CN105437257B - 机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械臂，包括：基座(10)；操作部(20)；臂体(30)，设置在基座(10)和操作部(20)之间，基座(10)与臂体(30)之间通过第一关节结构(41)连接，操作部(20)与臂体(30)之间通过第二关节结构(42)连接；第一驱动装置(51)，与第一关节结构(41)连接以驱动第一关节结构(41)运动；第二驱动装置(52)，与第二关节结构(42)连接以驱动第二关节结构(42)运动；臂体(30)具有容纳腔，第一驱动装置(51)和第二驱动装置(52)设置在容纳腔内。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的机械臂的关节驱动器放置位置不佳、易造成走线复杂或关节结构复杂的问题。

Description

机械臂

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体而言，涉及一种机械臂。

背景技术

目前，轻量化机器人结构广泛应用于多种场合(例如应用于空调生产线上)。在现有的6轴轻量化机器人结构中，各关节的电机驱动器通常有两种放置方式。一种是将电机驱动器放置于机器人外部的控制柜中，这样会导致机器人内部走线数量过多，增大关节内部走线的难度。另一种是将电机驱动器放置于每个关节的内部，这样虽然使机器人内部走线的数量减少，但是会增加每个关节的体积，并使关节结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械臂，以解决现有技术中的机械臂的关节驱动器放置位置不佳、易造成走线复杂或关节结构复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种机械臂，包括：基座；操作部；臂体，设置在基座和操作部之间，基座与臂体之间通过第一关节结构连接，操作部与臂体之间通过第二关节结构连接；第一驱动装置，与第一关节结构连接以驱动第一关节结构运动；第二驱动装置，与第二关节结构连接以驱动第二关节结构运动；臂体具有容纳腔，第一驱动装置和第二驱动装置设置在容纳腔内。

进一步地，机械臂还包括用于安装第一驱动装置和/或第二驱动装置的安装架，安装架至少部分位于容纳腔内。

进一步地，安装架包括：固定板，连接在臂体的周向侧壁上；安装板，连接在固定板上并位于容纳腔内。

进一步地，安装板为多个，多个安装板沿臂体的轴向方向间隔设置。

进一步地，固定板为弧形板，弧形板与臂体的周向侧壁相贴合。

进一步地，臂体上设置有安装口，固定板连接在安装口处并与臂体的外周向侧壁连接，安装板从安装口伸入至容纳腔内。

进一步地，安装架还包括用于连接固定板和臂体的紧固件。

进一步地，臂体包括第一臂体和第二臂体，第一臂体与第二臂体之间通过第三关节结构连接，机械臂还包括与第三关节结构连接以驱动第三关节结构运动的第三驱动装置，第三驱动装置位于容纳腔内。

进一步地，安装架为多个，多个安装架中的一部分设置在第一臂体上，多个安装架中的另一部分设置在第二臂体上，第一驱动装置安装在对应第一臂体的安装架上，第二驱动装置安装在对应第二臂体的安装架上，第三驱动装置安装在对应第一臂体的安装架上或对应第二臂体的安装架上。

进一步地，第一臂体和第二臂体在竖直方向上错位设置。

应用本发明的技术方案，将驱动第一关节结构运动的第一驱动装置以及驱动第二关节结构运动的第二驱动装置设置在臂体的容纳腔内，这样可以使第一驱动装置和第二驱动装置位于机械臂的内部，从而避免机械臂内部的走线过于复杂，使内部走线更易于实现。同时，上述第一驱动装置和第二驱动装置设置在臂体的容纳腔内，而不设置在第一关节结构和第二关节结构内，这样可以简化第一关节结构和第二关节结构的内部结构，使其更加紧凑，减小了第一关节结构和第二关节结构的尺寸，降低了生产成本，更有利于机械臂的小型化、轻量化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的机械臂的实施例的结构示意图；

图2示出了图1的机械臂的安装架与第一驱动装置、第三驱动装置的结构示意图；

图3示出了图1的机械臂的第一臂体的剖视示意图；以及

图4示出了图1的机械臂的第二臂体的剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基座；20、操作部；30、臂体；31、第一臂体；32、第二臂体；41、第一关节结构；42、第二关节结构；43、第三关节结构；51、第一驱动装置；52、第二驱动装置；53、第三驱动装置；60、安装架；61、固定板；62、安装板；70、紧固件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、图3以及图4所示，本实施例的机械臂包括基座10、操作部20、臂体30、第一驱动装置51以及第二驱动装置52。其中，臂体30设置在基座10和操作部20之间，基座10与臂体30之间通过第一关节结构41连接，操作部20与臂体30之间通过第二关节结构42连接。第一驱动装置51与第一关节结构41连接以驱动第一关节结构41运动。第二驱动装置52与第二关节结构42连接以驱动第二关节结构42运动。臂体30具有容纳腔，第一驱动装置51和第二驱动装置52设置在容纳腔内。

应用本实施例的机械臂，将驱动第一关节结构41运动的第一驱动装置51以及驱动第二关节结构42运动的第二驱动装置52设置在臂体30的容纳腔内，这样可以使第一驱动装置51和第二驱动装置52位于机械臂的内部，从而避免机械臂内部的走线过于复杂，使内部走线更易于实现。同时，上述第一驱动装置51和第二驱动装置52设置在臂体30的容纳腔内，而不设置在第一关节结构41和第二关节结构42内，这样可以简化第一关节结构41和第二关节结构42的内部结构，使其更加紧凑，减小了第一关节结构41和第二关节结构42的尺寸，降低了生产成本，更有利于机械臂的小型化、轻量化。

如图1至图4所示，在本实施例的机械臂中，机械臂还包括用于安装第一驱动装置51和第二驱动装置52的安装架60。在本实施例中，安装架60包括固定板61和安装板62。其中，固定板61连接在臂体30的周向侧壁上，安装板62连接在固定板61上并位于容纳腔内。臂体30为中空的管状结构，上述安装架60的固定板61连接在臂体30的侧壁上，安装板62位于臂体30的容纳腔内，这样可以较为容易地实现对第一驱动装置51和第二驱动装置52的安装，并且结构简单。当然，机械臂的结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，也可以不设置安装架，将第一驱动装置和第二驱动装置直接放置在臂体的容纳腔内，但是这种情况需要保证容纳腔具有底壁。

如图1和图2所示，在本实施例的机械臂中，固定板61为弧形板。弧形板与臂体30的周向侧壁相贴合。上述结构更加有利于固定板61与臂体30的周向侧壁的固定。在本实施例中，臂体30上设置有安装口，固定板61连接在安装口处并与臂体30的外周向侧壁连接，安装板62从安装口伸入至容纳腔内。安装架60还包括用于连接固定板61和臂体30的紧固件70，该紧固件70为螺钉。将固定板61连接在臂体30的外周向侧壁上，并通过螺钉进行固定，这样更加方便安装操作。当然，安装架60的结构以及固定板61与臂体30的连接方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，安装架的固定板可以连接在臂体的内周向侧壁上，固定板也可以与臂体的周向侧壁直接胶粘在一起。

如图1所示，在本实施例的机械臂中，臂体30包括第一臂体31和第二臂体32。第一臂体31和第二臂体32在竖直方向上错位设置。第一臂体31与第二臂体32之间通过第三关节结构43连接。机械臂还包括与第三关节结构43连接以驱动第三关节结构43运动的第三驱动装置53。第三驱动装置53位于容纳腔内。上述结构使机械臂具有第一臂体31和第二臂体32两个臂体，机械臂的运动方式更加多样化。在本实施例中，第一关节结构41包括两个第一关节，第二关节结构42包括三个第二关节，第三关节结构43包括一个第三关节，对应地，第一驱动装置51包括分别与两个第一关节连接的两个第一驱动器，第二驱动装置52包括分别与三个第二关节连接的三个第二驱动器，第三驱动装置53包括与一个第三关节连接的一个第三驱动器。上述结构能够使每个关节对应一个驱动器，实现每个关节的独立控制，增强了机械臂的使用灵活性。

如图2至图4所示，在本实施例的机械臂中，安装板62为三个。三个安装板62沿臂体30的轴向方向间隔设置，每两个安装板62之间的间距相等，每个安装板62沿臂体30的径向方向设置，安装板62的形状为矩形，安装板62的尺寸略大于第一驱动器的尺寸(本实施例的第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器的尺寸相同)。需要说明的是，安装板62的数量不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，安装板的数量可以根据需要进行设计。

如图1、图3以及图4所示，在本实施例的机械臂中，安装架60为两个。两个安装架60中的一个设置在第一臂体31上，另一个设置在第二臂体32上。第一驱动装置51和第三驱动装置53安装在对应第一臂体31的安装架60上，第二驱动装置52安装在对应第二臂体32的安装架60上。具体地，第一驱动装置51的两个第一驱动器分别位于对应第一臂体31的安装架60的下部两层安装板62上，并与安装板62通过螺钉固定。第三驱动装置53的一个第三驱动器位于对应第一臂体31的安装架60的最上层安装板62上，并与安装板62通过螺钉固定。第二驱动装置52的三个第二驱动器分别位于对应第二臂体32的安装架60的三层安装板62上，并与安装板62通过螺钉固定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种机械臂，包括：

基座(10)；

操作部(20)；

臂体(30)，设置在所述基座(10)和所述操作部(20)之间，所述基座(10)与所述臂体(30)之间通过第一关节结构(41)连接，所述操作部(20)与所述臂体(30)之间通过第二关节结构(42)连接；

第一驱动装置(51)，与所述第一关节结构(41)连接以驱动所述第一关节结构(41)运动；

第二驱动装置(52)，与所述第二关节结构(42)连接以驱动所述第二关节结构(42)运动；

其特征在于，

所述臂体(30)具有容纳腔，所述第一驱动装置(51)和所述第二驱动装置(52)设置在所述容纳腔内，所述机械臂还包括用于安装所述第一驱动装置(51)和/或所述第二驱动装置(52)的安装架(60)，所述安装架(60)至少部分位于所述容纳腔内，所述安装架(60)包括：

固定板(61)，连接在所述臂体(30)的周向侧壁上；

安装板(62)，连接在所述固定板(61)上并位于所述容纳腔内，所述臂体(30)上设置有安装口，所述固定板(61)连接在所述安装口处并与所述臂体(30)的外周向侧壁连接，所述安装板(62)从所述安装口伸入至所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述安装板(62)为多个，多个所述安装板(62)沿所述臂体(30)的轴向方向间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述固定板(61)为弧形板，所述弧形板与所述臂体(30)的周向侧壁相贴合。

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述安装架(60)还包括用于连接所述固定板(61)和所述臂体(30)的紧固件(70)。

5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述臂体(30)包括第一臂体(31)和第二臂体(32)，所述第一臂体(31)与所述第二臂体(32)之间通过第三关节结构(43)连接，所述机械臂还包括与所述第三关节结构(43)连接以驱动所述第三关节结构(43)运动的第三驱动装置(53)，所述第三驱动装置(53)位于所述容纳腔内。

6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述安装架(60)为多个，多个所述安装架(60)中的一部分设置在所述第一臂体(31)上，多个所述安装架(60)中的另一部分设置在所述第二臂体(32)上，所述第一驱动装置(51)安装在对应所述第一臂体(31)的所述安装架(60)上，所述第二驱动装置(52)安装在对应所述第二臂体(32)的所述安装架(60)上，所述第三驱动装置(53)安装在对应所述第一臂体(31)的所述安装架(60)上或对应所述第二臂体(32)的所述安装架(60)上。

7.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述第一臂体(31)和所述第二臂体(32)在竖直方向上错位设置。