CN206029880U - 一种轻型机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轻型机械臂，包括夹持部、大臂、小臂、模块化关节、固定基座；所述模块化关节数量为三组；所述夹持部与模块化关节Ⅰ连接，模块化关节Ⅰ与小臂连接，小臂与模块化关节Ⅱ连接，模块化关节Ⅱ与大臂连接，大臂与模块化关节Ⅲ连接，模块化关节Ⅲ与固定基座连接；模块化关节包括电机、电机筒、谐波减速器、电机驱动器、编码器、传感器、齿轮箱、挡块；电机筒设置于外壳内，电机、齿轮箱装在电机筒内，编码器集成在电机内。本实用新型的轻型机械臂优化了机械臂关节结构，采用高集成度的模块化关节，将电机、减速器、驱动器等紧凑集成在一起，削减了不必要的机械部分，具有载荷自重比高、廉价的优点。

Description

一种轻型机械臂

技术领域

本实用新型属于机械臂关节领域，尤其涉及一种轻型机械臂。

背景技术

轻型机械臂最近两年刚在国际市场出现，有效负载在5公斤左右的机械臂，本体都超过了20公斤。目前号称全球最轻的机械臂本体约12公斤，但有效负载只有3公斤。目前市场上的轻型机械臂本体重量较重，有效负载不高，集成度较低，且成本高昂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种关节结构得到优化、高集成度、具有载荷自重比高、廉价优点的轻型机械臂。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种轻型机械臂，包括夹持部、大臂、小臂、模块化关节、固定基座；所述模块化关节数量为三组，包括模块化关节Ⅰ、模块化关节Ⅱ、模块化关节Ⅲ；所述夹持部与模块化关节Ⅰ通过模块化关节Ⅰ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅰ与小臂前端通过模块化关节Ⅰ的另一端输出法兰连接，小臂后端与模块化关节Ⅱ通过关节Ⅱ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅱ与大臂前端通过关节Ⅱ的另一端输出法兰连接，大臂与模块化关节Ⅲ通过关节Ⅲ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅲ与固定基座通过关节Ⅲ的另一端输出法兰用螺栓或螺钉连接；

进一步地，所述模块化关节包括电机、电机筒、谐波减速器、驱动器、编码器、传感器、齿轮箱、挡块、连接轴、连接板；所述输出法兰为模块化关节两端的输出法兰；所述驱动器为直流无刷电机驱动器，电机筒设置于外壳内，电机、齿轮箱装在电机筒内，编码器集成在电机内，电机与连接板通过螺栓或螺钉连接，电机与齿轮箱、谐波减速器与齿轮箱均以键连接方式进行连接，所述谐波减速器与连接板通过螺栓或螺钉固定，谐波减速器的输出端与输出法兰通过螺钉或螺栓连接；直流无刷电机驱动器固定在连接轴上；传感器固定在连接板上；所述连接板上设置有挡块；所述电机筒设置有缺口。

进一步地，所述电机为直流无刷伺服电机；

进一步地，所述挡块包括挡块一和挡块二；

进一步地，所述电机筒的缺口用于通过电缆；

进一步地，所述电机与连接板通过螺钉连接；

进一步地，所述谐波减速器与连接板通过螺钉固定；

进一步地，所述谐波减速器的输出端与输出法兰通过螺钉连接；

进一步地，所述直流无刷电机驱动器通过螺钉固定在连接轴上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的轻型机械臂优化了机械臂关节结构，采用高集成度的模块化关节，将电机、减速器、驱动器紧凑集成在一起，削减了不必要的机械部分，具有载荷自重比高、廉价的优点。

附图说明

图1为本实用新型的轻型机械臂的外部整体结构示意图；

图2为本实用新型的轻型机械臂的模块化关节的整体结构示意图；

图3为本实用新型的轻型机械臂的模块化关节上半部分的装配结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

一种轻型机械臂，包括夹持部4、大臂2、小臂3、模块化关节1、固定基座5；所述模块化关节1数量为三组，包括模块化关节Ⅰ、模块化关节Ⅱ、模块化关节Ⅲ；所述夹持部与模块化关节Ⅰ通过模块化关节Ⅰ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅰ与小臂前端通过模块化关节Ⅰ的另一端输出法兰连接，小臂后端与模块化关节Ⅱ通过关节Ⅱ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅱ与大臂前端通过关节Ⅱ的另一端输出法兰连接，大臂与模块化关节Ⅲ通过关节Ⅲ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅲ与固定基座通过关节Ⅲ的另一端输出法兰用螺栓或螺钉连接。

实施例2：

一种轻型机械臂的模块化关节的上半部分，如图3所示，包括外壳11、模块化关节、连接模块，所述模块化关节包括电机12、电机筒13、谐波减速器14、驱动器、编码器16、传感器17、齿轮箱18、挡块19、连接轴111、连接板112；所述连接模块包括输出法兰113、输出法兰114；所述驱动器为直流无刷电机驱动器152，电机12、齿轮箱18装在电机筒13内，编码器16集成在电机12内，电机12与连接板112通过螺钉连接，电机12与齿轮箱18、谐波减速器14与齿轮箱18均以键连接方式进行连接，所述谐波减速器14与连接板112通过螺钉固定，谐波减速器14的输出端与连接模块的输出法兰114通过螺钉连接，直流无刷电机驱动器152与连接轴111通过螺钉连接；传感器17固定在连接板112上；所述连接板112上设置有挡块19；所述电机筒设置有缺口131；所述电机为无刷直流伺服电机；所述挡块包括挡块一191和挡块二192；所述电机筒的缺口131用于通过电源和起输入、输出信号作用的电缆。

实施例3：

一种轻型机械臂的模块化关节的下半部分，其结构与上半部分完全相同。

本实用新型将上述轻型机械臂模块化关节的的上半部分与下半部分的电缆连接，并将上半部分与下半部分扣合，构成一个完整的模块化关节，电力通过电缆穿过法兰从内部走线进行传输。使用时，固定基座5内的电缆为模块化关节Ⅲ提供电力及信号，模块化关节Ⅲ通过输出法兰带动大臂2转动，大臂2通过模块化关节Ⅱ的法兰带动模块化关节Ⅱ转动，模块化关节Ⅱ带动小臂3活动，小臂3带动模块化关节I活动，模块化关节I最后带动夹持部4进行夹持动作。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种轻型机械臂，其特征在于，包括夹持部、大臂、小臂、模块化关节、固定基座；所述模块化关节数量为三组，包括模块化关节Ⅰ、模块化关节Ⅱ、模块化关节Ⅲ；所述夹持部与模块化关节Ⅰ通过模块化关节Ⅰ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅰ与小臂前端通过模块化关节Ⅰ的另一端输出法兰连接，小臂后端与模块化关节Ⅱ通过关节Ⅱ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅱ与大臂前端通过关节Ⅱ的另一端输出法兰连接，大臂与模块化关节Ⅲ通过关节Ⅲ的一端输出法兰连接，模块化关节Ⅲ与固定基座通过关节Ⅲ的另一端输出法兰用螺栓或螺钉连接。

2.如权利要求1所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述模块化关节包括电机、电机筒、谐波减速器、驱动器、编码器、传感器、齿轮箱、挡块、连接轴、连接板；所述输出法兰为模块化关节两端的输出法兰；所述驱动器为直流无刷电机驱动器，电机筒设置于外壳内，电机、齿轮箱装在电机筒内，编码器集成在电机内，电机与连接板通过螺栓或螺钉连接，电机与齿轮箱、谐波减速器与齿轮箱均以键连接方式进行连接，所述谐波减速器与连接板通过螺栓或螺钉固定，谐波减速器的输出端与输出法兰通过螺钉或螺栓连接；直流无刷电机驱动器固定在连接轴上；传感器固定在连接板上；所述连接板上设置有挡块；所述电机筒设置有缺口。

3.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述电机为直流无刷伺服电机。

4.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述挡块包括挡块一和挡块二。

5.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述电机筒的缺口用于通过电缆。

6.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述电机与连接板通过螺钉连接。

7.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述谐波减速器与连接板通过螺钉固定。

8.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述谐波减速器的 输出端与输出法兰通过螺钉连接。

9.如权利要求2所述的一种轻型机械臂，其特征在于，所述直流无刷电机驱动器与连接轴通过螺钉固定。