CN103203745A - 一种机器人机械手前臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人机械手前臂，包括前臂骨架，其中，前臂骨架包括方形框架，方形框架的上端两侧对称设置有上翅片，方形框架的下端两侧对称设置有下翅片，方形框架的侧面中心线上设置有若干个轴套，上翅片的上端面的截面为向外凸起的圆弧一，下翅片的下端面的截面为向内凹进的位于中部的圆弧二和位于端部的圆弧三。方形框架与轴套采用过盈配合方式连接，且方形框架与轴套之间设置有骑缝螺钉。本发明提供的技术方案带来的有益效果是：结构简单，设计合理，保证了机械手前臂使用较少的材料发挥较大的承载能力；提高了机械手前臂的抗扭、抗弯能力；能够更好的降低整个机械手前臂的重量，提高机器人的搬运频率或载荷。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备，特别涉及一种用于码垛机器人的机器人机械手前臂。
背景技术
目前，无论国内还是国外，所有码垛机器人机械手前臂虽然都考虑了选用轻质材料，但前臂一般采用较为简单的直线、斜线来作为前臂的外形加工，前臂截面形状简单均厚，轴套采用焊接加钢制衬套方式。
因此，现有的机器人机械手前臂存在以下缺陷，由于结构设计较为简单且壁厚均匀，无法实现使用较少的材料发挥较大的承载能力，导致机械手搬运效率较低，搬运重量较轻，机器人运转速度难以提升。
发明内容
为了实现提高机器人的搬运载荷与频率，解决现有技术中的机械手搬运效率较低，搬运重量较轻，机器人运转速度难以提升的缺陷，本发明提供了一种机器人机械手前臂。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种机器人机械手前臂，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两侧对称设置有上翅片，所述方形框架的下端两侧对称设置有下翅片，所述方形框架的侧面中心线上设置有若干个轴套，所述上翅片的上端面的截面为向外凸起的圆弧一，所述下翅片的下端面的截面为向内凹进的位于中部的圆弧二和位于端部的圆弧三。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述圆弧一的顶点到所述方形框架侧面中心线的高度为所述方形框架侧面高度的1-1.2倍，且所述圆弧一的顶点在所述方形框架上的投影位于所述方形框架长度的1/4-1/3处。其中，所述圆弧一的两端与所述方形框架的两端相切；所述圆弧一的顶点到所述方形框架侧面中心线的高度优选为所述方形框架侧面高度的1.1倍。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述圆弧二的半径为所述方形框架长度的4-6倍，所述圆弧三的半径为所述方形框架长度的0.5-0.7倍，所述圆弧二与所述圆弧三的交点到所述方形框架侧面中心线的高度为所述方形框架侧面高度的0.8-1.2倍，且所述圆弧二与所述圆弧三的交点在所述方形框架上的投影位于所述方形框架长度的1/6-1/4处。其中，所述圆弧三的端部与所述方形框架的端部相切；所述圆弧二的半径优选为所述方形框架长度的4.5倍；所述圆弧三的半径优选为所述方形框架长度的0.6倍；所述圆弧二与所述圆弧三的交点到所述方形框架侧面中心线的高度优选为与所述方形框架侧面高度相同。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述方形框架的两侧侧壁的厚度大于所述上翅片和所述下翅片的厚度。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述方形框架的两侧侧壁的厚度为所述上翅片和所述下翅片的厚度的1.5-2.5倍。其中，所述方形框架的两侧侧壁的厚度优选为所述上翅片和所述下翅片的厚度的2倍。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述方形框架与所述轴套采用过盈配合方式连接，且所述方形框架与所述轴套之间设置有骑缝螺钉。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述方形框架、所述上翅片和所述下翅片采用一体成型加工而成。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还可以进一步包括如下技术方案：所述方形框架、所述上翅片、所述下翅片和所述轴套由铝合金制成。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：结构简单，设计合理；通过将上翅片的上端面的截面设计为向外凸起的圆弧，有效避免骨架上侧局部应力集中，将下翅片的下端面的截面设计为向内凹进的两端圆弧，使前臂各处的受力状况受力均衡，在不降低骨架性能的情况下骨架自身的重量减轻并得到了合理的分布，从而通过本实施例的机器人机械手前臂提高了机器人带动袋子移动的速度，保证了机械手前臂使用较少的材料发挥较大的承载能力；通过对前臂骨架横截面形状的合理设计，使骨架的方形框架部分与上下翅片部分厚度不一样，即方形框架部分相对较厚，翅片相对较薄，这样的结构能够在使用较少材料的情况下，提高了机械手前臂的抗扭、抗弯能力；通过对方形框架和轴套之间采用合理的过盈配合设计，使轴套与方形框架之间能够在不焊接的情况下紧密连接在一起，并用骑缝螺钉将二者相对固定下来，解决了因为不同材料或不完全相同的材料之间焊接性能不好的问题，而将轴套采用高强度轻质材料制造并直接镶嵌在骨架上，既解决了轴套刚性问题，又减轻了机械手前臂的重量，有利于机器人的效率提高；机械手前臂的主体材质优先选用轻金属，包括铝合金材质或更轻的其他材质，而轴套优先选用高强度铝合金材质或更轻的其他材质，能够更好的降低整个机械手前臂的重量，能够更好的提高机器人的搬运频率或载荷，使机械人能够更加平稳快速的搬运货物。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构主视图；
图2为本发明实施例的整体结构俯视图；
图3为本发明实施例的整体结构侧视放大图；
图4位本发明实施例的轴套部位结构放大图。
具体实施方式
本发明的实施例实施时设计主体机构包括方形框架1、上翅片2、下翅片3、轴套4和骑缝螺钉5。其中，包括前臂骨架，前臂骨架包括方形框架1，方形框架1的上端两侧对称设置有上翅片2，方形框架1的下端两侧对称设置有下翅片3，方形框架1的侧面中心线上设置有三个轴套4，上翅片2的上端面的截面为向外凸起的圆弧一，下翅片3的下端面的截面为向内凹进的位于中部的圆弧二和位于端部的圆弧三；圆弧一的顶点到方形框架1侧面中心的高度为方形框架1侧面高度的1.1倍，且圆弧一的顶点在方形框架1上的投影位于方形框架1长度的1/3处；圆弧一的两端与方形框架1的两端相切；圆弧二的半径为方形框架1长度的4.5倍，圆弧三的半径为方形框架1长度的0.6倍，圆弧二与圆弧三的交点到方形框架1侧面中心的高度等于方形框架1的侧面高度，圆弧二与圆弧三的交点在方形框架1上的投影位于方形框架1长度的1/5处；圆弧三的端部与方形框架1的端部相切；方形框架1的两侧侧壁的厚度大于上翅片2和下翅片3的厚度；方形框架1的两侧侧壁的厚度为上翅片2和下翅片3的厚度的两倍；方形框架1与轴套4采用过盈配合方式连接，且方形框架1与轴套4之间设置有骑缝螺钉5；方形框架1、上翅片2和下翅片3采用一体成型加工而成；方形框架1、上翅片2、下翅片3和轴套4由铝合金制成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机器人机械手前臂，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两侧对称设置有上翅片，所述方形框架的下端两侧对称设置有下翅片，所述方形框架的侧面中心线上设置有若干个轴套，所述上翅片的上端面的截面为向外凸起的圆弧一，所述下翅片的下端面的截面为向内凹进的位于中部的圆弧二和位于端部的圆弧三。
2.根据权利要求1所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述圆弧一的顶点到所述方形框架侧面中心线的高度为所述方形框架侧面高度的1-1.2倍，且所述圆弧一的顶点在所述方形框架上的投影位于所述方形框架长度的1/4-1/3处。
3.根据权利要求1或2所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述圆弧二的半径为所述方形框架长度的4-6倍，所述圆弧三的半径为所述方形框架长度的0.5-0.7倍，所述圆弧二与所述圆弧三的交点到所述方形框架侧面中心线的高度为所述方形框架侧面高度的0.8-1.2倍，且所述圆弧二与所述圆弧三的交点在所述方形框架上的投影位于所述方形框架长度的1/6-1/4处。
4.根据权利要求1-3任一所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述方形框架的两侧侧壁的厚度大于所述上翅片和所述下翅片的厚度。
5.根据权利要求4所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述方形框架的两侧侧壁的厚度为所述上翅片和所述下翅片的厚度的1.5-2.5倍。
6.根据权利要求1-5任一所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述方形框架与所述轴套采用过盈配合方式连接，且所述方形框架与所述轴套之间设置有骑缝螺钉。
7.根据权利要求1-6任一所述的机器人机械手前臂，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体成型加工而成。
8.根据权利要求1-7任一所述的机器人机械手前臂，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体成型加工而成。
9.根据权利要求1-8任一所述的机器人机械手前臂，其特征在于，所述方形框架、所述上翅片、所述下翅片和所述轴套由铝合金制成。
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