CN207480634U - 一种六自由度机械臂的第四臂杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种六自由度机械臂的第四臂杆，包括第四臂杆本体，所述第四臂杆本体为空心结构，所述第四臂杆本体内部设有第四关节活动端，所述第四臂杆本体的一端为第五关节固定端，所述第四臂杆本体的另一端为第四臂杆延伸端。本实用新型将臂杆本体设计为空心结构，减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。此外，通过将第四关节活动端设置于第四臂杆内部，并将第四臂杆的一端设为第四臂杆延伸端，所述第四臂杆延伸端与第三臂杆紧密贴合并可相对于第三臂杆的外壁转动，从而在保证实现第四臂杆相对于第三臂杆转动的同时，保证了接合面的密封性且第四臂杆延伸端与第三臂杆紧密贴合保证了运行的平稳性。

Description

一种六自由度机械臂的第四臂杆

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种六自由度机械臂的第四臂杆。

背景技术

机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、驱动器、和传感器等四部分组成。其中机械本体，通常是一台机械臂，其可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械臂一般由末端执行器、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械臂多采用关节式机械结构，一般具有6个自由度，其中3个用来确定末端执行器的位置，另外3个则用来确定末端执行装置的方向(姿势)。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳臂等作业工具。

由于控制系统主要是通过控制机械臂的各个臂杆运动，实现机械臂按照预定的轨迹完成相应的动作，因此，机械臂的各个臂杆的结构是否合理直接影响机械臂是否能够完成相应的工作。现有技术中，机械臂的各个臂杆多采用实体结构，机械臂整体质量较大，从而导致机械臂在工作中动作不灵活，动作精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于六自由度机械臂的第四臂杆，其具有质量轻、动作灵活等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种六自由度机械臂的第四臂杆，包括第四臂杆本体，所述第四臂杆本体为空心结构，所述第四臂杆本体内部设有第四关节活动端，所述第四臂杆本体的一端为第五关节固定端，所述第四臂杆本体的另一端为第四臂杆延伸端，所述第四臂杆延伸端为环形结构，所述第四关节活动端与所述第四臂杆延伸端平行设置，所述第四关节活动端为板状结构，所述板状结构上设有第四轴驱动元件法兰安装位，所述第四轴驱动元件法兰安装位为环形结构并与所述第四臂杆延伸端同轴设置，所述第五关节固定端包括驱动部和从动部，所述驱动部与所述从动部均为环形结构且其外径相同，所述驱动部和所述从动部相对设置且其轴线重合，所述驱动部上设有第五轴驱动元件法兰安装位，所述第五轴驱动元件法兰安装位为设置于所述驱动部内侧的环形结构，所述第五轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔，所述从动部上设有轴承安装位，所述轴承安装位为设置于所述从动部内侧的环形结构。

作为优选方案，所述第四关节活动端的轴线与所述第五关节固定端的轴线正交设置。

作为优选方案，所述第四轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔。

作为优选方案，所述第四轴驱动元件法兰安装位与所述第五关节固定端之间设有连接骨架。

作为优选方案，所述第四臂杆本体上设有第四臂杆延伸端对位销钉孔，所述第四臂杆延伸端对位销钉孔位于所述第四臂杆延伸端的侧部。

作为优选方案，所述第四臂杆本体上设有第五关节固定端对位销钉孔，所述第五关节固定端对位销钉孔位于所述第五关节固定端的侧部。

作为优选方案，所述第四臂杆本体的外壁与所述驱动部的侧壁之间设有加强筋。

作为优选方案，所述第四臂杆本体的外壁与所述从动部的侧壁之间设有加强筋。

作为优选方案，所述第四臂杆本体上设有外观塑胶盖安装位，所述外观塑胶盖安装位位于所述连接骨架与所述第四臂杆延伸端之间，所述外观塑胶盖安装位为设置于所述第四臂杆本体上的缺口，所述外观塑胶盖安装位四周设有螺纹孔。

作为优选方案，所述连接骨架上设有外观塑胶盖安装位，所述外观塑胶盖安装位为设置于所述连接骨架上的缺口，所述外观塑胶盖安装位四周设有螺纹孔。

上述技术方案所提供的一种六自由度机械臂的第四臂杆，由于将臂杆本体设计为空心结构，有效的减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。此外，通过将第四关节活动端设置于第四臂杆内部，并将第四臂杆的一端设为第四臂杆延伸端，所述第四臂杆延伸端与第三臂杆紧密贴合并可相对于第三臂杆的外壁转动，从而在保证实现第四臂杆相对于第三臂杆转动的同时，保证了接合面的密封性且第四臂杆延伸端与第三臂杆紧密贴合保证了运行的平稳性。

进一步的，本实用新型通过在第四臂杆本体上设置第四臂杆延伸端对位销钉孔和第五关节固定端对位销钉孔，使得机械臂可以准确定位坐标系位置，提高机械臂运动精度；此外，在运输过程中通过在所述第四臂杆延伸端对位销钉孔和第五关节固定端对位销钉孔内插入定位销，可定位机器人本体位置，防止本体因运输造成机器人本体移位，对电机产生损伤和对本体的损伤。

进一步的，本实用新型通过在第四臂杆本体上设置外观塑胶盖安装位，用于安装外观塑胶盖，以保证第四臂杆本体内部密封，同时增加机器人本体的美观性。

进一步的，本实用新型通过在第四臂杆本体的外壁与所述驱动部的侧壁之间设有加强筋，同时在第四臂杆本体的外壁与所述从动部的侧壁之间设有加强筋，从而增强了驱动部与从动部的强度，确保了机械臂运行的安全。

附图说明

图1为本实用新型从动部一侧结构示意图；

图2为本实用新型驱动部一侧结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为六自由度机械臂的结构示意图。

其中：1、驱动部；2、从动部；3、第四臂杆延伸端；4、第四关节活动端；5、外观塑胶盖安装位；6、第五关节固定端对位销钉孔； 7、加强筋；8、第四臂杆延伸端对位销钉孔；9、连接骨架；

100、底座；101、第一臂杆；102、第二臂杆；103、第三臂杆； 104、第四臂杆；105、第五臂杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3为本实用新型所提供的一种六自由度机械臂的第四臂杆，包括第四臂杆本体，所述第四臂杆本体为空心结构，所述第四臂杆本体内部设有第四关节活动端4，所述第四臂杆本体的一端为第五关节固定端，所述第四臂杆本体的另一端为第四臂杆延伸端3，所述第四臂杆延伸端3为环形结构，所述第四关节活动端4与所述第四臂杆延伸端3平行设置，所述第四关节活动端4为板状结构，所述板状结构上设有第四轴驱动元件法兰安装位，所述第四轴驱动元件法兰安装位为环形结构并与所述第四臂杆延伸端3同轴设置，所述第五关节固定端包括驱动部1和从动部2，所述驱动部1与所述从动部2均为环形结构且其外径相同，所述驱动部1和所述从动部2相对设置且其轴线重合，所述驱动部1上设有第五轴驱动元件法兰安装位，所述第五轴驱动元件法兰安装位为设置于所述驱动部1内侧的环形结构，所述第五轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔，所述从动部 2上设有轴承安装位，所述轴承安装位为设置于所述从动部2内侧的环形结构。优选地，本实施例中，所述第四关节活动端4的轴线与所述第五关节固定端的轴线正交设置。由于将臂杆本体设计为空心结构，有效的减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。此外，通过设置第四轴驱动元件法兰安装位用于安装法兰盘，进而通过法兰盘连接第四轴驱动元件从而实现第四臂杆相对于第三臂杆转动的运动。

如图4所示，第四臂杆104与第三臂杆103通过第四关节连接，其中第四臂杆104相对于第三臂杆103转动，其转动方向为：以第四臂杆延伸端3端面的中心线为轴线转动。在第四关节中第三臂杆103的连接端为第四关节固定端、第四臂杆104的连接端为第四关节活动端4，所述第四关节固定端和第四关节活动端4均设有第四轴驱动元件法兰安装位，用于安装法兰盘，进而通过法兰盘连接驱动元件，实现第四臂杆104相对于第三臂杆103转动，本实施例中驱动元件优选为伺服电机。此外，本实施例中通过将第四关节活动端4设置于第四臂杆104内部，并将第四臂杆104的一端设为第四臂杆延伸端3，所述第四臂杆延伸端 3与第三臂杆103紧密贴合并可相对于第三臂杆103的外壁转动，从而在保证实现第四臂杆104相对于第三臂杆103转动的同时，保证了接合面的密封性且第四臂杆延伸端3与第三臂杆103紧密贴合保证了运行的平稳性。同样，第四臂杆104与第五臂杆105通过第五关节连接，第五臂杆105相对于第四臂杆104转动，在第五关节中第四臂杆104的连接端为第四关节固定端，第五臂杆105的连接端为第五关节活动端。如图1所示，所述第四轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔用于连接法兰盘。

如图2所示，所述第四轴驱动元件法兰安装位与所述第五关节固定端之间设有连接骨架9，此外，第四臂杆本体的外壁与所述驱动部1 的侧壁之间设有加强筋7；如图1所示，所述第四臂杆本体的外壁与所述从动部2的侧壁之间也设有加强筋7。通过设置连接骨架9以及在驱动部1、从动部2与第四臂杆本体之间设置加强筋7，有利于提高第四臂杆本体的强度，确保了机械臂运行的安全。

如图1所示，所述第四臂杆本体上设有第四臂杆延伸端对位销钉孔8，所述第四臂杆延伸端对位销钉孔8位于所述第四臂杆延伸端3 的侧部；所述第四臂杆本体上设有第五关节固定端对位销钉孔6，所述第五关节固定端对位销钉孔6位于所述第五关节固定端的侧部。通过在第四臂杆本体上设置第四臂杆延伸端对位销钉孔8和第五关节固定端对位销钉孔6，使得机械臂可以准确定位坐标系位置，提高机械臂运动精度；此外，在运输过程中通过在所述第四臂杆延伸端对位销钉孔8和第五关节固定端对位销钉孔6内插入定位销，可定位机器人本体位置，防止本体因运输造成机器人本体移位，对电机产生损伤和对本体的损伤。

如图2所示，所述第四臂杆本体上设有外观塑胶盖安装位5，所述外观塑胶盖安装位5位于所述连接骨架9与所述第四臂杆延伸端3 之间，所述外观塑胶盖安装位5为设置于所述第四臂杆本体上的缺口，所述外观塑胶盖安装位5四周设有螺纹孔，所述螺纹孔用于连接外观塑胶盖；此外，如图3所示，所述连接骨架9上设有外观塑胶盖安装位5，所述外观塑胶盖安装位5为设置于所述连接骨架9上的缺口，所述外观塑胶盖安装位5四周设有螺纹孔，所述螺纹孔用于连接外观塑胶盖；本实施例通过在第四臂杆本体上设置外观塑胶盖安装位5，用于安装外观塑胶盖，以保证第四臂杆本体内部密封，同时增加机器人本体的美观性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：包括第四臂杆本体，所述第四臂杆本体为空心结构，所述第四臂杆本体内部设有第四关节活动端，所述第四臂杆本体的一端为第五关节固定端，所述第四臂杆本体的另一端为第四臂杆延伸端，所述第四臂杆延伸端为环形结构，所述第四关节活动端与所述第四臂杆延伸端平行设置，所述第四关节活动端为板状结构，所述板状结构上设有第四轴驱动元件法兰安装位，所述第四轴驱动元件法兰安装位为环形结构并与所述第四臂杆延伸端同轴设置，所述第五关节固定端包括驱动部和从动部，所述驱动部与所述从动部均为环形结构且其外径相同，所述驱动部和所述从动部相对设置且其轴线重合，所述驱动部上设有第五轴驱动元件法兰安装位，所述第五轴驱动元件法兰安装位为设置于所述驱动部内侧的环形结构，所述第五轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔，所述从动部上设有轴承安装位，所述轴承安装位为设置于所述从动部内侧的环形结构。

2.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四关节活动端的轴线与所述第五关节固定端的轴线正交设置。

3.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔。

4.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四轴驱动元件法兰安装位与所述第五关节固定端之间设有连接骨架。

5.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四臂杆本体上设有第四臂杆延伸端对位销钉孔，所述第四臂杆延伸端对位销钉孔位于所述第四臂杆延伸端的侧部。

6.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四臂杆本体上设有第五关节固定端对位销钉孔，所述第五关节固定端对位销钉孔位于所述第五关节固定端的侧部。

7.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四臂杆本体的外壁与所述驱动部的侧壁之间设有加强筋。

8.根据权利要求1所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四臂杆本体的外壁与所述从动部的侧壁之间设有加强筋。

9.根据权利要求4所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述第四臂杆本体上设有外观塑胶盖安装位，所述外观塑胶盖安装位位于所述连接骨架与所述第四臂杆延伸端之间，所述外观塑胶盖安装位为设置于所述第四臂杆本体上的缺口，所述外观塑胶盖安装位四周设有螺纹孔。

10.根据权利要求4所述的六自由度机械臂的第四臂杆，其特征在于：所述连接骨架上设有外观塑胶盖安装位，所述外观塑胶盖安装位为设置于所述连接骨架上的缺口，所述外观塑胶盖安装位四周设有螺纹孔。