CN105751242A - 一种自动机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动机械臂，属于自动化机器技术领域。它解决了现有技术中的问题。本自动机械臂，包括臂体，其特征在于，所述臂体包括逐级套接的套管，在每级套管的左右两侧内壁上分别设置有沿管长度方向的磁体，在每级套管的上下两侧内壁上分别设置有沿管长度方向的导电体，所述的导电体上设置有凹槽，套在上一级套管内的下一级套管内的导电体底部固定设置有向外延伸的导电滑块，所述导电滑块滑动配合在上一级套管内导电体的凹槽内，每个导电体都连接有导线，所述的导线连接电流控制器。本发明利用电磁驱动，结构紧凑，控制灵活，伸缩范围广。
Description
技术领域
本发明属于自动化机器技术领域，涉及一种机械臂，特别是一种自动机械臂。
背景技术
机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
能够作伸缩运动的机械臂是一种常见且重要机械臂。目前的伸缩式机械臂均采用气压或液压缸作为伸缩机构，不但占用空间，而且灵活性差，对于一些不需太大的力，而需要伸缩范围广的工作不是很适合。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种自动机械臂，本机械臂利用电磁驱动，结构紧凑，控制灵活，伸缩范围广。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动机械臂，包括臂体，所述臂体包括逐级套接的套管，结构与抽拉式的伸缩天线机构相似，套管逐级减小，最后一级最小，所述套管应为绝缘体材质。在每级套管的左右两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的磁体，两磁体的异名磁极相对设置，从而在左右两磁体之间产生垂直于套管长度方向的磁场。在每级套管的上下两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的导电体，所述的导电体上设置有凹槽。套在上一级套管内的下一级套管内的导电体底部固定设置有向外延伸的导电滑块，所述导电滑块滑动配合在上一级套管内导电体的凹槽内，使得套管上的凹槽通过导电滑块实现电连接。每级套管上的导电体都连接有单独的导线，所述的导线连接电流控制器，使用时通过控制输入导线的电流方向及大小，实现套管的伸缩控制。
在上述的自动机械臂中，所述导线为弹性导线，如弹簧式的导线。以便于其能够跟随套管的伸缩做相应的长度变化。
在上述的自动机械臂中，所述导线为可伸缩导线，如通过卷筒等自动收放装置控制的导线。
在上述的自动机械臂中，所述的每根导线绕在自动卷线器上。原理与卷尺相似。
在上述的自动机械臂中，所述最后一级套管内设置有一杆体，所述杆体的端部设置有导电滑块，导电滑块的上下两侧与最后一级套管的导电凹槽滑动配合，所述的杆体与所述的电流控制器之间也由导线连接。
在上述的自动机械臂中，所述凹槽为两端具有封堵的凹槽，以便阻止滑块滑出凹槽。
在上述的自动机械臂中，所述套管为截面为矩形的套管。
与现有技术相比，本自动机械臂具有以下优点：
1、本发明的机械臂的伸缩是利用电磁力实现的，通过控制电流的大小及方向即可实现对伸缩运动的灵活控制。
2、本发明的机械臂由多级嵌套的套管组成，占用空间小，伸缩范围大，结构紧凑。
3、本发明结构简单，操作方便，成本低。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2是A-A截面的向视结构示意图；
图3是B-B截面的向视结构示意图；
图4是本发明处于伸缩状态的示意图。
图中，1、第一级套管；2、第二级套管；3、第三级套管；4、杆体；5、磁体；6、凹槽；7、导电滑块；8、导电体；9、导线；10、电流控制器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1、2、3所示，一种自动机械臂，包括臂体，所述臂体包括逐级套接的套管，本实施例中为具有三级套管的结构,由大到小依次称为第一级套管1、第二级套管2、第三级套管3，所述套管为截面为矩形的套管。套管的嵌套结构与抽拉式的伸缩天线机构相似，套管逐级减小，最后一级最小，所述套管应为绝缘体材质。
在每级套管的左右两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的磁体5，如永磁铁，两磁体的异名磁极相对设置，从而在左右两磁体之间产生垂直于套管长度方向的磁场。在每级套管的上下两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的导电体8，所述的导电体上设置有凹槽6，凹槽为两端具有封堵的凹槽。第二级套管、第三级套管内的导电体底部设置有向外延伸的导电滑块7，所述导电滑块滑动配合在上一级套管内导电体的凹槽内，使得套管上的凹槽通过导电滑块实现电连接。每级套管上的导电体都连接有单独的导线9，所述的导线连接电流控制器10，用于控制输入导线的电流方向及大小，以实现套管的伸缩控制。
所述第三级套管内设置有一杆体4，所述杆体的端部设置有导电滑块，导电滑块的上下两侧与第三级套管的导电凹槽滑动配合，所述的杆体与所述的电流控制器之间也由导线连接。
上述的导线最好为弹性导线，如弹簧式的导线。以便于其能够跟随套管的伸缩做相应的长度变化。当然也可以用其他形式的可伸缩导线，如通过卷筒等自动收放装置控制的导线或自动卷线器等。
使用时，可根据需要在杆体4上连接上机械手等装置，如图中标注所示，为了说明方便，套管内的导电体连接的导线分别命名为A、B、C、a、b、c，其中A、a分别连接第一级套管内的导电体的滑块上，B、b分别连接第二级套管内的导电体的滑块上，C、c分别连接第三级套管内的导电体的滑块上。A、a导线分别通正负电流，其他导线截至，使得电流流过第二、三级套管及杆体的导电滑块，这样电流方向与磁场方向垂直，就可在电磁力的作用下使第二、三级套管及杆体伸缩，如图4所示，通过改变A、a的电流方向可以控制是伸出还是回缩，控制电流的大小可以控制伸缩的力、速度。同理，对B、b导线加载电流，其他导线截至，使得电流流过第三级套管及杆体的导电滑块，可以控制第三级套管及杆体的伸缩；对C、c导线加载电流，其他导线截至，使得电流流过杆体的导电滑块，可以控制杆体的伸缩。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、第一级套管；2、第二级套管；3、第三级套管；4、杆体；5、磁体；6、凹槽；7、导电滑块；8、导电体；9、导线；10、电流控制器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种自动机械臂，包括臂体，其特征在于，所述臂体包括逐级套接的套管，在每级套管的左右两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的磁体，在每级套管的上下两侧内壁上分别设置有沿套管长度方向的导电体，所述的导电体上设置有凹槽，套在上一级套管内的下一级套管内的导电体底部固定设置有向外延伸的导电滑块，所述导电滑块滑动配合在上一级套管内导电体的凹槽内，每个导电体都连接有导线，所述的导线连接电流控制器。
2.根据权利要求1所述的自动机械臂，其特征在于，所述导线为弹性导线。
3.根据权利要求1所述的自动机械臂，其特征在于，所述导线为可伸缩导线。
4.根据权利要求3所述的自动机械臂，其特征在于，所述的每根导线绕在自动卷线器上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的自动机械臂，其特征在于，所述最后一级套管内设置有一杆体，所述杆体的端部设置有导电滑块，导电滑块的上下两侧与最后一级套管的导电凹槽滑动配合，所述的杆体与所述的电流控制器之间也由导线连接。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的自动机械臂，其特征在于，所述凹槽为两端具有封堵的凹槽。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的自动机械臂，其特征在于，所述套管为矩形套管。
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