CN103802128A

CN103802128A - 一种机械手臂

Info

Publication number: CN103802128A
Application number: CN201210442319.0A
Authority: CN
Inventors: 王金涛; 朱维金; 王凤利; 朱玉聪; 尚欣荣; 刘长斌
Original assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Current assignee: Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明涉及机械手臂技术领域，公开了一种机械手臂，其中螺旋动力输送电缆（20）设置于机械手臂的大臂与小臂的连接关节处；机械手臂的结构沿传动轴线（16）依次设有壳体（13）、轴承（14）和带轮（19），机械手臂的结构沿传动轴线（5）依次设有带轮（7）、轴承（3）和壳体（1）。本发明使现有的手臂结构得到加强，轴承使用寿命长，机械手臂刚性好，传动结构的径向空间利用率高，便于走线。

Description

一种机械手臂

技术领域

本发明涉及机械手臂技术领域，尤其涉及关节处螺旋动力输送机械手臂。

背景技术

现有的机械手臂在肘部和腕部均采用带轮内部安装轴承的结构形式。这种结构的缺点是：只能选用较小尺寸的轴承，使轴承的使用寿命受限，机械手臂刚性不好，且机械手臂内部走线空间较小。由此，当机械手臂尺寸较小时，由于走线空间较小等缺陷会造成该机械手臂运转不灵活，同时空间小也对机械手臂的检修带来很大的麻烦，而且机械手臂的刚度也不高。

发明内容

为了解决上述缺陷，本发明提出了一种机械手臂结构，其优化了电缆安装方式，采用带轮外部安装轴承同时利用手臂壳体作为轴承支撑的支撑式结构，对机械手臂空间进行了优化，使现有的手臂结构得到加强，轴承使用寿命长，机械手臂刚性好，传动结构的径向空间利用率高，便于走线。

本发明采用如下技术方案：

一种机械手臂，所述机械手臂包括壳体（1），套（2），轴承（3），带轮轴（4），传动轴线（5），轴（6），带轮（7），传动带（8），张紧机构（9），带轮（10），轴承（11），压盖（12），壳体（13），轴承（14），轴（15），传动轴线（16），带轮轴（17），套（18），带轮（19）和螺旋动力输送电缆（20），螺旋动力输送电缆（20）设置于机械手臂的大臂与小臂的连接关节处；机械手臂的结构沿传动轴线（16）依次设有壳体（13）、轴承（14）和带轮（19），机械手臂的结构沿传动轴线（5）依次设有带轮（7）、轴承（3）和壳体（1）。

优选地，其中所述螺旋动力输送电缆（20）在手臂结构内分段固定，螺旋动力输送电缆（20）的螺旋段的直线端固定于所述壳体（1），另一端固定于所述壳体（13）。

优选地，其中所述螺旋动力输送电缆（20）的螺旋段在轴（15）和带轮轴（17）之间通过空间螺旋运动，伴随壳体（13）与带轮轴（17）构成的手臂关节进行运动。

优选地，机械手臂的结构沿传动轴线（16）依次设有壳体（13）、轴承（14）、带轮（19）、轴承（11）和带轮（10）；机械手臂的结构沿传动轴线（5）依次设有带轮（7）、轴承（3）和壳体（1）。

优选地，其中所述壳体（13）通过所述轴承（14）与所述带轮轴（17）回转连接，所述轴承（14）通过所述套（18）支撑在所述带轮（19）上，所述带轮（19）固定连接在所述带轮轴（17）上，所述压盖（12）和所述带轮轴（17）固定连接于所述壳体（1）上，所述带轮轴（17）通过所述轴承（11）与所述轴（15）回转连接，所述轴（15）固定连接于所述壳体（13）上。

优选地，其中所述带轮（10）固定连接在所述轴（15）上并通过所述传动带（8）与所述带轮（7）柔性连接，张紧机构（9）对所述传动带（8）进行张紧，所述带轮（7）固定连接在所述带轮轴（4）上，所述带轮轴（4）通过所述轴承（3）与所述壳体（1）回转连接，所述轴承（3）通过所述套（2）支撑在所述带轮（7）上，所述轴（6）固定在所述壳体（1）上。

优选地，其中所述带轮（19）在上级同步带减速机构的驱动下带动所述带轮轴（17）绕所述传动轴线（16）进行回转运动，所述带轮轴（17）进而带动所述壳体（1）绕所述传动轴线（16）回转运动，所述带轮（10）通过轴（15）与壳体（13）固定连接，壳体（13）、轴（15）和带轮（10）之间相对固定，所述带轮（10）通过所述传动带（8）与所述带轮（7）实现变速运动，所述带轮（7）带动所述带轮轴（4）绕所述传动轴线（5）回转运动，所述带轮轴（4）与下一级机构之间固定连接。

优选地，其中所述壳体（1）一侧为机械手臂的小臂，所述壳体（13）一侧为机械手臂的大臂。

本发明提供的机械手臂结构，优化了电缆安装方式，采用带轮外部安装轴承同时利用手臂壳体作为轴承支撑的支撑式结构，对机械手臂空间进行了优化，使现有的手臂结构得到加强，轴承使用寿命长，机械手臂刚性好，传动结构的径向空间利用率高，便于走线。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施例的加强型手臂结构；

图2为根据本发明的示例性实施例的螺旋动力输送电缆示意图。

附图中类似的标号和标记指示提供类似功能的元件。标号后的字母表示具有该参考数字的元件的一个例子。

图标说明：

1壳体， 2套，

3轴承， 4带轮轴，

5传动轴线， 6轴，

7带轮， 8传动带，

9张紧机构， 10带轮，

11轴承， 12压盖，

13壳体， 14轴承，

15轴， 16传动轴线，

17带轮轴， 18套，

19带轮， 20螺旋动力输送电缆。

具体实施方式

在下面对本发明的详细描述中阐述了很多具体细节，以便于充分理解本发明。但是，没有这些具体细节也可以实施本发明，对于本领域的技术人员来说是很明显的。另外，下文中将结合特定实施例和附图来描述本发明。

如图1所示，本发明实施例的机械手臂包括壳体1，套2，轴承3，带轮轴4，传动轴线5，轴6，带轮7，传动带8，张紧机构9，带轮10，轴承11，压盖12，壳体13，轴承14，轴15，传动轴线16，带轮轴17，套18，带轮19和螺旋动力输送电缆20。其中，壳体13通过轴承14与带轮轴17回转连接，轴承14通过套18支撑在带轮19上，带轮19固定连接在带轮轴17上，压盖12和带轮轴17固定连接于壳体1上，带轮轴17通过轴承11与轴15回转连接，轴15固定连接于壳体13上，带轮10固定连接在轴15上并通过传动带8与带轮7柔性连接，张紧机构9对传动带8进行张紧，带轮7固定连接在带轮轴4上，带轮轴4通过轴承3与壳体1回转连接，轴承3通过套2支撑在带轮7上，轴6固定在壳体1上。

机械手臂的结构沿传动轴线16和传动轴线5依次是壳体、轴承、带轮、轴承和壳体，在本实施例中，机械手臂的结构沿传动轴线16依次设有壳体13、轴承14和带轮19，机械手臂的结构沿传动轴线5依次设有带轮7、轴承3和壳体1。更进一步的，机械手臂的结构沿传动轴线16依次是壳体13、轴承14、带轮19、轴承11和带轮10；机械手臂的结构沿传动轴线5依次是带轮7、轴承3和壳体1。这样使传动结构径向空间得到优化，达到提高支撑刚度、便于走线的目的。而且，本实施例的手臂结构采用带轮外部安装轴承、同时利用手臂壳体作为轴承支撑的支撑式结构，使手臂结构得到加强。

如图1和图2所示，螺旋动力输送电缆20设置于机械手臂的大臂与小臂的连接关节处，壳体1一侧为机械手臂的小臂，壳体13一侧为机械手臂的大臂。螺旋动力输送电缆20在手臂结构内分段固定，其螺旋段的直线端固定于壳体1，另一端固定于壳体13。螺旋动力输送电缆20的螺旋段在轴15和带轮轴17之间通过空间螺旋运动，伴随壳体13与带轮轴17构成的手臂关节进行运动，将动力从壳体13一侧传递到壳体1一侧。因此，螺旋动力输送电缆20在肘部（大臂与小臂连接的旋转关节）通过空间螺旋运动伴随机械手关节运动。本实施例的螺旋动力输送电缆20设置方式优化了走线，电缆设置合理，便于机械手臂的运动。

该实施例为加强型手臂结构，其工作原理是：带轮19在上级机构的驱动下带动带轮轴17绕传动轴线16进行回转运动，带轮轴17进而带动壳体1绕传动轴线16回转运动，带轮10通过轴15与壳体13固定连接，壳体13、轴15和带轮10之间相对固定，由于壳体1绕传动轴线16回转运动，同时带轮10、传动带8与带轮7组成了同步带结构，因此带轮10通过传动带8与带轮7变速运动，使带轮7带动带轮轴4绕传动轴线5回转运动，带轮轴4通过一定的连接方式将回转运动传递至下一级机构，在该实施例中带轮轴4与下一级机构之间固定连接，带轮轴4将回转运动传递至下一级机构。

本发明实施例提供的机械手臂结构，优化了电缆安装方式，采用带轮外部安装轴承同时利用手臂壳体作为轴承支撑的支撑式结构，对机械手臂空间进行了优化，使现有的手臂结构得到加强，轴承使用寿命长，机械手臂刚性好，传动结构的径向空间利用率高，便于走线。

以上对本发明的详细描述中阐述了很多具体细节，以便于充分理解本发明。但是，没有这些具体细节也可以实施本发明，对于本领域的技术人员来说是很明显的。

Claims

1.一种机械手臂，所述机械手臂包括壳体（1），套（2），轴承（3），带轮轴（4），传动轴线（5），轴（6），带轮（7），传动带（8），张紧机构（9），带轮（10），轴承（11），压盖（12），壳体（13），轴承（14），轴（15），传动轴线（16），带轮轴（17），套（18），带轮（19）和螺旋动力输送电缆（20），其特征在于：螺旋动力输送电缆（20）设置于机械手臂的大臂与小臂的连接关节处；机械手臂的结构沿传动轴线（16）依次设有壳体（13）、轴承（14）和带轮（19），机械手臂的结构沿传动轴线（5）依次设有带轮（7）、轴承（3）和壳体（1）。

2.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述螺旋动力输送电缆（20）在手臂结构内分段固定，螺旋动力输送电缆（20）的螺旋段的直线端固定于所述壳体（1），另一端固定于所述壳体（13）。

3.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述螺旋动力输送电缆（20）的螺旋段在轴（15）和带轮轴（17）之间通过空间螺旋运动，伴随壳体（13）与带轮轴（17）构成的手臂关节进行运动。

4.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：机械手臂的结构沿传动轴线（16）依次设有壳体（13）、轴承（14）、带轮（19）、轴承（11）和带轮（10）；机械手臂的结构沿传动轴线（5）依次设有带轮（7）、轴承（3）和壳体（1）。

5.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述壳体（13）通过所述轴承（14）与所述带轮轴（17）回转连接，所述轴承（14）通过所述套（18）支撑在所述带轮（19）上，所述带轮（19）固定连接在所述带轮轴（17）上，所述压盖（12）和所述带轮轴（17）固定连接于所述壳体（1）上，所述带轮轴（17）通过所述轴承（11）与所述轴（15）回转连接，所述轴（15）固定连接于所述壳体（13）上。

6.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述带轮（10）固定连接在所述轴（15）上并通过所述传动带（8）与所述带轮（7）柔性连接，张紧机构（9）对所述传动带（8）进行张紧，所述带轮（7）固定连接在所述带轮轴（4）上，所述带轮轴（4）通过所述轴承（3）与所述壳体（1）回转连接，所述轴承（3）通过所述套（2）支撑在所述带轮（7）上，所述轴（6）固定在所述壳体（1）上。

7.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述带轮（19）在上级同步带减速机构的驱动下带动所述带轮轴（17）绕所述传动轴线（16）进行回转运动，所述带轮轴（17）进而带动所述壳体（1）绕所述传动轴线（16）回转运动，所述带轮（10）通过轴（15）与壳体（13）固定连接，壳体（13）、轴（15）和带轮（10）之间相对固定，所述带轮（10）通过所述传动带（8）与所述带轮（7）实现变速运动，所述带轮（7）带动所述带轮轴（4）绕所述传动轴线（5）回转运动，所述带轮轴（4）与下一级机构之间固定连接。

8.如权利要求1所述机械手臂，其特征在于：其中所述壳体（1）一侧为机械手臂的小臂，所述壳体（13）一侧为机械手臂的大臂。