能 商。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本機(jī)械手臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本機(jī)械手臂正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本機(jī)械手臂仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4是本機(jī)械手臂另一立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中，1、底座；2、旋轉(zhuǎn)座；3、連接臂；4、橫臂；5、夾具頭；6、連桿；7、安裝孔；8、電 機(jī)二；9、旋轉(zhuǎn)氣缸；10、旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步 的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0022] 實(shí)施例一
[0023] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本工業(yè)機(jī)械手臂包括底座1，底座1上安裝有可轉(zhuǎn) 動(dòng)的旋轉(zhuǎn)座2,旋轉(zhuǎn)座2上連接有連接臂3,連接臂3的下端鉸接在旋轉(zhuǎn)座2上，連接臂3的 上端設(shè)有橫臂4,橫臂4的下側(cè)壁鉸接在連接臂3的上端，旋轉(zhuǎn)座2上還鉸接一連桿6,連桿 6下端與旋轉(zhuǎn)座2鉸接，連桿6上端與橫臂4的一端相鉸接，橫臂4的另一端固設(shè)有夾具頭 5,連接臂3和連桿6均能夠在旋轉(zhuǎn)座2上左右擺動(dòng)；底座1上設(shè)有動(dòng)力裝置一，動(dòng)力裝置一 能夠帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)座2轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)座2上固設(shè)有能夠帶動(dòng)連接臂3和連桿6擺動(dòng)的動(dòng)力裝置二； 動(dòng)力裝置一為旋轉(zhuǎn)氣缸9,旋轉(zhuǎn)氣缸9固設(shè)在底座1上，旋轉(zhuǎn)座2固設(shè)在旋轉(zhuǎn)氣缸9的輸出 軸上，本機(jī)械手臂中旋轉(zhuǎn)座2能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)氣缸9進(jìn)行正反360°的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)橫臂4 正反360°的旋轉(zhuǎn)到達(dá)不同的區(qū)域，進(jìn)行移載或裝載，360°無(wú)死角，作業(yè)半徑大；動(dòng)力裝置 二為電機(jī)二8,電機(jī)二8固設(shè)在旋轉(zhuǎn)座2上，電機(jī)二8的輸出軸與一旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)10相固連，旋轉(zhuǎn) 銷(xiāo)10可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在旋轉(zhuǎn)座2上，連接臂3和連桿6均與旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)10固連。通過(guò)電機(jī)二8的 正反轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)連接臂3和連桿6的左右擺動(dòng)，從而控制橫臂4的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使得夾具頭5達(dá) 到指定位置，上述電機(jī)二8采用步進(jìn)電機(jī)達(dá)到精準(zhǔn)操作，準(zhǔn)確率高；夾具頭5上開(kāi)設(shè)有若干 安裝孔7。可以更具需求安裝不同的夾具，利用安裝孔7通過(guò)螺栓螺接方便安裝可拆卸。
[0024] 本實(shí)用新型的工作原理是：本機(jī)械手臂底座1起支撐作用，底座1上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng) 的旋轉(zhuǎn)座2,旋轉(zhuǎn)座2上連接有連接臂3,連接臂3能夠隨著旋轉(zhuǎn)座2的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，連接臂 3上的橫臂4也能夠隨著連接臂3轉(zhuǎn)動(dòng)，由于連接臂3鉸接在旋轉(zhuǎn)座2上，連接臂3能夠在 旋轉(zhuǎn)座2上擺動(dòng)，連桿6下端與橫臂4的一端相鉸接，連桿6能夠擺動(dòng)，從而拉動(dòng)橫臂4的 端部，橫臂4以與連接臂3的鉸接點(diǎn)為中心做擺臂運(yùn)動(dòng)，橫臂4由多個(gè)單向運(yùn)動(dòng)組成復(fù)合運(yùn) 動(dòng)，橫臂4的另一端固設(shè)有夾具頭5能夠通過(guò)該復(fù)合運(yùn)動(dòng)到達(dá)指定的位置；旋轉(zhuǎn)座2的轉(zhuǎn)動(dòng) 是通過(guò)動(dòng)力裝置一帶動(dòng)的，連接臂3和連桿6擺動(dòng)是由動(dòng)力裝置二帶動(dòng)的。通過(guò)動(dòng)力裝置 一和動(dòng)力裝置二分別控制旋轉(zhuǎn)座2的轉(zhuǎn)動(dòng)、以及連接臂3和連桿6的擺動(dòng)達(dá)到指定位置再 抓取或釋放物料，從而達(dá)到移送物料或生產(chǎn)加工的目的，提高了自動(dòng)化程度；本機(jī)械手臂具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，方便移動(dòng)、安裝和拆卸，控制也簡(jiǎn)單，能夠大大減 省工人、提商效率、降低生廣成本、提商廣品品質(zhì)、安全性能商。
[0025] 實(shí)施例二
[0026] 本實(shí)施例與實(shí)施例一大致相同，不同之處在于，作為另一種方案，動(dòng)力裝置一為電 機(jī)一，電機(jī)一為三相異步電機(jī)，電機(jī)一固設(shè)在底座1上，旋轉(zhuǎn)座2固設(shè)在電機(jī)一的輸出軸上， 旋轉(zhuǎn)座2能夠通過(guò)電機(jī)一進(jìn)行正反360°的旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)橫臂4正反360°的旋轉(zhuǎn)到達(dá)不 同的區(qū)域，進(jìn)行移載或裝載，360°無(wú)死角，作業(yè)半徑大，本電機(jī)一采用三相異步電機(jī)，與單 相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電機(jī)動(dòng)力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)行性能好。
[0027] 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所 屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似 的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種工業(yè)機(jī)械手臂，所述機(jī)械手臂包括底座（1)，其特征在于，所述底座（1)上安裝 有可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)座（2)，所述旋轉(zhuǎn)座（2)上連接有連接臂（3)，所述連接臂（3)的下端鉸接 在所述旋轉(zhuǎn)座（2)上，所述連接臂（3)的上端設(shè)有橫臂（4)，所述橫臂（4)的下側(cè)壁鉸接在 所述連接臂（3)的上端，所述旋轉(zhuǎn)座（2)上還鉸接一連桿（6)，所述連桿（6)下端與所述旋 轉(zhuǎn)座（2)鉸接，所述連桿（6)上端與所述橫臂（4)的一端相鉸接，所述橫臂（4)的另一端固 設(shè)有夾具頭（5)，所述連接臂（3)和連桿（6)均能夠在所述旋轉(zhuǎn)座（2)上左右擺動(dòng)；所述底 座（1)上設(shè)有動(dòng)力裝置一，所述動(dòng)力裝置一能夠帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)座（2)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)座（2) 上固設(shè)有能夠帶動(dòng)所述連接臂（3)和連桿（6)擺動(dòng)的動(dòng)力裝置二。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機(jī)械手臂，其特征在于，所述動(dòng)力裝置一為旋轉(zhuǎn)氣 缸（9)，所述旋轉(zhuǎn)氣缸（9)固設(shè)在所述底座（1)上，所述旋轉(zhuǎn)座（2)固設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)氣缸（9) 的輸出軸上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機(jī)械手臂，其特征在于，所述動(dòng)力裝置一為電機(jī)一， 所述電機(jī)一為三相異步電機(jī)，所述電機(jī)一固設(shè)在所述底座（1)上，所述旋轉(zhuǎn)座（2)固設(shè)在所 述電機(jī)一的輸出軸上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種工業(yè)機(jī)械手臂，其特征在于，所述動(dòng)力裝置二為 電機(jī)二（8)，所述電機(jī)二（8)固設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)座（2)上，所述電機(jī)二（8)的輸出軸與一旋轉(zhuǎn) 銷(xiāo)（10)相固連，所述旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)（10)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述旋轉(zhuǎn)座（2)上，所述連接臂（3)和連桿 (6)均與所述旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)（10)固連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種工業(yè)機(jī)械手臂，其特征在于，所述夾具頭（5)上 開(kāi)設(shè)有若干安裝孔（7)。
【文檔編號(hào)】B25J9/14GK203863679SQ201420293547
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】張露, 王睿穎, 羅燁敏 申請(qǐng)人:嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院