一種多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手結(jié)構(gòu)，尤其是一種多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)制造加工企業(yè)廣泛采用工業(yè)機(jī)器手是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器手的應(yīng)用不僅可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率的有著重要的意義。
[0003]機(jī)械結(jié)構(gòu)是提高工業(yè)機(jī)械手性能的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響到工業(yè)機(jī)械手的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度?，F(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手結(jié)構(gòu)普遍較為復(fù)雜，導(dǎo)致與其配套的控制系統(tǒng)也相對(duì)復(fù)雜，成本較高。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利ZL201510055999.4公開(kāi)了一種新型六自由度機(jī)械手，包括基座、第一旋轉(zhuǎn)裝置、第二旋轉(zhuǎn)裝置、第一連接臂、第三旋轉(zhuǎn)裝置、第四旋轉(zhuǎn)裝置、第二連接臂、第五旋轉(zhuǎn)裝置、第六旋轉(zhuǎn)裝置，第一旋轉(zhuǎn)裝置安裝于基座，第二旋轉(zhuǎn)裝置安裝于第一旋轉(zhuǎn)裝置，第一連接臂的一端安裝于第二旋轉(zhuǎn)裝置，第三旋轉(zhuǎn)裝置安裝于第一連接臂的另一端，第四旋轉(zhuǎn)裝置安裝于第三旋轉(zhuǎn)裝置，第二連接臂的一端安裝于第四旋轉(zhuǎn)裝置，第五旋轉(zhuǎn)裝置安裝于第二連接臂的另一端，第六旋轉(zhuǎn)裝置安裝于第五旋轉(zhuǎn)裝置。該機(jī)械手的結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但該機(jī)械手各個(gè)電機(jī)只是簡(jiǎn)單的布置在連接臂的端部，使用時(shí)連接臂需要承受較大的扭力，容易疲勞斷裂，使用壽命較低；同時(shí)，該機(jī)械手各連接臂之間依靠相應(yīng)的減速器進(jìn)行連接并提供支撐，工作時(shí)減速器需要承受較大的力，影響其工作的穩(wěn)定性；此外，該機(jī)械手各電機(jī)的輸出軸與相應(yīng)的連接臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸，各電機(jī)的電源線以及控制系統(tǒng)的各條線路的繞線由于需要避開(kāi)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，繞線相對(duì)復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障，工作穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命較高且工作穩(wěn)定性較好的多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手，包括基座，所述基座上端安裝有第一關(guān)節(jié)，所述基座內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)所述第一關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一關(guān)節(jié)上安裝有擺動(dòng)臂組和用于驅(qū)動(dòng)所述擺動(dòng)臂組轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，所述擺動(dòng)臂上安裝有第二關(guān)節(jié)和用于驅(qū)動(dòng)所述第二關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二關(guān)節(jié)上安裝有第三關(guān)節(jié)和用于驅(qū)動(dòng)所述第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)裝置，所述第三關(guān)節(jié)上安裝有第四關(guān)節(jié)和用于驅(qū)動(dòng)所述第四關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)裝置，所述第四關(guān)節(jié)上安裝有執(zhí)行件和用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行件轉(zhuǎn)動(dòng)的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置，所述基座、所述第一關(guān)節(jié)、所述擺動(dòng)臂組、所述第二關(guān)節(jié)和所述第三關(guān)節(jié)位于同一平面上；
[0008]所述擺動(dòng)臂組包括兩個(gè)擺動(dòng)臂，兩個(gè)所述擺動(dòng)臂相互平行且固定連接，兩個(gè)所述擺動(dòng)臂的一端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述第一關(guān)節(jié)的上端，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置包括固定在所述第一關(guān)節(jié)上端且位于兩個(gè)所述擺動(dòng)臂之間的擺動(dòng)電機(jī)和與所述擺動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接的擺動(dòng)減速器，所述擺動(dòng)減速器與其中一個(gè)所述擺動(dòng)臂傳動(dòng)連接；
[0009]所述第二關(guān)節(jié)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩個(gè)所述擺動(dòng)臂遠(yuǎn)離所述擺動(dòng)電機(jī)的一端且位于兩個(gè)所述擺動(dòng)臂之間，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置包括位于兩個(gè)所述擺動(dòng)臂之間且靠近所述擺動(dòng)電機(jī)位置處的第二電機(jī)、安裝在所述第二電機(jī)的輸出軸上的第二主動(dòng)輪、與所述第二主動(dòng)輪配合的第二從動(dòng)輪以及連接在所述第二主動(dòng)輪和所述第二從動(dòng)輪之間的第二皮帶，所述第二從動(dòng)輪與所述第二關(guān)節(jié)傳動(dòng)連接，且所述第二關(guān)節(jié)與所述擺動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述第二從動(dòng)輪的中心軸同軸。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置包括位于所述基座內(nèi)部的第一電機(jī)和與所述第一電機(jī)傳動(dòng)連接的第一減速器，所述第一關(guān)節(jié)與所述第一減速器傳動(dòng)連接，且所述第一關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、所述第一減速器的輸出軸和所述第一電機(jī)的輸出軸同軸。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置包括第三電機(jī)、安裝在所述第三電機(jī)的輸出軸上的第三主動(dòng)輪、與所述第三主動(dòng)輪配合的第三從動(dòng)輪、連接在所述第三主動(dòng)輪和所述第三從動(dòng)輪之間的第三皮帶以及與所述第三從動(dòng)輪傳動(dòng)連接的第三減速器，所述第三關(guān)節(jié)的一端固定連接在所述第三減速器的輸出軸上，且所述第三關(guān)節(jié)、所述第三從動(dòng)輪與所述第三減速器同軸。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括過(guò)線管，所述過(guò)線管穿插在所述第三減速器和所述第三從動(dòng)輪上，且位于第三減速器和所述第三從動(dòng)輪的中心軸上。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第三關(guān)節(jié)遠(yuǎn)離所述第二關(guān)節(jié)的一端具有兩個(gè)相互平行的關(guān)節(jié)臂，所述第四關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩個(gè)所述關(guān)節(jié)臂之間。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置包括執(zhí)行電機(jī)和安裝在所述執(zhí)行電機(jī)的輸出軸上的執(zhí)行減速器，所述執(zhí)行件與所述執(zhí)行減速器傳動(dòng)連接，且所述執(zhí)行件、所述執(zhí)行減速器和所述執(zhí)行電機(jī)的輸出軸同軸。
[0015]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]1、通過(guò)設(shè)置兩個(gè)擺動(dòng)臂，第二關(guān)節(jié)、第三關(guān)節(jié)和第四關(guān)節(jié)傳遞過(guò)來(lái)的扭力被分布到兩個(gè)擺動(dòng)臂上，同時(shí)將擺動(dòng)電機(jī)布置在第一關(guān)節(jié)上，并將第二電機(jī)布置在擺動(dòng)臂靠近擺動(dòng)電機(jī)的位置處，重心較低且有效降低了擺動(dòng)臂所需承受的扭力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命較高且工作穩(wěn)定性較好。
[0017]2、在機(jī)械手工作的各個(gè)狀態(tài)下，基座、第一關(guān)節(jié)、擺動(dòng)臂、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)始終處于同一平面內(nèi)，各部件的受力能夠較好的傳動(dòng)到基座上，降低各關(guān)節(jié)連接處的減速器所需承受的扭力，提高減速器的工作穩(wěn)定性和使用壽命。
[0018]3、通過(guò)設(shè)置過(guò)線管，便于相應(yīng)電機(jī)電源線和控制系統(tǒng)的各條線路的繞線，避免機(jī)械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，也能有效降低成本。
[0019]4、通過(guò)執(zhí)行電機(jī)直接控制執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)，有效提供的機(jī)械手動(dòng)作的精準(zhǔn)度。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手省略部分零部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為圖3中A-A位置的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖3中B-B位置的剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中標(biāo)示對(duì)應(yīng)如下:
[0026]10-基座；20-第一關(guān)節(jié)；
[0027]30-第一驅(qū)動(dòng)裝置；31-第一電機(jī)；
[0028]32-第一減速器；40-擺動(dòng)臂組；
[0029]41-擺動(dòng)臂；50-擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置；
[0030]51-擺動(dòng)電機(jī)；52-擺動(dòng)減速器；
[0031]60-第二關(guān)節(jié)；61-底座；
[0032]62-側(cè)蓋；70-第二驅(qū)動(dòng)裝置；
[0033]71-第二電機(jī)，72-第二主動(dòng)輪；
[0034]73-第二從動(dòng)輪；74-第二皮帶；
[0035]75-第二減速器；80-第三關(guān)節(jié)；
[0036]81-過(guò)線管；82-關(guān)節(jié)臂；
[0037]90-第三驅(qū)動(dòng)裝置；91-第三電機(jī)；
[0038]92-第三主動(dòng)輪；93-第三從動(dòng)輪；
[0039]94-第三皮帶；95-第三減速器；
[0040]100-第四關(guān)節(jié)；110-第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0041]111-第四電機(jī)；112-第四主動(dòng)輪；
[0042]113-第四從動(dòng)輪；114-第四皮帶；
[0043]115-第四減速器；120-執(zhí)行件；
[0044]130-執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置；131-執(zhí)行電機(jī)；
[0045]132-執(zhí)行減速器。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0047]如圖1-圖5所示，本實(shí)施例提供的多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手，包括可固定在底板上的基座10和用于控制整個(gè)機(jī)械手動(dòng)作的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)為本領(lǐng)域常規(guī)的系統(tǒng)，此處不再詳述。
[0048]基座10上安裝有第一關(guān)節(jié)20和用于驅(qū)動(dòng)第一關(guān)節(jié)20轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置30。第一關(guān)節(jié)20安裝在基座10的上端，第一驅(qū)動(dòng)裝置30包括位于基座10內(nèi)部的第一電機(jī)31和與第一電機(jī)31傳動(dòng)連接的第一減速器32，第一電機(jī)31的輸出軸豎直布置，第一減速器32的輸出軸與第一電機(jī)31的輸出軸同軸，第一關(guān)節(jié)20與第一減速器32的輸出軸傳動(dòng)連接，這樣第一關(guān)節(jié)20以及安裝在第一關(guān)節(jié)20上的各個(gè)零部件可在第一電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)下在水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一關(guān)節(jié)20的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一減速器32的輸出軸和第一電機(jī)31的輸出軸同軸。由于第一電機(jī)31的輸出軸是豎直布置的，可減輕第一關(guān)節(jié)20以及安裝在第一關(guān)節(jié)20上的各個(gè)零部件的重量對(duì)第一電機(jī)31負(fù)載的影響，降低能耗。
[0049]第一關(guān)節(jié)20上安裝有擺動(dòng)臂組40和用于驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂組40轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置50。擺動(dòng)臂組40包括相互對(duì)稱放置的兩個(gè)擺動(dòng)臂41，兩個(gè)擺動(dòng)臂41相互平行且相互固定連接，兩個(gè)擺動(dòng)臂41的一端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在第一關(guān)節(jié)20的上端，另一端形成機(jī)械手的肩部。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置50包括固定在第一