CN114083528A - 一种高载重机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种高载重机械臂。包括：用于安装吸附装置的基座、主摆动装置、伸缩装置、仰俯装置、次摆动装置；主摆动装置、次摆动装置用于带动基座沿垂直于重力的方向摆动；次摆动装置与基座相连接；伸缩装置、仰俯装置设置在主摆动装置、次摆动装置之间；伸缩装置的一端与主摆动装置相连接，另一端与仰俯装置相连接；仰俯装置远离伸缩装置的一端与次摆动装置相连接。现有技术中，虽然提供了能够有效吸附建材并进行相应动作的装置，但是受制于自身结构的限制，其承重能力较差。相较于现有技术，本发明对机械臂的结构布局进行了优化，从而有效的提高了承重能力。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种高载重机械臂。
背景技术
随着建筑技术的不断发展，为了建筑更加美观或者为了方便建筑的搭建，有时会用到大量的整块建材。例如：在构建建筑表面的玻璃幕墙时，就需要用到大量的整块玻璃。在搭建过程中，因搭建高度、单块建材的重量等原因为构建过程带来了不小的挑战。
中国专利公开了液压可旋转式真空四爪玻璃提升机【申请号：CN200820056342.5、公开号：CN201183739Y】包括：一台由蓄电池供电带动的电动车，还包括安装在电动车上的支架、安装在支架上的多个动作臂、一组油压提升机构和一组真空负载机构；一组油压提升机构包括由蓄电池供电带动的油泵和与油泵油路相连的多个油缸，多个油缸分别与多个动作臂传动相连；一组真空负载机构包括由蓄电池供电带动的真空泵、连接在油压提升机构前端的吸盘托架和连接在吸盘托架上的多个真空吸盘，多个真空吸盘分别与真空泵气路相连。虽然该专利的技术方案提供了一种能够代替人工进行高空建材安装的提升机，但是该提升机受自身机械臂结构的影响，该专利的技术方案承重能力较差，不能带动更重的建材。
发明内容
针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种高载重机械臂。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：
一种高载重机械臂，包括：用于安装吸附装置的基座、主摆动装置、伸缩装置、仰俯装置、次摆动装置；主摆动装置、次摆动装置用于带动基座沿垂直于重力的方向摆动；次摆动装置与基座相连接；伸缩装置、仰俯装置设置在主摆动装置、次摆动装置之间；伸缩装置的一端与主摆动装置相连接，另一端与仰俯装置相连接；仰俯装置远离伸缩装置的一端与次摆动装置相连接。
在吸附装置吸附建材的情况下，当需要调整基座的朝向以将建材对准待安装区域时，可控制主摆动装置动作，当主摆动装置动作时，因基座的摆动方向为垂直于重力的方向摆动，则在主摆动装置动作过程中，主摆动装置无需承担机械臂其他部件即建材的自重，从而降低了主摆动装置的负担，同理的，也降低了次摆动装置的负担。也可控制伸缩装置动作，以带动基座伸出或收回。也可控制仰俯装置动作，以带动基座仰起或俯下，虽然仰俯装置在动作过程中，需要对抗重力，但是受仰俯装置所在位置的影响，仰俯装置在动作过程中无需承担主摆动装置、伸缩装置的重力，从而降低了仰俯装置的负担。也可控制次摆动装置，次摆动装置为最靠近基座的装置，其负担最小，可适当降低次摆动装置的尺寸、重量，以进一步降低其他装置的负担。由此，本发明对机械臂的结构进行了有效的优化，通过合理的排布顺序，在机械臂能够具有多种活动维度的前提下，适当的降低了各装置的负担，从而有效的增强了承重能力。
进一步的，伸缩装置上设置有容纳槽；主摆动装置嵌入在容纳槽内。
进一步的，主摆动装置与容纳槽的槽底之间设置有间距。
进一步的，伸缩装置上还设置有加强板；加强板与伸缩装置固定连接；加强板由伸缩装置的一端延伸至另一端。
进一步的，仰俯装置包括安装板、仰俯油缸；安装板由次摆动装置向伸缩装置延伸；仰俯油缸的一端可摆动的与安装板相连接；仰俯油缸的另一端与次摆动装置传动连接；当仰俯油缸动作时，能够带动次摆动装置仰起或俯下。
进一步的，基座包括纵向调节板、横向调节板、安装部；安装部，用于安装次摆动装置纵向调节板，能够相对于安装部沿平行于重力的方向运动；横向调节板与吸附装置相连接；横向调节板，能够相对于安装部沿垂直于重力的方向运动。
进一步的，安装部上开设有用于容纳次摆动装置的安装槽；安装部的两侧还设置有纵向油缸；纵向油缸与纵向调节板相连接，以带动纵向调节板相对于安装部运动。
进一步的，横向调节板的一侧可滑动的与纵向调节板相连接；横向调节板的另一侧与吸附装置相连接。
进一步的，横向调节板上开设有连接槽、横向油缸；纵向调节板嵌入在连接槽内；横向油缸嵌入在连接槽内，横向油缸设置在纵向调节板的一侧，横向油缸与纵向调节板相连接，以带动纵向调节板相对于安装部运动。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.通过合理的结构布局，降低了主摆动装置在动作过程中的承重负担，并能够对主摆动装置的结构进行增强以增强承重能力；
2.利用伸缩装置结构简单，动作过程单一的特点，结合合理的结构布局，从而能够对伸缩装置的结构强度进行增强，增加了伸缩装置的承重能力；
3.仰俯装置动作过程复杂且动作过程需要对抗其他部件的重力，但通过合理的布局，使得仰俯装置的承载负担较小，因而可在一定程度上简化仰俯装置的结构，减轻仰俯装置的重量，减轻其他装置的称重负担；
4.利用伸缩装置上的容纳槽、基座上的安装槽，可缩短机械臂的整体长度，从而增强机械臂的承重能力；
5.通过合理的组合方式，使得基座的厚度更小，从而有助于降低机械臂的整体长度，增强了机械臂的承重能力。
进一步的或者其他细节的有益效果将在实施例中论述。
附图说明
图1为整体结构的主视图；
图2为整体结构的正等轴测图；
图3为图1的A区放大图；
图4为基座的爆炸视图；
其中，1-基座、11-纵向调节板、12-横向调节板、121-连接槽、122-横向油缸、13-安装部、131-安装槽、132-纵向油缸、2-主摆动装置、3-伸缩装置、31-容纳槽、32-加强板、33-承重部、34-伸缩部、4-仰俯装置、41-安装板、42-仰俯油缸、411-传动臂、412-延伸部、5-次摆动装置。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
下面结合实施例对本发明作进一步的解释：
实施例：
一种高载重机械臂，包括：用于安装吸附装置的基座1、用于带动基座1沿垂直于重力方向摆动的主摆动装置2、用于带动基座1伸出或收回的伸缩装置3、用于带动基座1仰起或俯下的仰俯装置4、用于带动基座1沿垂直与重力方向摆动的次摆动装置5。具体的，如附图1所示的内容。次摆动装置5与基座1相连接。主摆动装置2与次摆动装置5之间间隔设置。伸缩装置3、仰俯装置4设置在主摆动装置2与次摆动装置5之间。伸缩装置3的一端与主摆动装置2相连接，另一端与俯仰装置4相连接。仰俯装置4远离伸缩装置3的一端与次摆动装置5相连接。
在实际状态下，主摆动装置2承担着整个机械臂及被吸附的建材的重量。受主摆动装置2的安装位置的影响，增加主摆动装置2的重量并不会对机械臂的其他部件造成额外的负担，因此，可适对主摆动装置2的结构进行增强，诸如：增加主摆动装置2各部件的厚度，在内部增加强度增强结构等，以提高主摆动装置2的称重能力。当主摆动装置2动作时，其动作的过程只需对抗部件间的摩擦力即可，并不需要对抗机械臂、建材的重力，这有助于降低主摆动装置2在动作过程中的承重负担。
伸缩装置3包括承重部33、伸缩部34。具体的，如附图2所示的内容。伸缩部34与仰俯装置4相连接，伸缩部34可滑动的嵌套在承重部33内。承重部33上设置有推动油缸。承重部33上设置有容纳槽31，主摆动装置2嵌入在容纳槽31内，利用容纳槽31可降低机械臂的整体长度，从而进一步降低主摆动装置2的承重负担。同时，主摆动装置2与容纳槽31的槽底之间设置有间距，一方面可有效避免主摆动装置2动作过程中，承重部33与主摆动装置2之间产生干涉，另一方面可在一定程度上增加承重部33的摆动角度。值得注意的是，该间距不可过大，以避免过度影响承重部33与主摆动装置2之间的连接强度。承重部33上还设置有用于增加结构强度的加强板32，加强板32由承重部33的一端延伸至另一端。在实际状态下，伸缩装置3承担除主摆动装置2的其他重量。同时，伸缩装置3的结构较为简单，动作过程较为单一，即便增加重量对主摆动装置2的负担影响也较小，因而可适当增强伸缩装置3的结构强度，以增强伸缩装置3的承重能力。
仰俯装置4包括安装板41、仰俯油缸42。具体的，如附图3所示的结构。安装板41的数量为两个，两个安装板41之间间隔设置，以预留安装仰俯油缸42的空间。安装板41与伸缩部34相连接，安装板41与推动油缸相连接，安装板41远离伸缩装置3的一侧可摆动的与次摆动装置5相连接。同时，安装板41上还设置有传动臂411，传动臂411的一端可摆动的与安装板41相连接，传动臂411的另一端可摆动的与次摆动装置5相连接。安装板41上还设置有延伸部412，延伸部412由次摆动转置5向伸缩装置3延伸。仰俯油缸42的一端可摆动的与延伸部412连接，另一端可摆动的与传动臂411连接。由此，仰俯油缸42倾斜的设置在伸缩装置3靠近地面的一侧，以有效利用伸缩装置3周边的空间，从而缩短机械臂的整体长度，降低伸缩装置3、主摆动装置2的称重负担。当仰俯油缸42动作时，将带动传动臂411动作，进而带动次摆动装置5动作，最终带动基座1仰起或俯下。在实际状态下，仰俯装置4的动作过程较为复杂，且动作过程需要对抗其他部件的重力，因此自身的承重能力较差。但仰俯装置4无需承担主摆动装置2、伸缩装置3的重量，因此可适当简化仰俯装置4的结构，降低仰俯装置4的重量（本发明中，采用由两个安装板41组成的中空结构）进而降低主摆动装置2、伸缩装置3的负担。
综上，通过对机械臂各部件的排布进行合理布局，充分的发挥了各部件的承载能力，并降低了各部件对机械臂自重的承载负担，从而有效的提高了机械臂对建材的承载能力。
次摆动装置5与基座1直接相连，承重负担最小，且动作过程只需对抗零部件之间的摩擦力即可，因而可以简化次摆动装置5的结构，降低次摆动装置5的重量，进而降低其他装置的承重负担。
基座1包括纵向调节板11、横向调节板12、安装部13。具体的，如附图4所示的内容。安装部13上开设有安装槽131，次摆动装置5嵌入在安装槽131内，以此使得次摆动装置5与安装部13之间的连接更加紧密，从而降低机械臂的整体长度，进而降低其他装置的承重负担。安装部13的两侧还固定安装有纵向油缸132。纵向调节板11为一个近似的矩形结构，并通过滑轨可滑动的与安装部13相连接。纵向油缸132的输出端与纵向调节板11相连接，当纵向油缸132动作时，能够带动纵向调节板11相对于安装部13沿平行于重力的方向滑动。横向调节板12为一个与吸附装置相连接的矩形结构。横向调节板12上开设有连接槽121、横向油缸122。纵向调节板11嵌入在连接槽121内，横向调节板12与纵向调节板11之间通过滑轨滑动连接。横向油缸122嵌入在连接槽121内，横向油缸122位于纵向调节板11靠近地面的一侧。横向油缸122的一端与横向调节板12相连接，另一端与纵向调节板11相连接，当横向油缸122动作时能够带动横向调节板12相对于纵向调节板11沿垂直于重力的方向滑动。综上，上述组合连接形式，通过增加基座1的长度，缩减了基座1的厚度，从而减少了机械臂的整体长度，降低了其他装置的承重负担，增加了机械臂的整体承重能力。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种高载重机械臂，其特征在于：包括：用于安装吸附装置的基座（1）、主摆动装置（2）、伸缩装置（3）、仰俯装置（4）、次摆动装置（5）；
所述主摆动装置（2）、所述次摆动装置（5）用于带动所述基座（1）沿垂直于重力的方向摆动；
所述次摆动装置（5）与所述基座（1）相连接；
所述伸缩装置（3）、所述仰俯装置（4）设置在所述主摆动装置（2）、所述次摆动装置（5）之间；
所述伸缩装置（3）的一端与所述主摆动装置（2）相连接，另一端与所述仰俯装置（4）相连接；
所述仰俯装置（4）远离所述伸缩装置（3）的一端与所述次摆动装置（5）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述伸缩装置（3）上设置有容纳槽（31）；所述主摆动装置（2）嵌入在所述容纳槽（31）内。
3.根据权利要求2所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述主摆动装置（2）与所述容纳槽（31）的槽底之间设置有间距。
4.根据权利要求2所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述伸缩装置（3）上还设置有加强板（32）；所述加强板（32）与所述伸缩装置（3）固定连接；所述加强板（32）由所述伸缩装置（3）的一端延伸至另一端。
5.根据权利要求1所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述仰俯装置（4）包括安装板（41）、仰俯油缸（42）；所述安装板（41）由所述次摆动装置（5）向所述伸缩装置（3）延伸；所述仰俯油缸（42）的一端可摆动的与所述安装板（41）相连接；所述仰俯油缸（42）的另一端与所述次摆动装置（5）传动连接；当所述仰俯油缸（42）动作时，能够带动所述次摆动装置（5）仰起或俯下。
6.根据权利要求1所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述基座（1）包括纵向调节板（11）、横向调节板（12）、安装部（13）；所述安装部（13），用于安装所述次摆动装置（5）所述纵向调节板（11），能够相对于所述安装部（13）沿平行于重力的方向运动；所述横向调节板（12）与所述吸附装置相连接；所述横向调节板（12），能够相对于所述安装部（13）沿垂直于重力的方向运动。
7.根据权利要求6所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述安装部（13）上开设有用于容纳所述次摆动装置（5）的安装槽（131）；所述安装部（13）的两侧还设置有纵向油缸（132）；所述纵向油缸（132）与所述纵向调节板（11）相连接，以带动所述纵向调节板（11）相对于所述安装部（13）运动。
8.根据权利要求6所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述横向调节板（12）的一侧可滑动的与所述纵向调节板（11）相连接；所述横向调节板（12）的另一侧与所述吸附装置相连接。
9.根据权利要求8所述的一种高载重机械臂，其特征在于：所述横向调节板（12）上开设有连接槽（121）、横向油缸（122）；所述纵向调节板（11）嵌入在所述连接槽（121）内；所述横向油缸（122）嵌入在所述连接槽（121）内，所述横向油缸（122）设置在所述纵向调节板（11）的一侧，所述横向油缸（122）与所述纵向调节板（11）相连接，以带动所述纵向调节板（11）相对于所述安装部（13）运动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220225 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |