CN110587586A - 一种六轴机械臂 - Google Patents

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张晓龙
甘亚光
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    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
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    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
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Abstract

本发明公开一种六轴机械臂,包括箱体、驱动臂座、大手臂、腕部、小手臂组件和前爪;驱动臂座设置在箱体上部;大手臂的底端通过第一连接组件与驱动臂座连接,上端与小手臂组件连接;小手臂组件与前爪通过腕部连接。箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件,蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴,蜗轮轴上端面设置有异形法兰盘,蜗轮轴从箱体上部伸出并穿过异形法兰盘与驱动臂座底部连接,异形法兰盘与蜗轮轴之间设置有第二连接组件。蜗轮轴与外部法兰盘之间采用新型的密封连接组件,轴套与密封件之间的弹性连接可有效缓解蜗轮轴转动产生的振动对橡胶密封件和紧固件的影响,延长整体密封件的使用寿命。

Description

一种六轴机械臂
技术领域
本发明属于机械手技术领域,具体涉及一种六轴机械臂。
背景技术
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
在工业制造领域中,工业机器人主要运用于自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作。
机械手臂的灵活性主要取决于各个手腕关节处的灵活性,而整体机械手臂运行的稳定性和灵活性则取决于底座内底盘旋转蜗轮轴与驱动臂座,两者是整个机械臂的基础,对于整个机械臂稳定工作起到决定性的作用,而驱动臂座在旋转蜗轮轴的驱动下能绕蜗轮轴转动从而带动其他机械手臂的转动,在工作过程中,蜗轮轴的转动频率高,但是机械臂蜗轮轴的密封性能组在缺陷,使得外界的灰尘和水分进入到结构内部容易导致轴承与蜗轮轴之间发生摩擦,极大的降低蜗轮轴与轴承的使用寿命,增加成本,同时,一些密封件在安装效果不稳定,且一些密封件的拆装不方便,增加工作者的拆装难度,影响使用。
发明内容
发明目的:针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种六轴机械臂,在传统的底座旋转蜗轮轴与驱动臂座的连接结构上进行优化和改进,
技术方案:为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种六轴机械臂,包括箱体、驱动臂座、大手臂、腕部、小手臂组件和前爪;所述驱动臂座设置在箱体上部;大手臂的底端通过第一连接组件与驱动臂座连接,上端与小手臂组件连接;小手臂组件与前爪通过腕部连接;
箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件,蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴,蜗轮轴上端面设置有异形法兰盘,蜗轮轴从箱体上部伸出并穿过异形法兰盘与驱动臂座底部连接,异形法兰盘与蜗轮轴之间设置有第二连接组件。
作为优选,所述异形法兰盘与箱体之间设置有常规法兰盘,常规法兰盘分别于箱体和异形法兰盘连接。
作为优选,所述第二连接组件包括蜗轮轴表面套接的轴套,轴套外表面套接有轴承,所述轴套一端固定连接有第一固定环,轴套的另一端设置有圆环形滑筒,圆环形滑筒对应的轴套端的表面上开设有与圆环形滑槽,圆环形滑槽内壁通过弹簧与圆环形滑筒弹性连接。
作为优选,所述第一固定环一侧固定连接有橡胶密封环;所述橡胶密封环相对侧表面均设有紧固夹板,且两个紧固夹板通过固定螺栓进行固定连接。
作为优选,所述轴承一侧与套接在轴套表面的轴承挡环贴合;所述轴承挡环一侧与套接在轴套表面的橡胶套筒固定连接,且橡胶套筒另一端连接有第二固定环。
作为优选,所述第二固定环设置有螺纹孔,对应的圆环形滑筒上设有螺纹沉孔,第二固定环通过螺栓与圆环形滑筒连接。
作为优选,所述圆环形滑槽在轴套端面呈环形分布,数量为3-8个。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明公开的六轴机械臂结构简单、紧凑,组装拆卸方便。
蜗轮轴与外部法兰盘之间采用新型的密封连接组件,轴套与密封件之间的弹性连接可有效缓解蜗轮轴转动产生的振动对橡胶密封件和紧固件的影响,延长整体密封件的使用寿命。
紧固夹板的设置提高了橡胶密封圈的密封效果,使得橡胶密封圈不易磨损,延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2为箱体内部以及上部的部分剖视图;
图3为图2中I处的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐明本发明。
如图1所示,图1为本发明的整体结构示意图;本发明公开的一种六轴机械臂,包括箱体100、驱动臂座500、大手臂600、腕部、小手臂组件和前爪700;所述驱动臂座500设置在箱体100上部;大手臂600的底端通过第一连接组件与驱动臂座500连接,上端与小手臂组件连接;小手臂组件与前爪700通过腕部连接。
第一连接组件包括对称设置在大手臂600底端两侧的第一伺服电机401、第一摆线减速机403和第二伺服电机402、第二摆线减速机404;所述大手臂600底端两侧通过第一摆线减速机403和第二摆线减速机404的输出轴与驱动臂座500连接。大手臂600在第一连接组件的带动下绕驱动臂座500转动。
小手臂组件包括小手臂座301、第一连接轴302和连杆303,小手臂座301通过第一连接轴302与大手臂600的上端连接;连杆303连接小手臂座301与第二摆线减速机404;小手臂座301在连杆303的带动下可绕大手臂600上端转动;
腕部包括设置在小手臂座301上的电机齿轮箱201、中心轴202和电机组203;电机齿轮箱201的后部与电机组203连接、前部与中心轴202连接,中心轴202前端与前爪700连接;电机组203通过电机齿轮箱201驱动中心轴202转动,中心轴202带动前端的前爪700作旋转运动。
如图2所示,图2为箱体100内部以及上部的部分剖视图;箱体100内部设置有蜗轮蜗杆组件,蜗轮蜗杆组件中的蜗轮103上连接有蜗轮轴104,蜗轮轴104上端面设置有异形法兰盘101,蜗轮轴104从箱体100上部伸出并穿过异形法兰盘101与驱动臂座500底部连接,异形法兰盘101与蜗轮轴104之间设置有第二连接组件;异形法兰盘101与箱体100之间设置有常规法兰盘102,常规法兰盘102分别于箱体100和异形法兰盘101连接。
如图3所示,图3为图2中I处的局部放大图;第二连接组件包括蜗轮轴104表面套接的轴套2,轴套2外表面套接有轴承7,轴套2降低轴承7与蜗轮轴104之间的磨损;所述轴套2一端固定连接有第一固定环3,固定环3的设置保障轴承7的稳定放置;轴套2的另一端设置有圆环形滑筒14,圆环形滑筒14对应的轴套2端的表面上开设有与圆环形滑槽201,圆环形滑槽201内壁通过弹簧11与圆环形滑筒14弹性连接;优选地,圆环形滑槽201在轴套端面呈环形分布,数量为3-8个。另外为了增加弹簧11与圆环形滑筒14弹性连接的稳定性,在圆环形滑筒14对应弹簧的位置设置凸起结构,一方面便于和弹簧11的连接,另一方面凸起结构伸至圆环形滑槽201内,提高了稳定性。
第一固定环3一侧固定连接有橡胶密封环4;所述橡胶密封环4相对侧表面均设有紧固夹板5,且两个紧固夹板5通过固定螺栓进行固定连接,固定螺栓便于使紧固夹板5将橡胶密封环4进行夹紧;紧固夹板5将橡胶密封环4进行了夹紧,提高了橡胶密封圈4的密封效果,使得橡胶密封圈4不易磨损,延长其使用寿命。
所述轴承7一侧与第一固定环3侧表面贴合,轴承7另一侧与套接在轴套2表面的由橡胶材料制造而成的轴承挡环8贴合;所述轴承挡环8一侧与套接在轴套2表面的橡胶套筒9固定连接,且橡胶套筒9另一端连接有第二固定环10,所述第二固定环10设置有螺纹孔13,对应的圆环形滑筒14上设有螺纹沉孔,第二固定环10通过螺栓与圆环形滑筒14连接。加强了第二固定环10与整体的连接,使得整体连接密封性能更好。
圆环形滑筒14与轴套2弹性连接,并且在两者的外周又加设有密封件轴承挡环8、橡胶套筒9和第二固定环10,弹性连接的方式可以有效缓冲蜗轮轴104在旋转时带来的振动,如果没有弹性缓冲,长时间的振动会使轴套2外部和轴承7外部的橡胶密封件产生位移,振动造成的轴向外力对橡胶密封件造成撕拉,久而久之密封效果变差,而紧固件也会因为振动发生松动从而整个密封组件的密封效果降低。
在箱体100的外部设置有旋转电机105,旋转电机105与蜗轮蜗杆组件的蜗杆连接,驱动蜗轮103转动。
在箱体100体的底部还设置有箱体底座106。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种六轴机械臂,其特征在于:包括箱体、驱动臂座、大手臂、腕部、小手臂组件和前爪;所述驱动臂座设置在箱体上部;大手臂的底端通过第一连接组件与驱动臂座连接,上端与小手臂组件连接;小手臂组件与前爪通过腕部连接;
箱体内部设置有蜗轮蜗杆组件,蜗轮蜗杆组件中的蜗轮上连接有蜗轮轴,蜗轮轴上端面设置有异形法兰盘,蜗轮轴从箱体上部伸出并穿过异形法兰盘与驱动臂座底部连接,异形法兰盘与蜗轮轴之间设置有第二连接组件。
2.根据权利要求1所述的六轴机械臂,其特征在于:所述异形法兰盘与箱体之间设置有常规法兰盘,常规法兰盘分别于箱体和异形法兰盘连接。
3.根据权利要求1所述的六轴机械臂,其特征在于:所述第二连接组件包括蜗轮轴表面套接的轴套,轴套外表面套接有轴承,所述轴套一端固定连接有第一固定环,轴套的另一端设置有圆环形滑筒,圆环形滑筒对应的轴套端的表面上开设有与圆环形滑槽,圆环形滑槽内壁通过弹簧与圆环形滑筒弹性连接。
4.根据权利要求3所述的六轴机械臂,其特征在于:所述第一固定环一侧固定连接有橡胶密封环;所述橡胶密封环相对侧表面均设有紧固夹板,且两个紧固夹板通过固定螺栓进行固定连接。
5.根据权利要求3所述的六轴机械臂,其特征在于:所述轴承一侧与套接在轴套表面的轴承挡环贴合;所述轴承挡环一侧与套接在轴套表面的橡胶套筒固定连接,且橡胶套筒另一端连接有第二固定环。
6.根据权利要求5所述的六轴机械臂,其特征在于:所述第二固定环设置有螺纹孔,对应的圆环形滑筒上设有螺纹沉孔,第二固定环通过螺栓与圆环形滑筒连接。
7.根据权利要求3所述的六轴机械臂,其特征在于:所述圆环形滑槽在轴套端面呈环形分布,数量为3-8个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112589788A (zh) * 2020-12-23 2021-04-02 河北科技师范学院 一种复杂工业系统中加工用的装配装置
CN112720431A (zh) * 2021-01-13 2021-04-30 东南大学 一种六轴机械臂
CN113146147A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 十堰隆深机器人有限公司 一种基于cnc的蜂窝芯板机器人切割倒角装置

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