CN104385262B - 一种四边形复合机械臂驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械臂领域，尤其涉及一种四边形复合机械臂驱动机构，第一连接件和第二连接件安装于第一滑槽内，第三连接件和第四连接件分别安装于第二滑槽和第三滑槽内；滑槽固定于安装结构；还包括沿直线驱动的驱动装置，位于四边形复合机械臂的内部，使用铰链安装于安装结构，其驱动端作用于与第一滑槽相对一侧的可展机构，其作用点位于其中一个第一枢接部，驱动装置的驱动方向与第一滑槽相邻一侧的可展机构平行。本发明通过以上结构，在机械臂伸长或收缩时，其一边不动，整体向一个方向移动。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂领域，尤其涉及一种四边形复合机械臂驱动机构。
背景技术
可展机构目前有很广泛的应用和发展，如可折叠的帐篷、可收缩的门帘、升降机、可折叠式台灯或机械臂等。它的特点是伸缩比大，可延伸长距离和大跨度，而当它收缩以后所占空间很小，因此被应用于许多行业中。目前大多数可展机构的应用中采用的是单面可展机构或双平行的可展机构，如门帘采用的是单面可展机构，升降机采用的是双平行的可展机构。大多数的可展机构的主要缺点是在受多方向力作用下，其受力方向上的结构的强度和刚性不足以承受该力的承重作用，容易发生歪折，安全性也不高。此外，目前的可展机构的载荷能力也不高，这些弱点限制了它的更广泛的应用。若使用双平行的可展机构，虽然可以加强载荷能力，但是两个可展机构之间会存在工作非同步的问题，导致升降机的工作平台运行不平稳等问题。
由多个剪叉机构复合而成的机械臂，其结构更为稳定，将成为机械臂的一个重要发展方向。作为一个较新的机械臂领域，其驱动结构需要更多的研究和发展。
发明内容
本发明的目的在于提出一种四角形复合机械臂驱动机构，在机械臂伸长或收缩时，其一边不动，整体向一个方向移动。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种四边形复合机械臂驱动机构，包括连接件和连接杆，多个所述连接杆首尾枢接组成一组连接杆组件，该首尾枢接位置为第二枢接部；
两组内位置对应的所述连接杆在中部位置相互枢接，该中部枢接位置为所述连接杆的第一枢接部；两组所述连接杆组件以此组成一套沿一个方向伸缩的可展机构；
所述可展机构一共四套，相邻的每套所述可展机构的对应位置的所述连接杆，其第二枢接部还同时枢接于所述连接件，组成四边形复合剪式机构，四个所述连接件位于所述四边形的四个顶点位置，其特征在于：
四边形复合机械臂的一端的四个所述连接件分别为第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件，所述第一连接件和第二连接件安装于第一滑槽内，所述第三连接件和第四连接件分别安装于第二滑槽和第三滑槽内；
所述第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽固定于安装结构；
还包括沿直线驱动的驱动装置，位于四边形复合机械臂的内部，使用铰链安装于所述安装结构，其驱动端作用于与所述第一滑槽相对一侧的所述可展机构，其作用点位于其中一个所述第一枢接部，所述驱动装置的驱动方向与所述第一滑槽相邻一侧的所述可展机构平行。
所述连接件由构成V形两个连接板组成。
所述连接件位于四套所述可展机构组成的封闭四边形结构的内侧或\和外侧。
所述连接件的两个所述连接板成垂直的角度，使四个所述可展机构成矩形结构布置。
所述连接件的两个所述连接板成非垂直的角度，使四个所述可展机构成平行四边形结构布置。
所述第一枢接部和第二枢接部的结构为以枢接轴为轴心，连接两个所述连接杆，使两个所述连接杆以所述枢接轴为轴心旋转，所述枢接轴两端设有限位部，限制两个所述连接杆沿轴向移动。
四套所述可展机构的所述连接杆长度相等。
四套所述可展机构，其相对的两套所述可展机构的所述连接杆长度相等，而相邻的两套所述可展机构的所述连接杆长度不相等。
本发明通过以上结构，在机械臂伸长或收缩时，其一边不动，整体向一个方向移动。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的立体结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的俯视结构示意图；
图3是本发明的第二个实施例的连接件安装结构示意图。
其中：第一枢接部1、第二枢接部2、连接杆4、连接件5、第一连接件51、第二连接件52、第三连接件53、第四连接件54、第一滑槽61、第二滑槽62、第三滑槽63、驱动装置7、安装结构8。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图2所示，一种X式复合机械臂，包括连接件5和连接杆4，多个所述连接杆4首尾枢接组成一组连接杆组件，该首尾枢接位置为第二枢接部2；
两组内位置对应的所述连接杆4在中部位置相互枢接，该中部枢接位置为所述连杆的第一枢接部1；两组所述连接杆组件以此组成一套沿一个方向伸缩的可展机构；
所述可展机构一共四套，相邻的每套所述可展机构的对应位置的所述连接杆4，其第二枢接部2还同时枢接于所述连接件5，组成四边形复合剪式机构，四个所述连接件5位于所述四边形的四个顶点位置；
四边形复合机械臂的一端的四个所述连接件5分别为第一连接件51、第二连接件52、第三连接件53和第四连接件54，所述第一连接件51和第二连接件安52装于第一滑槽61内，所述第三连接件53和第四连接件54分别安装于第二滑槽62和第三滑槽63内；
所述第一滑槽61、第二滑槽62和第三滑63槽固定于安装结构8；
还包括沿直线驱动的驱动装置7，位于四边形复合机械臂的内部，使用铰链安装于所述安装结构8，其驱动端作用于与所述第一滑槽61相对一侧的所述可展机构，其作用点位于其中一个所述第一枢接部1，所述驱动装置7的驱动方向与所述第一滑槽61相邻一侧的所述可展机构平行。
所述第一滑槽61、第二滑槽62和第三滑槽63为T字形滑槽，约束所述第一连接件51、第二连接件52、第三连接件53和第四连接件的移动方向还有约束所述第一连接件51、第二连接件52、第三连接件53和第四连接件在安装结构8的平面上，且支撑三角形复合机械臂。
可展机构由连接杆4采用叉式结构枢接连接，叉式结构在伸缩时的稳定性高，采用四套可展机构复合成一个复合机械臂，四套所述可展机构构成封闭式四边形结构，相互起到支撑作用，使该四边形复合机械臂在多方向上的刚性和强度增大，使承受支撑能力变大，伸缩比增大、载荷能力增大，适用范围更加广泛。四套所述可展机构伸缩方向一致，伸缩稳定、结构简单，生产简易。
可展机构由连接杆4采用叉式结构枢接连接，叉式结构在伸缩时的稳定性高，采用四套可展机构复合成一个复合机械臂，轴向的各个方向受力能力增强，使该复合机械臂在多方向上的刚性和强度增大，使承受支撑能力变大，伸缩比增大、载荷能力增大，适用范围更加广泛。四套所述可展机构伸缩方向一致，伸缩稳定、结构简单，生产简易。
当所述驱动装置7作用于第一枢接部1远离所述驱动装置7移动时，所述第一连接件1和第二连接件2在所述第一滑槽61沿相对的方向移动，所述第三连接件3和所述第四连接件4向四边形复合机械臂的内部收缩，而此时所述三角形复合机械臂缩短；当所述驱动装置7作用于所述第三连接件53使所述第三连接件53向所述驱动装置7移动时，所述第一连接件1和第二连接件2在所述第一滑槽61沿相向的方向移动，所述第三连接件3和所述第四连接件4向四边形复合机械臂的外部伸张，而此时所述三角形复合机械臂伸长。这种驱动结构，在四角形复合机械臂伸长或收缩时，构成三角形复合机械臂的其中一个的可展机构不移动，而整体沿第一滑槽61的一侧移动。
所述驱动装置7为气动或者液压式伸缩杆，所述伸缩杆的端部作用于其中一所述第一枢接部1；或者所述驱动装置7为电动螺杆装置，所述驱动装置7的螺杆与所述其中第一枢接部1通过螺纹配合。在四边形复合机械臂伸长和收缩过程中所述驱动装置7的角度会发生变化，所以所述驱动装置7的驱动端和安装端的连接结构都是用铰链连接。
所述连接件由构成V形两个连接板组成。
所述连接件5位于四套所述可展机构组成的封闭四边形结构的内侧或\和外侧。
如图3所示，所述连接件5位于四套所述可展机构组成的封闭四边形结构的内侧，使所述复合剪式机构的外表面无其他零件，避免复合剪式机构外表面碰撞的损伤。
如图1和图2所示，所述连接件5位于四套所述可展机构组成的封闭四边形结构的外侧，使复合剪式机构的结构更加稳固。
如图1和图2所示，所述连接件5的两个所述连接板成垂直的角度，使四个所述可展机构成矩形结构布置。
所述连接件5的两个所述连接板成非垂直的角度，使四个所述可展机构成平行四边形结构布置，说明书附图中未给出示意图。
根据实际应用中的受力需求，复合剪式机构可设计成平行四边形结构或者矩形结构。
所述第一枢接部1和第二枢接部2的结构为以枢接轴为轴心，连接两个所述连接杆4，使两个所述连接杆4以所述枢接轴为轴心旋转，所述枢接轴两端设有限位部，限制两个所述连接杆4沿轴向移动。结构简单，成本低，生产方便。
四套所述可展机构的所述连接杆4长度相等。
四套所述可展机构，其相对的两套所述可展机构的所述连接杆4长度相等，而相邻的两套所述可展机构的所述连接杆4长度不相等。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种四边形复合机械臂驱动机构，包括连接件和连接杆，多个所述连接杆首尾枢接组成一组连接杆组件，该首尾枢接位置为第二枢接部；
两组内位置对应的所述连接杆在中部位置相互枢接，该中部枢接位置为所述连接杆的第一枢接部；两组所述连接杆组件以此组成一套沿一个方向伸缩的可展机构；
所述可展机构一共四套，相邻的每套所述可展机构的对应位置的所述连接杆，其第二枢接部还同时枢接于所述连接件，组成四边形复合剪式机构，四个所述连接件位于所述四边形的四个顶点位置，其特征在于：
四边形复合机械臂的一端的四个所述连接件分别为第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件，所述第一连接件和第二连接件安装于第一滑槽内，所述第三连接件和第四连接件分别安装于第二滑槽和第三滑槽内；
所述第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽固定于安装结构；
还包括沿直线驱动的驱动装置，位于四边形复合机械臂的内部，使用铰链安装于所述安装结构，其驱动端作用于与所述第一滑槽相对一侧的所述可展机构，其作用点位于其中一个所述第一枢接部，所述驱动装置的驱动方向与所述第一滑槽相邻一侧的所述可展机构平行。
2.根据权利要求1所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：所述连接件由构成V形两个连接板组成。
3.根据权利要求2所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：所述连接件位于四套所述可展机构组成的封闭四边形结构的内侧或\和外侧。
4.根据权利要求3所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：所述连接件的两个所述连接板成垂直的角度，使四个所述可展机构成矩形结构布置。
5.根据权利要求3所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：所述连接件的两个所述连接板成非垂直的角度，使四个所述可展机构成平行四边形结构布置。
6.根据权利要求1所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：所述第一枢接部和第二枢接部的结构为以枢接轴为轴心，连接两个所述连接杆，使两个所述连接杆以所述枢接轴为轴心旋转，所述枢接轴两端设有限位部，限制两个所述连接杆沿轴向移动。
7.权利要求1所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：四套所述可展机构的所述连接杆长度相等。
8.权利要求1所述的一种四边形复合机械臂驱动机构，其特征在于：四套所述可展机构，其相对的两套所述可展机构的所述连接杆长度相等，而相邻的两套所述可展机构的所述连接杆长度不相等。
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