CN110076747A - 一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，包括伸缩臂、伸缩手柄、驱动手柄、传动轴、翻转齿盒和锁扣机构；伸缩手柄控制伸缩臂的伸缩；翻转齿盒设置于伸缩臂的首端，锁扣机构设置于翻转齿盒内；传动轴位于伸缩臂底部，传动轴一端固定有第一直齿轮，另一端固定有与斜齿啮合的斜齿轮；驱动手柄设置于传动轴的底部，端部固定有第二直齿轮；伸缩臂伸出时，带动传动轴向首端运动，使第一直齿轮与第二直齿轮相对并相互啮合，转动驱动手柄，第二直齿轮带动第一直齿轮转动、传动轴转动，翻转齿盒翻转；本发明中的机械臂，结构简单、体积小，方便携带和操作，使用时能够快速便利地对接雷达块上接口，并且从机械臂上拆下雷达块时步骤简单。

Description

一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂

技术领域

本发明涉及雷达块拆装技术领域，特别是涉及一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂。

背景技术

随着机械的发展，机械装置越来越多样化，结构越来越精巧，用机械装置来解决生活中问题也越来越普遍。机械装置可以帮助人完成一些工作，节省人力，也可以替代人完成许多人工不能完成的工作。

现有雷达装置靠数量较多的雷达块组成，安装拆卸雷达块时人不能靠近操作，所以靠人工较为麻烦。故而需要一种可以将雷达块拿取安装或拆卸的装置，且装置结构尽量简单，体积较小，便于携带与操作。

受使用的环境与工况限制，对使用机器的重量与尺寸都有限制，而目前存在该类机器较少，且结构复杂，体积较大，不利于后续其它操作。能够实现电动自动操作的则需要电源，不便于携带与随时随地的使用，且维修与维护较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，以解决上述现有技术存在的问题，采用人工手动操作，通过给手柄施力，能够自由伸缩与旋转，能够将雷达块从雷达块安装位置卡住取出或卡住雷达块送入雷达块安装口，该机械臂结构简单、体积小，携带与操作都较方便。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，包括伸缩臂、伸缩手柄、驱动手柄、传动轴、翻转齿盒和锁扣机构；所述伸缩手柄设置于所述伸缩臂上，用于控制所述伸缩臂的伸缩；所述翻转齿盒转动连接于所述伸缩臂的首端，所述翻转齿盒外部设置有斜齿，所述翻转齿盒内部设置有空腔，所述锁扣机构设置于所述翻转齿盒内；所述传动轴转动连接于所述伸缩臂底部，所述传动轴一端固定有第一直齿轮，另一端固定有与所述斜齿啮合的斜齿轮；所述驱动手柄设置于所述传动轴的底部，所述驱动手柄的固定有能够与所述第一直齿轮啮合的第二直齿轮；所述伸缩臂伸出时，带动所述传动轴向首端运动，使所述第一直齿轮与所述第二直齿轮相对并相互啮合。

优选地，所述伸缩臂包括柱形的大臂、中臂和小臂，所述中臂套设于所述大臂内，所述中臂的内部由尾端向首端凸起有一圆柱体，所述圆柱体与所述中臂的内壁构成一环形空腔，所述小臂套设于所述环形空腔内，所述中臂内部的圆柱体的首端还转动连接有第一滑轮，所述中臂尾部顶端还内嵌有一可转动的第二滑轮；所述伸缩臂内还设置有两条传动绳，一条所述传动绳一端固定于所述大臂尾端底部，另一端穿过所述中臂和所述小臂并绕过所述第一滑轮与所述小臂尾端顶部连接；另一条所述传动绳的一端与所述大臂首端顶部连接，另一端绕过所述第二滑轮后与所述小臂尾端顶部连接；所述中臂内的圆柱体的内部还设置有螺纹孔，所述伸缩手柄的首端螺纹连接于所述螺纹孔内。

优选地，所述大臂与所述中臂、所述中臂与所述小臂之间均设置有滑动键。

优选地，所述小臂的底部横向设置有多个传动块，所述传动块上设置有传动孔，所述传动轴的轴体依次穿过多个所述传动块上的传动孔，并与所述传动孔转动连接。

优选地，所述中臂的底部设置有与其内部环形空腔相通的内传动箱，所述大臂的底部设置有与其内部空腔相通的外传动箱，所述内传动箱套设于所述外传动箱的内部，所述外传动箱的箱底的首端设置有一支撑座，所述驱动手柄的首端与所述支撑座转动连接，所述第二直齿轮位于所述支撑座的尾端。

优选地，所述大臂的尾端外部还套设有一固定环。

优选地，所述小臂的首端固定有两个铰接耳，两所述铰接耳之间设置有一转轴，所述翻转齿盒和锁扣机构均转动连接于所述转轴上。

优选地，所述大臂尾端的外壁上还设置有一转动手柄。

优选地，所述传动绳为钢丝绳。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、本发明提供的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，伸缩量与旋转角度可自由调整，同时操作，彼此不影响；可快速便利地对接雷达块上接口，并且从机械臂上拆下雷达块时步骤简单。

2、本发明提供的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，使用时人工手动操作，其结构简单、体积较小，方便使用与携带。

3、本发明提供的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，只需保证润滑即可，具有维护与维修方便的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂的立体结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本发明中大臂的立体结构示意图；

图5为本发明中中臂的立体结构示意图；

图6为本发明中小臂的立体结构示意图；

图7为本发明中翻转齿盒与锁扣机构的立体结构示意图；

图中：1-伸缩臂、2-伸缩手柄、3-驱动手柄、4-传动轴、5-翻转齿盒、6-锁扣机构、7-外传动箱、8-内传动箱、9-固定环、10-转动手柄、11-斜齿、12-第一直齿轮、13-斜齿轮、14-第二直齿轮、15-大臂、16-中臂、17-小臂、18-圆柱体、19-第一滑轮、20-第二滑轮、21-传动绳、22-螺纹孔、23-传动块、24-支撑座、25-铰接耳、26-转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供了一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，如图1-3、图7所示，包括伸缩臂1、伸缩手柄2、驱动手柄3、传动轴4、翻转齿盒5和锁扣机构6；伸缩手柄2设置于伸缩臂1上，用于控制伸缩臂1的伸缩；翻转齿盒5转动连接于伸缩臂1的首端，翻转齿盒5外部设置有斜齿11，翻转齿盒5内部设置有空腔，锁扣机构6设置于翻转齿盒5内；传动轴4转动连接于伸缩臂1底部，传动轴4一端固定有第一直齿轮12，另一端固定有与斜齿11啮合的斜齿轮13；驱动手柄3设置于传动轴4的底部，驱动手柄3的固定有能够与第一直齿轮12啮合的第二直齿轮14；伸缩臂1伸出时，带动传动轴4向首端运动，使第一直齿轮12与第二直齿轮14相对并相互啮合，此时转动驱动手柄3，第二直齿轮14带动第一直齿轮12转动，第一直齿轮12的转动使得传动轴4转动，进而传动轴4端部的斜齿轮13转动，斜齿轮13转动带动翻转齿盒5翻转。

具体地，如图3-图6所示，伸缩臂1包括柱形的大臂15、中臂16和小臂17，中臂16套设于大臂15内，中臂16的内部由尾端向首端凸起有一圆柱体18，圆柱体18与中臂16的内壁构成一环形空腔，小臂17套设于环形空腔内，大臂15与中臂16、中臂16与小臂17之间均设置有滑动键；中臂16内部的圆柱体18的首端还转动连接有第一滑轮19，中臂16尾部顶端还内嵌有一可转动的第二滑轮20；在中臂16的相应位置固定转轴，将第一滑轮19和第二滑轮20转动连接在转轴上即可实现滑轮的转动。

如图3所示，伸缩臂1内还设置有两条传动绳21，传动绳21具体可以选择为强度好的钢丝绳；一条传动绳21一端固定于大臂15尾端底部，另一端穿过中臂16和小臂17并绕过第一滑轮19与小臂17尾端顶部连接；另一条传动绳21的一端与大臂15首端顶部连接，另一端绕过第二滑轮20后与小臂17尾端顶部连接；中臂16内的圆柱体18的内部还设置有螺纹孔22，伸缩手柄2的首端螺纹连接于螺纹孔22内；由于伸缩手柄2与中臂16螺纹连接，转动伸缩手柄2，中臂16在螺纹的驱动下向首端伸出，中臂16首端的滑轮顶着传动绳21，传动绳21带动小臂17向首端伸出，进而实现伸缩臂1的伸出；回缩时反向转动伸缩手柄2即可。

为了对传动轴4进行支撑，在小臂17的底部横向焊接有多个传动块23，传动块23上设置有通孔，传动轴4的轴体依次穿过多个传动块23上的通孔，并与通孔转动连接。

如图4、图5所示，中臂16的底部设置有与其内部环形空腔相通的内传动箱8，大臂15的底部设置有与其内部空腔相通的外传动箱7，内传动箱8和外传动箱7可以焊接或一体设置于中臂16和大臂15上；内传动箱8套设于外传动箱7的内部，外传动箱7的箱底的首端设置有一支撑座24，驱动手柄3的首端与支撑座24转动连接，第二直齿轮14则位于支撑座24的尾端。

大臂15的尾端外部还套设有一固定环9，通过固定环9将整个机械臂固定于相应位置；大臂15尾端的外壁上还设置有一转动手柄10，转动手柄10具体为焊接在大臂15尾端的小圆柱体18，操作时抓紧转动手柄10，使大臂15带动整个机械臂相对于固定环9转动。

为了实现翻转齿盒5的转动连接，在小臂17的首端固定有两个铰接耳25，两铰接耳25之间设置有一转轴26，翻转齿盒5和锁扣机构6转动连接于转轴26上。

本发明提供的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂的工作原理如下：

将固定环9安装于一能够上下移动的装置上，握住伸缩手柄2把手，旋转伸缩手柄2，中臂16在螺纹的驱动下开始伸出，中臂16首端的第一滑轮19顶着传动绳21，传动绳21带动小臂17伸出，从而实现伸缩臂1伸出，在机械臂前端的锁扣机构6接近雷达块接口时，握住大臂15尾部的转动手柄10旋转大臂15，使机械臂绕固定环9转动，并上下移动机械臂，使机械臂前端的锁扣机构6与雷达块接口对准，此时再继续旋转伸缩手柄2，使机械臂继续伸长，直到锁扣机构6与雷达块接口对接，对接后，旋转驱动手柄3，齿轮传动，使翻转齿盒5翻转，从而使雷达块翻转，而后反向旋转伸缩手柄2，实现伸缩臂1缩回，将雷达块取回。安装时，先将雷达块接在机械臂锁扣机构6之上，再操作驱动手柄3与伸缩手柄2，将雷达块安装于指定位置，操作方法与取出时的方法相反。

本发明的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂不仅仅适用于雷达块的拿取，只要在待拿取物体上预置对接接口，就可使用此机械臂。

需要说明的是，本发明中涉及到的锁扣机构6是现有的雷达块拆装设备中常有部件，因而，对其结构本发明中不再赘述。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：包括伸缩臂、伸缩手柄、驱动手柄、传动轴、翻转齿盒和锁扣机构；所述伸缩手柄设置于所述伸缩臂上，用于控制所述伸缩臂的伸缩；所述翻转齿盒转动连接于所述伸缩臂的首端，所述翻转齿盒外部设置有斜齿，所述翻转齿盒内部设置有空腔，所述锁扣机构设置于所述翻转齿盒内；所述传动轴转动连接于所述伸缩臂底部，所述传动轴一端固定有第一直齿轮，另一端固定有与所述斜齿啮合的斜齿轮；所述驱动手柄设置于所述传动轴的底部，所述驱动手柄的首端固定有能够与所述第一直齿轮啮合的第二直齿轮；所述伸缩臂伸出时，带动所述传动轴向首端运动，使所述第一直齿轮与所述第二直齿轮相对并相互啮合。

2.根据权利要求1所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述伸缩臂包括柱形的大臂、中臂和小臂，所述中臂套设于所述大臂内，所述中臂的内部由尾端向首端凸起有一圆柱体，所述圆柱体与所述中臂的内壁构成一环形空腔，所述小臂套设于所述环形空腔内，所述中臂内部的圆柱体的首端还转动连接有第一滑轮，所述中臂尾部顶端还内嵌有一可转动的第二滑轮；所述伸缩臂内还设置有两条传动绳，一条所述传动绳一端固定于所述大臂尾端底部，另一端穿过所述中臂和所述小臂并绕过所述第一滑轮与所述小臂尾端顶部连接；另一条所述传动绳的一端与所述大臂首端顶部连接，另一端绕过所述第二滑轮后与所述小臂尾端顶部连接；所述中臂内的圆柱体的内部还设置有螺纹孔，所述伸缩手柄的首端螺纹连接于所述螺纹孔内。

3.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述大臂与所述中臂、所述中臂与所述小臂之间均设置有滑动键。

4.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述小臂的底部横向设置有多个传动块，所述传动块上设置有传动孔，所述传动轴的轴体依次穿过多个所述传动块上的传动孔，并与所述传动孔转动连接。

5.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述中臂的底部设置有与其内部环形空腔相通的内传动箱，所述大臂的底部设置有与其内部空腔相通的外传动箱，所述内传动箱套设于所述外传动箱的内部，所述外传动箱的箱底的首端设置有一支撑座，所述驱动手柄的首端与所述支撑座转动连接，所述第二直齿轮位于所述支撑座的尾端。

6.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述大臂的尾端外部还套设有一固定环。

7.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述小臂的首端固定有两个铰接耳，两所述铰接耳之间设置有一转轴，所述翻转齿盒和锁扣机构均转动连接于所述转轴上。

8.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述大臂尾端的外壁上还设置有一转动手柄。

9.根据权利要求2所述的雷达块拆装辅助拿取三自由度机械臂，其特征在于：所述传动绳为钢丝绳。