CN107584511A - 一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，包括两个轴心线相互垂直设置的摆动液压缸，分别为摆动液压缸一和摆动液压缸二；所述摆动液压缸一的输出轴为单向伸出的扭力传动轴，摆动液压缸一底盖为矩形底盖，矩形底盖两端分别设有与之固定相连的侧板；所述摆动液压缸二的输出轴为分别从两端伸出的摆动轴，所述摆动轴两端固定安装在两个侧板底部中心处，摆动液压缸二两端的缸盖分别设有向下延伸的连接部，两个缸盖下端的连接部通过U形连接板相连，所述摆动液压缸二带动摆动液压缸一摆动，摆动液压缸一输出转动扭矩。本发明以液压摆动液压缸作为驱动装置，适用于重载机械臂关节，作为模块化关节安装和使用方便，损坏后安装更换方便。

Description

一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节

技术领域

本发明属于机器人驱动关节领域，涉及一种机械臂关节，具体涉及一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，主要用于重载机械臂关节。

背景技术

机械臂是目前机器人领域中得到最广泛应用的自动化机械装置，而传统的机械臂都是依据特有的任务完成设计，不能灵活的进行改变和调整，其根据需求变化的能力较弱。机器人的设计往往根据实际情况来具体设计各段机械臂的本体结构，导致机器人工作的形式单一，设计完成的机器人组件很难和其他的机器人通用，大多为非模块化设计，部件的通用性较差。因而机器人驱动关节的模块化也是发展的必然趋势。在现有的工业机器人中，多自由度运动大多数是由各关节的伺服电机驱动完成，而生产的最主要的问题是各关节处的伺服电机产生的驱动力矩较小，因此，发明一种可以承受大扭矩和输出大力矩的机器人驱动关节显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的机械臂关节输出力矩小，结构复杂，通用性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：包括两个轴心线相互垂直设置的摆动液压缸，分别为摆动液压缸一和摆动液压缸二；所述摆动液压缸一的输出轴为单向伸出的扭力传动轴，摆动液压缸一底盖为矩形底盖，矩形底盖两端分别设有与之固定相连的侧板；所述摆动液压缸二的输出轴为分别从两端伸出的摆动轴，所述摆动轴两端固定安装在两个侧板底部中心处，摆动液压缸二两端的缸盖分别设有向下延伸的连接部，两个缸盖下端的连接部通过U形连接板相连，所述摆动液压缸二带动摆动液压缸一摆动，摆动液压缸一输出转动扭矩。

作为改进，所述摆动液压缸二的摆动轴与两个侧板通过键槽方式模块化可拆卸相连。

作为改进，所述侧板与U形连接板和矩形底盖均通过螺钉模块化可拆卸相连。

作为改进，所述摆动液压缸为单叶片式摆动液压缸。

作为改进，所述摆动液压缸一的矩形底盖和摆动液压缸二的两个端盖均采用45号钢制成。

作为改进，所述侧板采用Q235钢制成。

作为改进，所述侧板的下半部分为与摆动液压缸二端盖尺寸相同的半圆形。

本发明的有益效果是：

1、模块化关节的拆装更加方便快捷。对于多自由度机械臂而言，各个关节相互独立，互换性较差，模块化关节的使用将提高机械臂关节的可维护性和拆装的快捷性。

2、应用范围较广。所述模块化关节，不仅可以用在机械臂上，还能用在其他多自由度工业机器人领域，一个模块化关节就能提供两个自由度，能够满足更多的工业生产需求。

3、模块化关节的组装和生产更为便捷。模块化关节的主要组成部分为叶片式摆动油缸，其他附件较少，安装和拆卸比较方便快捷。模块化关节的连接部分都采用的标准键，其余零件的容易实现规模化的生产。

4、本发明适用于重载机械臂的关节，作为模块化关节安装和使用方便，损坏后安装更换方便，且以液压摆动液压缸作为驱动装置，不需要其他的减速装置，便可以直接输出低速大扭矩。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节的整体结构示意图；

图2是本发明一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节的爆炸图；

图3是本发明摆动液压缸二的动力输出系统示意图；

图4是本发明摆动液压缸一的动力输出系统示意图。

图中：1-摆动液压缸一，2-摆动液压缸二，3-U形连接板，4-U形连接板螺钉，5-键，6-侧板，7-侧板连接螺钉，8-侧板键槽，9-侧板螺纹孔，10-U形连接板螺纹孔，11-扭力传动轴，12-摆动轴键槽，13-摆动轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，该模块化关节主要用于重载机械臂，参见图1、图2、图3和图4所示，所述的模块化关节包括两个轴心线相互垂直设置的摆动液压缸，分别为摆动液压缸一1和摆动液压缸二2；所述摆动液压缸一1的输出轴为单向伸出的扭力传动轴11，摆动液压缸一1底盖为矩形底盖，矩形底盖两端分别设有与之固定相连的侧板6；所述摆动液压缸二2的输出轴为分别从两端伸出的摆动轴13，所述摆动轴13两端固定安装在两个侧板6底部中心处，摆动液压缸二2两端的缸盖分别设有向下延伸的连接部，两个缸盖下端的连接部通过U形连接板3相连，所述摆动液压缸二2带动摆动液压缸一1摆动，摆动液压缸一1输出转动扭矩。

所述摆动液压缸二2的摆动轴13上设有摆动轴键槽12，侧板6上设有相应的侧板键槽8，摆动轴13两端分别与相应的侧板6通过键插入键槽来模块化可拆卸相连。

所述侧板6的下半部分为与摆动液压缸二2端盖尺寸相同的半圆形。

所述侧板6上设有大量均布的侧板螺纹孔9，侧板6顶部通过侧板连接螺钉7和侧板螺纹孔9与摆动液压缸一1的矩形底盖两端相连；U形连接板3的两个翼板上均设有大量均布的U形连接板螺纹孔10，U形连接板3通过两个翼板上的U形连接板螺纹孔10和U形连接板螺钉4与侧板6的连接部模块化可拆卸相连。

作为一种优选实施例，所述摆动液压缸为单叶片式摆动液压缸，所述摆动液压缸一1的矩形底盖和摆动液压缸二2的两个端盖均采用45号钢制成，所述侧板6采用Q235钢制成。

如图2所示，摆动液压缸二2的转子将动力传递给摆动轴13，摆动轴13通过键槽和键的配合与侧板6连接在一起，将动力传递给侧板6，侧板6通过侧板连接螺钉7和摆动液压缸一1固定在一起，带动摆动液压缸一1来回摆动，摆动液压缸一1则输出转动扭矩。

如图3所示是摆动液压缸二2的动力输出系统示意图，摆动轴13通过摆动轴键槽12和侧板键槽8与键5进行配合。

如图4所示是摆动液压缸一1的动力输出系统示意图，侧板6通过侧板连接螺钉7将侧板6和摆动液压缸一1的底部的矩形底盖连接在一起，侧板6的主要作用就是将两个摆动液压缸连接在一起，形成相互垂直的两个摆动液压缸的动力输出。

Claims (7)

1.一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：包括两个轴心线相互垂直设置的摆动液压缸，分别为摆动液压缸一和摆动液压缸二；所述摆动液压缸一的输出轴为单向伸出的扭力传动轴，摆动液压缸一底盖为矩形底盖，矩形底盖两端分别设有与之固定相连的侧板；所述摆动液压缸二的输出轴为分别从两端伸出的摆动轴，所述摆动轴两端固定安装在两个侧板底部中心处，摆动液压缸二两端的缸盖分别设有向下延伸的连接部，两个缸盖下端的连接部通过U形连接板相连，所述摆动液压缸二带动摆动液压缸一摆动，摆动液压缸一输出转动扭矩。

2.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述摆动液压缸二的摆动轴与两个侧板通过键槽方式模块化可拆卸相连。

3.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述侧板与U形连接板和矩形底盖均通过螺钉模块化可拆卸相连。

4.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述摆动液压缸为单叶片式摆动液压缸。

5.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述摆动液压缸一的矩形底盖和摆动液压缸二的两个端盖均采用45号钢制成。

6.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述侧板采用Q235钢制成。

7.如权利要求1所述的一种摆动液压缸重载机械臂的模块化关节，其特征在于：所述侧板的下半部分为与摆动液压缸二端盖尺寸相同的半圆形。