CN209095556U - 一种轻量化铝机械臂结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化铝机械臂结构，包括底座，底座上方安装有连接座“U”型结构内安装有机械臂，机械臂底部固定一根转轴，转轴一端与第一转轮连接，连接座底部中心设置有插入底座内的连接轴，连接轴下端安装有转盘，转盘上安装有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端安装有第二转轮，第二转轮与第一转轮之间通过相互咬合的第一传动链连接，底座上表面对应第一传动链位置处设置有一圈通槽；第二驱动电机的输出端向上垂直穿出底座与第三转轮中部连接，第三转轮与转动齿轮座之间通过相互咬合的第二传动链连接；底座四角分别安装一个电动伸缩机构，各电动伸缩机构的下端分别安装一个滑轮组件。

Description

一种轻量化铝机械臂结构

技术领域

本实用新型涉及机电一体化领域，尤指一种轻量化铝机械臂结构。

背景技术

轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解，重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好。随着科学的发展和实际生产的需要，轻量化也开始应用到机电一体化领域，尤其是机械臂结构方面。大多数现有的机械臂采用转动关节式结构，采用伺服电机驱动，各关节都采用电机内置式结构，明显缺点就是负载自重比小、结构笨重、高功耗，同时现有的轻量化的机械臂采用齿轮传动的方式灵活性和稳定性差，难以实现圆周方向上的转动角度调节，而且不易搬运转移。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的机械臂负载自重比小、结构笨重、高功耗，灵活性和稳定性差，而且不易搬运转移，现提供一种轻量化铝机械臂结构，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种轻量化铝机械臂结构，包括底座，底座中部上方垂直安装有连接座，连接座顶部为开口向上的“U”型结构，“U”型结构内安装有机械臂，机械臂底部固定一根转轴，转轴两端分别垂直穿过连接座顶部的“U”型结构两侧壁，转轴一端通过安装座固定在连接座外侧，另一端与第一转轮中部连接，连接座底部与底座之间安装有固定座，连接座底部中心设置有垂直穿过固定座并插入底座内的连接轴，固定座中部设置有与连接轴适配的轴孔，连接轴下端于底座内壁上安装有转盘，转盘上安装有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端安装有第二转轮，第二转轮与第一转轮之间通过相互咬合的第一传动链连接，底座上表面对应第一传动链位置处设置有一圈通槽；

连接座与固定座之间转动连接，连接座下部设置为外周带有齿轮结构的转动齿轮座，底座内于转盘一侧安装有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端向上垂直穿出底座与第三转轮中部连接，第三转轮与转动齿轮座之间通过相互咬合的第二传动链连接；

底座下方安装有稳固底盘，底座四角分别安装一个输出端朝下的电动伸缩机构，各电动伸缩机构的下端分别安装一个滑轮组件，稳固底盘四角对应各滑轮组件位置处分别设置一个通孔，底座上安装有控制面板，控制面板分别与第一驱动电机、第二驱动电机、电动伸缩机构的控制系统连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，机械臂顶部设置有抓手，抓手由抓手驱动机构带动，抓手驱动机构与控制面板连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，转轴与安装座之间转动连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，连接座、连接轴、转盘三者为一体结构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，第二转轮与第一转轮平行，且第二转轮位于第一转轮的正下方。

作为本实用新型的一种优选技术方案，第三转轮与转动齿轮座平行且在同一水平面上。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型通过齿轮和传动链带传动的方式驱动机械臂，将各驱动结构集中在底座内，减轻机械臂的负重，同时底座内的重心更加稳定，自由度高，不仅可竖向自由调节，而且能够沿圆周方向自由调节角度，灵活性强；通过电动伸缩机构和滑轮的配合，选择性地控制滑轮的伸缩，便于设备整体的搬运和转移。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型通槽和轴孔的结构示意图；

图3是本实用新型稳固底盘上通孔的结构示意图。

图中标号：1、底座；2、连接座；3、机械臂；4、转轴；5、安装座；6、转轮；7、支撑柱；8、连接轴；9、转盘；10、第一驱动电机；11、第二转轮；12、第一传动链；13、转动齿轮座；14、第二驱动电机；15、第三转轮；16、第二传动链；17、抓手；18、通槽；19、轴孔；20、稳固底盘；21、电动伸缩机构；22、滑轮组件；23、通孔。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-3所示，本实用新型提供一种轻量化铝机械臂结构，包括底座1，底座1中部上方垂直安装有连接座2，连接座2顶部为开口向上的“U”型结构，“U”型结构内安装有机械臂3，机械臂3底部固定一根转轴4，转轴4两端分别垂直穿过连接座2顶部的“U”型结构两侧壁，转轴4一端通过安装座5固定在连接座2外侧，另一端与第一转轮6中部连接，连接座2底部与底座1之间安装有固定座7，连接座2底部中心设置有垂直穿过固定座7并插入底座1内的连接轴8，固定座7中部设置有与连接轴8适配的轴孔19，连接轴8下端于底座1内壁上安装有转盘9，转盘9上安装有第一驱动电机10，第一驱动电机10的输出端安装有第二转轮11，第二转轮11与第一转轮6之间通过相互咬合的第一传动链12连接，底座1上表面对应第一传动链12位置处设置有一圈通槽18；

连接座2与固定座7之间转动连接，连接座2下部设置为外周带有齿轮结构的转动齿轮座13，底座1内于转盘9一侧安装有第二驱动电机14，第二驱动电机14的输出端向上垂直穿出底座1与第三转轮15中部连接，第三转轮15与转动齿轮座13之间通过相互咬合的第二传动链16连接；

底座1下方安装有稳固底盘20，底座1四角分别安装一个输出端朝下的电动伸缩机构21，各电动伸缩机构21的下端分别安装一个滑轮组件22，稳固底盘20四角对应各滑轮组件22位置处分别设置一个通孔23，底座1上安装有控制面板，控制面板分别与第一驱动电机10、第二驱动电机14、电动伸缩机构21的控制系统连接。

进一步的，机械臂3顶部设置有抓手17，抓手17由抓手驱动机构带动，抓手驱动机构与控制面板连接。

进一步的，转轴4与安装座5之间转动连接。

进一步的，连接座2、连接轴8、转盘9三者为一体结构。

进一步的，第二转轮11与第一转轮6平行，且第二转轮11位于第一转轮6的正下方。

进一步的，第三转轮15与转动齿轮座13平行且在同一水平面上。

工作原理：本实用新型通过齿轮和传动链带传动的方式驱动机械臂，将各驱动结构集中在底座内，减轻机械臂的负重，同时底座内的重心更加稳定；底座1上安装有控制面板，控制面板分别与第一驱动电机10、第二驱动电机14、电动伸缩机构21的控制系统连接，通过控制面板启动第一驱动电机10，驱动第二转轮11转动，第二转轮11通过第一传动链12带动第一转轮6转动，从而使得机械臂3沿转轴4转动，实现机械臂3的竖向自由调节；通过控制面板启动第二驱动电机14，驱动第三转轮15转动，从而通过第二传动链16带动连接座2转动，从而实现机械臂3沿圆周方向自由调节角度，灵活性强；连接座2转动带动连接轴8转动，从而带动转盘9转动，使得转盘9上的第一驱动电机10随连接座2同轴转动，保证第一转轮6与第二转轮11的稳定连接状态；设备正常工作时，稳固底盘20下表面与地面接触，稳定性好，搬运和转移时，通过控制面板启动电动伸缩机构21，将滑轮组件22由通孔23内穿出并将稳固底盘20抬高，通过滑轮组件22完成设备整体的搬运和转移。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)中部上方垂直安装有连接座(2)，连接座(2)顶部为开口向上的“U”型结构，“U”型结构内安装有机械臂(3)，机械臂(3)底部固定一根转轴(4)，转轴(4)两端分别垂直穿过连接座(2)顶部的“U”型结构两侧壁，转轴(4)一端通过安装座(5)固定在连接座(2)外侧，另一端与第一转轮(6)中部连接，连接座(2)底部与底座(1)之间安装有固定座(7)，连接座(2)底部中心设置有垂直穿过固定座(7)并插入底座(1)内的连接轴(8)，固定座(7)中部设置有与连接轴(8)适配的轴孔(19)，连接轴(8)下端于底座(1)内壁上安装有转盘(9)，转盘(9)上安装有第一驱动电机(10)，第一驱动电机(10)的输出端安装有第二转轮(11)，第二转轮(11)与第一转轮(6)之间通过相互咬合的第一传动链(12)连接，底座(1)上表面对应第一传动链(12)位置处设置有一圈通槽(18)；

连接座(2)与固定座(7)之间转动连接，连接座(2)下部设置为外周带有齿轮结构的转动齿轮座(13)，底座(1)内于转盘(9)一侧安装有第二驱动电机(14)，第二驱动电机(14)的输出端向上垂直穿出底座(1)与第三转轮(15)中部连接，第三转轮(15)与转动齿轮座(13)之间通过相互咬合的第二传动链(16)连接；

底座(1)下方安装有稳固底盘(20)，底座(1)四角分别安装一个输出端朝下的电动伸缩机构(21)，各电动伸缩机构(21)的下端分别安装一个滑轮组件(22)，稳固底盘(20)四角对应各滑轮组件(22)位置处分别设置一个通孔(23)，底座(1)上安装有控制面板，控制面板分别与第一驱动电机(10)、第二驱动电机(14)、电动伸缩机构(21)的控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，机械臂(3)顶部设置有抓手(17)，抓手(17)由抓手驱动机构带动，抓手驱动机构与控制面板连接。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，转轴(4)与安装座(5)之间转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，连接座(2)、连接轴(8)、转盘(9)三者为一体结构。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，第二转轮(11)与第一转轮(6)平行，且第二转轮(11)位于第一转轮(6)的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化铝机械臂结构，其特征在于，第三转轮(15)与转动齿轮座(13)平行且在同一水平面上。