CN203863679U - 一种工业机械手臂 - Google Patents

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张露
王睿颖
罗烨敏
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Abstract

本实用新型提供了一种工业机械手臂,属于机械设备技术领域。本机械手臂包括底座,底座上安装有可转动的旋转座,旋转座上连接有连接臂,连接臂的下端铰接在旋转座上,连接臂的上端设有横臂,横臂的下侧壁铰接在连接臂的上端,旋转座上还铰接一连杆,连杆下端与旋转座铰接,连杆上端与横臂的一端相铰接,横臂的另一端固设有夹具头,连接臂和连杆均能够在旋转座上左右摆动;底座上设有动力装置一,动力装置一能够带动旋转座转动,旋转座上固设有能够带动连接臂和连杆摆动的动力装置二。本机械手臂通过连接臂和连杆的摆动控制横波达到指定位置进行移载或生产加工,提高了自动化程度;本机械手臂具有结构简单、造价较低、维修方便等优点。

Description

一种工业机械手臂
技术领域
[0001] 本实用新型属于自动化机械设备技术领域,涉及一种工业机械手臂。
背景技术
[0002] 工业机器人是在生产环境中用以提高生产效率和降低工人劳动强度的工具,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。例如,第一代工业机器人是用 来在核电站中更换核燃料棒,如果人去做这项工作,将会遭受有害射线的辐射。工业机器人 亦能工作在装配线上将小元件装配到一起,将电子元件安放在电路印刷板,动作精准错误 率低,这样能够将工人从这项乏味的常规工作中解放出来;机器人还能按程序要求用来拆 除炸弹,辅助残疾人等,在社会的很多应用场合下履行职能。
[0003] 机械手臂是机器人的执行元件,是机器人的一个重要部分。在进行焊接、密封、机 器装料、拆装以及装配工作等时都是通过机械手臂来执行完成的,机械手的最大优势可以 重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累,机械手的应用越来越广泛,机械 手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备,作业的准确性和环境中完成作业的能 力。随着科技的进步,机械手向着轻型化、智能化和多样化方向发展。对于不同的需求通常 需要不同的机械手完成相应的动作。
[0004] 我国专利(CN202572387U)公开了一种仿生机械手,包括主体和电机组,主体上 设置有第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机械手指,第一 机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机械手指均与主体安装在一 起,并且电机组控制第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指和第五机 械手指进行动作。
[0005] 上述专利公布机械手臂复杂,体积大且笨重,通用性和移动性差。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题,提供一种工业机械手臂, 本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种小巧灵活的机械手臂并提高其稳定性和 移动性。
[0007] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0008] -种工业机械手臂,所述机械手臂包括底座,其特征在于,所述底座上安装有可转 动的旋转座,所述旋转座上连接有连接臂,所述连接臂的下端铰接在所述旋转座上,所述连 接臂的上端设有横臂,所述横臂的下侧壁铰接在所述连接臂的上端,所述旋转座上还铰接 一连杆,所述连杆下端与所述旋转座铰接,所述连杆上端与所述横臂的一端相铰接,所述横 臂的另一端固设有夹具头,所述连接臂和连杆均能够在所述旋转座上左右摆动;所述底座 上设有动力装置一,所述动力装置一能够带动所述旋转座转动,所述旋转座上固设有能够 带动所述连接臂和连杆摆动的动力装置二。
[0009] 本实用新型的工作原理是:本机械手臂底座起支撑作用,底座上安装有可转动的 旋转座,旋转座上连接有连接臂,连接臂能够随着旋转座的旋转而转动,连接臂上的横臂也 能够随着连接臂转动,由于连接臂铰接在旋转座上,连接臂能够在旋转座上摆动,连杆下端 与横臂的一端相铰接,连杆能够摆动,从而拉动横臂的端部,横臂以与连接臂的铰接点为中 心做摆臂运动,横臂由多个单向运动组成复合运动,横臂的另一端固设有夹具头能够通过 该复合运动到达指定的位置;旋转座的转动是通过动力装置一带动的,连接臂和连杆摆动 是由动力装置二带动的。通过动力装置一和动力装置二分别控制旋转座的转动、以及连接 臂和连杆的摆动达到指定位置再抓取或释放物料,从而达到移送物料或生产加工的目的, 提高了自动化程度;本机械手臂具有结构简单、造价较低、维修方便等优点,方便移动、安装 和拆卸,控制也简单,能够大大减省工人、提高效率、降低生产成本、提高产品品质、安全性 能1¾。
[0010] 在上述的工业机械手臂中,所述动力装置一为旋转气缸,所述旋转气缸固设在所 述底座上,所述旋转座固设在所述旋转气缸的输出轴上。本机械手臂中旋转座能够通过旋 转气缸进行正反360°的旋转,从而带动横臂正反360°的旋转到达不同的区域,进行移载 或装载,360°无死角,作业半径大。
[0011] 在上述的工业机械手臂中,作为另一种方案,所述动力装置一为电机一,所述电机 一为三相异步电机,所述电机一固设在所述底座上,所述旋转座固设在所述电机一的输出 轴上。旋转座能够通过电机一进行正反360°的旋转,从而带动横臂正反360°的旋转到达 不同的区域,进行移载或装载,360°无死角,作业半径大,本电机一采用三相异步电机,与 单相异步电动机相比,三相异步电机动力大,结构简单,制造方便,运行性能好。
[0012] 在上述的工业机械手臂中,所述动力装置二为电机二,所述电机二固设在所述旋 转座上,所述电机二的输出轴与一旋转销相固连,所述旋转销可转动连接在所述旋转座上, 所述连接臂和连杆均与所述旋转销固连。通过电机二的正反转来带动连接臂和连杆的左右 摆动,从而控制横臂的复合运动,使得夹具头达到指定位置,上述电机二采用步进电机达到 精准操作,准确率高。
[0013] 在上述的工业机械手臂中,所述夹具头上开设有若干安装孔。可以更具需求安装 不同的夹具,利用安装孔通过螺栓螺接方便安装可拆卸。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
[0015] 1、本机械手臂通过动力装置一和动力装置二分别控制旋转座的转动、以及连接臂 和连杆的摆动达到指定位置再抓取或释放物料,从而达到移送物料或生产加工的目的,提 高了自动化程度;本机械手臂具有结构简单、造价较低、维修方便等优点,方便移动、安装和 拆卸,控制也简单,能够大大减省工人、提高效率、降低生产成本、提高产品品质、安全性能 商。
附图说明
[0016] 图1是本机械手臂的立体结构示意图;
[0017] 图2是本机械手臂正视结构示意图;
[0018] 图3是本机械手臂仰视结构示意图;
[0019] 图4是本机械手臂另一立体结构示意图。
[0020] 图中,1、底座;2、旋转座;3、连接臂;4、横臂;5、夹具头;6、连杆;7、安装孔;8、电 机二;9、旋转气缸;10、旋转销。
具体实施方式
[0021] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步 的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
[0022] 实施例一
[0023] 如图1、图2、图3和图4所示,本工业机械手臂包括底座1,底座1上安装有可转 动的旋转座2,旋转座2上连接有连接臂3,连接臂3的下端铰接在旋转座2上,连接臂3的 上端设有横臂4,横臂4的下侧壁铰接在连接臂3的上端,旋转座2上还铰接一连杆6,连杆 6下端与旋转座2铰接,连杆6上端与横臂4的一端相铰接,横臂4的另一端固设有夹具头 5,连接臂3和连杆6均能够在旋转座2上左右摆动;底座1上设有动力装置一,动力装置一 能够带动旋转座2转动,旋转座2上固设有能够带动连接臂3和连杆6摆动的动力装置二; 动力装置一为旋转气缸9,旋转气缸9固设在底座1上,旋转座2固设在旋转气缸9的输出 轴上,本机械手臂中旋转座2能够通过旋转气缸9进行正反360°的旋转,从而带动横臂4 正反360°的旋转到达不同的区域,进行移载或装载,360°无死角,作业半径大;动力装置 二为电机二8,电机二8固设在旋转座2上,电机二8的输出轴与一旋转销10相固连,旋转 销10可转动连接在旋转座2上,连接臂3和连杆6均与旋转销10固连。通过电机二8的 正反转来带动连接臂3和连杆6的左右摆动,从而控制横臂4的复合运动,使得夹具头5达 到指定位置,上述电机二8采用步进电机达到精准操作,准确率高;夹具头5上开设有若干 安装孔7。可以更具需求安装不同的夹具,利用安装孔7通过螺栓螺接方便安装可拆卸。
[0024] 本实用新型的工作原理是:本机械手臂底座1起支撑作用,底座1上安装有可转动 的旋转座2,旋转座2上连接有连接臂3,连接臂3能够随着旋转座2的旋转而转动,连接臂 3上的横臂4也能够随着连接臂3转动,由于连接臂3铰接在旋转座2上,连接臂3能够在 旋转座2上摆动,连杆6下端与横臂4的一端相铰接,连杆6能够摆动,从而拉动横臂4的 端部,横臂4以与连接臂3的铰接点为中心做摆臂运动,横臂4由多个单向运动组成复合运 动,横臂4的另一端固设有夹具头5能够通过该复合运动到达指定的位置;旋转座2的转动 是通过动力装置一带动的,连接臂3和连杆6摆动是由动力装置二带动的。通过动力装置 一和动力装置二分别控制旋转座2的转动、以及连接臂3和连杆6的摆动达到指定位置再 抓取或释放物料,从而达到移送物料或生产加工的目的,提高了自动化程度;本机械手臂具 有结构简单、造价较低、维修方便等优点,方便移动、安装和拆卸,控制也简单,能够大大减 省工人、提商效率、降低生广成本、提商广品品质、安全性能商。
[0025] 实施例二
[0026] 本实施例与实施例一大致相同,不同之处在于,作为另一种方案,动力装置一为电 机一,电机一为三相异步电机,电机一固设在底座1上,旋转座2固设在电机一的输出轴上, 旋转座2能够通过电机一进行正反360°的旋转,从而带动横臂4正反360°的旋转到达不 同的区域,进行移载或装载,360°无死角,作业半径大,本电机一采用三相异步电机,与单 相异步电动机相比,三相异步电机动力大,结构简单,制造方便,运行性能好。
[0027] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 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,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1. 一种工业机械手臂,所述机械手臂包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)上安装 有可转动的旋转座(2),所述旋转座(2)上连接有连接臂(3),所述连接臂(3)的下端铰接 在所述旋转座(2)上,所述连接臂(3)的上端设有横臂(4),所述横臂(4)的下侧壁铰接在 所述连接臂(3)的上端,所述旋转座(2)上还铰接一连杆(6),所述连杆(6)下端与所述旋 转座(2)铰接,所述连杆(6)上端与所述横臂(4)的一端相铰接,所述横臂(4)的另一端固 设有夹具头(5),所述连接臂(3)和连杆(6)均能够在所述旋转座(2)上左右摆动;所述底 座(1)上设有动力装置一,所述动力装置一能够带动所述旋转座(2)转动,所述旋转座(2) 上固设有能够带动所述连接臂(3)和连杆(6)摆动的动力装置二。
2. 根据权利要求1所述的一种工业机械手臂,其特征在于,所述动力装置一为旋转气 缸(9),所述旋转气缸(9)固设在所述底座(1)上,所述旋转座(2)固设在所述旋转气缸(9) 的输出轴上。
3. 根据权利要求1所述的一种工业机械手臂,其特征在于,所述动力装置一为电机一, 所述电机一为三相异步电机,所述电机一固设在所述底座(1)上,所述旋转座(2)固设在所 述电机一的输出轴上。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种工业机械手臂,其特征在于,所述动力装置二为 电机二(8),所述电机二(8)固设在所述旋转座(2)上,所述电机二(8)的输出轴与一旋转 销(10)相固连,所述旋转销(10)可转动连接在所述旋转座(2)上,所述连接臂(3)和连杆 (6)均与所述旋转销(10)固连。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种工业机械手臂,其特征在于,所述夹具头(5)上 开设有若干安装孔(7)。
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