CN207874263U - 六轴工业机械臂 - Google Patents

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吴靓
王靖
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Abstract

本实用新型公开了一种通过转动实现机械手六个自由度调节,调整夹爪抓取角度操作简单,同时结构简单的六轴工业机械臂。该六轴工业机械臂,包括底座、第一支撑臂、第一转臂、第二转臂、连接头、第三转臂;所述底座上设置有转台,所述转台具有转台转动驱动装置;所述第一支撑臂与转台固定连接,第一支撑臂与第二转臂铰接,所述第二转臂的另一端设置有连接头,所述连接头通过转动驱动装置绕沿第二转臂长度方向上的几何中心线转动安装在第二转臂上;所述第三转臂一端与连接头铰接,另一端设置有所述第二支撑臂,所述第二支撑臂一端设置有夹爪;所述第二支撑臂上设置有夹爪驱动装置。采用该六轴工业机械臂,结构简单,安装拆卸方便,便于保养维护。

Description

六轴工业机械臂
技术领域
本实用新型涉及一种机械臂,尤其是一种六轴工业机械臂。
背景技术
众所周知的:机械手是一种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。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点;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。
现有技术中如中国专利申请,专利号ZL 201720082105.5《一种六轴机械手》;该实用新型公开了一种六轴机械手,包括了底座,在所述底座上支承着第一电机和第一转轴,在所述第一转轴上固定着机械座,在所述机械座上开设了安装孔,在所述安装孔中穿设着第二转轴,所述第二转轴一端连接着第二电机,另一端连接着机械腕,在所述机械腕的顶部设置有第三转轴,所述第三转轴一端连接着机械腕,另一端连接着第三电机,在所述第三转轴上套设了机械臂,在所述机械臂的端部设置了第四转轴,在所述第四转轴上套设了抓取手,在所述抓取手上夹持着工件,在所述抓取手上设置了联接部件,所述联接部件包括了毂、花键套和轴,所述花键套中形成了内花键槽,该联接部件能满足大力矩输出的要求。
上述实用新型公开的一种六轴机械手,是通过在第四转轴上套装抓手实现抓取手转动方向上的抓取角度调节,但是其实现转手在于竖直方向上抓取的角度只能通过套装在第三转轴上的机械臂实现,由于抓取手的水平抓取距离需要通过套装在第三转轴上的机械臂以及套装在第二转轴上的机械臂之间的相对转动才能实现,从而使得在调节抓手竖向抓取角度时必须与水平抓取距离同时调节,因此控制复杂,并且该申请所述的六轴机械手结构复杂,安装操作繁琐。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过转动实现机械手六个自由度调节,调整夹爪抓取角度操作简单,同时结构简单的六轴工业机械臂。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:六轴工业机械臂,包括底座、第一支撑臂、第一转臂、第二转臂、连接头、第三转臂;
所述底座上设置有转台,所述转台具有转台转动驱动装置;所述第一支撑臂一端与转台固定连接,另一端与第一转臂铰接;所述第一转臂的另一端与第二转臂的一端铰接,所述第二转臂的另一端设置有连接头,所述连接头通过转动驱动装置绕沿第二转臂长度方向上的几何中心线转动安装在第二转臂上;所述第三转臂一端与连接头铰接,另一端设置有第二支撑臂,所述第二支撑臂一端设置有夹爪;所述第二支撑臂上设置有夹爪驱动装置;
所述第一支撑臂上设置有驱动第一转臂相对于第一支撑臂转动的第一转动驱动装置;所述第一转臂上设置有驱动第二转臂相对于第一转臂转动的第二转动驱动装置;所述连接头上设置有驱动第三转臂相对于连接头转动的第三转动驱动装置。
优选的,所述第一转动驱动装置包括固定安装在第一支撑臂上的减速器、固定安装在第一转臂上的转动轴套以及驱动装置;
所述减速器与驱动装置之间设置有稳定装置;所述稳定装置包括壳体,所述壳体内设置有惯性轮;所述惯性轮一端设置有连接轴套,所述连接轴套内安装有连接轴;所述连接轴一端穿过惯性轮;
所述驱动装置具有转动输出轴,所述减速器具有输入转轴和输出转轴;
所述转动输出轴通过连接轴套与连接轴的一端连接,所述连接轴的一端与输入转轴连接;
所述转动轴套通过轴承与第一支撑臂转动连接;所述转动轴套内设置有转动块;所述转动轴套通过转动块与输出转轴同轴连接,且固定连接。
进一步的,所述转台转动驱动装置设置在第一支撑臂上。
进一步的,所述第二转臂上设置有安装凹槽,所述转动驱动装置设置在第二转臂得安装凹槽内。
优选的,所述驱动装置采用电机。
进一步的,所述轴承具有的内圈套装在转动轴套的中间位置,所述轴承具有的外圈与第一支撑臂固定连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型所述的六轴工业机械臂,由于包括第一转臂、第二转臂、第三转臂;通过三个转臂的转动能够实现抓取距离和高度的调节,同时第一转臂铰接在第一支撑臂上,通过第一支撑臂在转台上的转动,能够实现抓取方向的调节;因此该六轴工业机械臂能够实现空间内6个自由度的调节。
同时,通过设置可以转动的连接头以及第三转臂将夹爪安装到机械臂上,从而可以通过连接头的转动以及第三转臂的转动实现夹爪抓取角度的调节,从而使得抓取角度的调节操作简单,便于操作,其次,本实用新型所述的六轴工业机械臂,结构简单,安装拆卸方便,便于保养维护,有利于降低制造成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例中六轴工业机械臂的立体图;
图2是本实用新型实施例中六轴工业机械臂的主视图;
图3是本实用新型实施例中六轴工业机械臂的侧视图;
图4是本实用新型实施例中第一转动驱动装置的结构示意图;
图中标示:1-底座,2-转台,3-第一支撑臂,4-转台转动驱动装置,5-第一转臂,6-第一转动驱动装置,61-驱动装置,611-转动输出轴,62-壳体,621-惯性轮,622-连接轴套,623- 连接轴,63-减速器,631-输入转轴,632-输出转轴,64-转动块,65-转动轴套,66-轴承,7- 第二转臂,8-第二转动驱动装置,9-连接头,10-转动驱动装置,11-第三转臂,12-第三转动驱动装置,13-第二支撑臂,14-夹爪,15-夹爪驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示,本实用新型所述的六轴工业机械臂,包括底座1、第一支撑臂3、第一转臂 5、第二转臂7、连接头9、第三转臂11;
所述底座1上设置有转台2,所述转台2具有转台转动驱动装置4;所述第一支撑臂3一端与转台2固定连接,另一端与第一转臂5铰接;所述第一转臂5的另一端与第二转臂7的一端铰接,所述第二转臂7的另一端设置有连接头9,所述连接头9通过转动驱动装置10绕沿第二转臂7长度方向上的几何中心线转动安装在第二转臂7上;所述第三转臂11一端与连接头9铰接,另一端设置有第二支撑臂13,所述第二支撑臂13一端设置有夹爪14;所述第二支撑臂13上设置有夹爪驱动装置15;
所述第一支撑臂3上设置有驱动第一转臂5相对于第一支撑臂3转动的第一转动驱动装置6;所述第一转臂5上设置有驱动第二转臂7相对于第一转臂5转动的第二转动驱动装置8;所述连接头9上设置有驱动第三转臂11相对于连接头9转动的第三转动驱动装置12。
具体的,所述转台转动驱动装置4、转动驱动装置10均可以采用电机或者液压马达。选择电机或者液压马达主要取决于机械手采用液压控制还是电器控制。
在使用本实用新型所述六轴工业机械臂抓取物件的过程中:
首先,启动转台转动驱动装置4使得转台2转动,从而带动第一支撑臂3转动,第一支撑臂3带动第一转臂5、第二转臂7、连接头9、第三转臂11、第二支撑臂13以及夹爪14整体转动,从而实现抓取方向的调节。
然后启动第一转动驱动装置6以及第二转动驱动装置8,实现第一转臂5和第二转臂7 的转动,从而实现抓取高度和抓取距离的调节。然后通过启动转动驱动装置10使得连接头9 转动,同时启动第三转动驱动装置12,使得第三转臂11转动,调节第二支撑臂13的位置,从而实现对抓取距离的微调以及夹爪14抓取角度的调节。
通过上述操作最终实现空间内6个自由度方向上的调节,使得夹爪14能够准确的抓取物件,最后通过启动夹爪驱动装置15使得夹爪14抓紧物件。在将物件进行移动过程中,对物件的放置位置的调节与对物件抓取位置的调节同理。
本实用新型所述的六轴工业机械臂,由于包括第一转臂5、第二转臂7;通过两个转臂的转动能够实现抓取距离和高度的调节,同时第一转臂5铰接在第一支撑臂3上,通过第一支撑臂3在转台2上的转动,能够实现抓取方向的调节;因此该六轴工业机械臂能够实现空间内6个自由度的调节。同时,通过设置可以转动的连接头9以及第三转臂11将夹爪4安装到机械臂上,从而可以通过连接头9的转动以及第三转臂11的转动实现夹爪14抓取角度的调节,从而使得抓取角度的调节操作简单,便于操作,其次,本实用新型所述的六轴工业机械臂,结构简单,安装拆卸方便,便于保养维护,有利于降低制造成本。
所述第一转动驱动装置6可以采用多种驱动方式,比如通过电机和减速箱支架进行驱动,为了保证转动的精度,优选的,所述第一转动驱动装置6包括固定安装在第一支撑臂3上的减速器63、固定安装在第一转臂5上的转动轴套65以及驱动装置61;
所述减速器63与驱动装置61之间设置有稳定装置;所述稳定装置包括壳体62,所述壳体62内设置有惯性轮621;所述惯性轮一端设置有连接轴套622,所述连接轴套622内安装有连接轴623;所述连接轴623一端穿过惯性轮621;
所述驱动装置61具有转动输出轴611,所述减速器63具有输入转轴631和输出转轴632;
所述转动输出轴611通过连接轴套622与连接轴623的一端连接,所述连接轴623的一端与输入转轴631连接;
所述转动轴套65通过轴承66与第一支撑臂3转动连接;所述转动轴套65内设置有转动块64;所述转动轴套65通过转动块64与输出转轴632同轴连接,且固定连接。
在采用上述第一转动驱动装置6对机械臂的转臂进行驱动的过程中:
首先启动驱动装置61,驱动装置61的转动输出轴611转动,由于所述转动输出轴611 通过连接轴套622与连接轴623的一端连接,因此转动输出轴611带动连接轴套622以及连接轴623转动,同时连接轴套622带动惯性轮621转动,由于惯性轮621的作用从而使得传动平稳。然后通过连接轴623将动力传递到输入转轴631,通过减速器63的减速作用,动力最后由输出转轴632传动到转动轴套65,由于所述转动轴套65通过轴承66与第一支撑臂3 转动连接;转动轴套5固定安装在第一转臂5上,因此转动轴套5带动第一转臂5相对于第一支撑臂3转动;从而实现对转第一转臂5的转动驱动。
上述第一转动驱动装置6,由于在减速器63与驱动装置61之间设置有稳定装置,因此能够保证传动稳定,从而保证减速器的输出转动精度较高,提高旋转臂的转动精度,同时通过设置转动轴套65实现减速器3的输出转轴32与转臂之间的连接,从而便于安装,只需将转动输出轴插入到转动轴套内的转动块上即可,便于安装拆卸,便于设备的维护。
所述驱动装置61可以采用液压马达,如果设备采用液压控制那么优选液压马达;为了便于控制同时降低成本,优选的,所述驱动装置61采用电机。
为了使得转动轴套65在相对与第一支撑臂3转动过程中平稳转动,同时简化结构,进一步的,所述轴承66具有的内圈套装在转动轴套65的中间位置,所述轴承66具有的外圈与第一支撑臂3固定连接。将轴承66具有的内圈套装在转动轴套65的中间位置,从而采用一个轴承6即可实现转动轴套65与第一支撑臂3的连接,从而有利于简化结构。
为了简化结构,具体的,所述转台转动驱动装置4设置在第一支撑臂3上。所述第二转臂7上设置有安装凹槽,所述转动驱动装置10设置在第二转臂7得安装凹槽内。

Claims (6)

1.六轴工业机械臂,其特征在于:包括底座(1)、第一支撑臂(3)、第一转臂(5)、第二转臂(7)、连接头(9)、第三转臂(11);
所述底座(1)上设置有转台(2),所述转台(2)具有转台转动驱动装置(4);所述第一支撑臂(3)一端与转台(2)固定连接,另一端与第一转臂(5)铰接;所述第一转臂(5)的另一端与第二转臂(7)的一端铰接,所述第二转臂(7)的另一端设置有连接头(9),所述连接头(9)通过转动驱动装置(10)绕沿第二转臂(7)长度方向上的几何中心线转动安装在第二转臂(7)上;所述第三转臂(11)一端与连接头(9)铰接,另一端设置有第二支撑臂(13),所述第二支撑臂(13)一端设置有夹爪(14);所述第二支撑臂(13)上设置有夹爪驱动装置(15);
所述第一支撑臂(3)上设置有驱动第一转臂(5)相对于第一支撑臂(3)转动的第一转动驱动装置(6);所述第一转臂(5)上设置有驱动第二转臂(7)相对于第一转臂(5)转动的第二转动驱动装置(8);所述连接头(9)上设置有驱动第三转臂(11)相对于连接头(9)转动的第三转动驱动装置(12)。
2.如权利要求1所述的六轴工业机械臂,其特征在于:所述第一转动驱动装置(6)包括固定安装在第一支撑臂(3)上的减速器(63)、固定安装在第一转臂(5)上的转动轴套(65)以及驱动装置(61);
所述减速器(63)与驱动装置(61)之间设置有稳定装置;所述稳定装置包括壳体(62),所述壳体(62)内设置有惯性轮(621);所述惯性轮一端设置有连接轴套(622),所述连接轴套(622)内安装有连接轴(623);所述连接轴(623)一端穿过惯性轮(621);
所述驱动装置(61)具有转动输出轴(611),所述减速器(63)具有输入转轴(631)和输出转轴(632);
所述转动输出轴(611)通过连接轴套(622)与连接轴(623)的一端连接,所述连接轴(623)的一端与输入转轴(631)连接;
所述转动轴套(65)通过轴承(66)与第一支撑臂(3)转动连接;所述转动轴套(65)内设置有转动块(64);所述转动轴套(65)通过转动块(64)与输出转轴(632)同轴连接,且固定连接。
3.如权利要求1所述的六轴工业机械臂,其特征在于:所述转台转动驱动装置(4)设置在第一支撑臂(3)上。
4.如权利要求1所述的六轴工业机械臂,其特征在于:所述第二转臂(7)上设置有安装凹槽,所述转动驱动装置(10)设置在第二转臂(7)得安装凹槽内。
5.如权利要求2所述的六轴工业机械臂,其特征在于:所述驱动装置(61)采用电机。
6.如权利要求5所述的六轴工业机械臂,其特征在于:所述轴承(66)具有的内圈套装在转动轴套(65)的中间位置,所述轴承(66)具有的外圈与第一支撑臂(3)固定连接。
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