CN210210398U - 一种末端被动保持水平的摆臂机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种末端被动保持水平的摆臂机构，包括底座、摆臂和末端安装座。摆臂的旋转端安装在底座上，输出端安装有末端安装座，末端安装座上可以搭载执行器，末端安装座与执行器均水平安装。底座上的驱动器可以驱动摆臂进行摆臂运动，在运动过程中末端安装座始终保持水平。本实用新型末端安装座始终保持水平，可以保证末端安装座搭载的执行器正对作业对象，并完成作业任务。
Description
技术领域
本实用新型属于工业机械臂作业领域，具体涉及一种末端被动保持水平的摆臂机构。
背景技术
近年来，随着机械臂技术的发展，机器臂在工业中有着广泛的应用。机械臂结构如何搭载作业执行器才能满足与更多作业场景的需求，是提高作业效率与精准率的关键因素。有很多机械臂作业时需要水平正对作业对象进行作业，由于运动过程中作业执行器始终与臂杆结构的位置角度始终保持一样，使机械臂难以精准的完成作业，也使得任务执行的难度增加。
传统的摆臂机构为了保持末端水平，会在末端旋转点增加驱动装置，当摆臂上下摆动时，主动控制末端关节转动以达到水平状态，但驱动装置会增加末端的重量使得摆臂转动时所需驱动力矩成倍增加，且控制较为复杂，需要额外的检测设备确保末端已处于水平状态。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种末端被动保持水平的摆臂机构解决了摆臂末端在作业过程中始终保持水平状态比较困难的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包括底座、摆臂、末端安装座和执行器；摆臂的旋转端安装在底座上，末端安装座水平安装在摆臂的输出端，执行器水平安装在末端安装座上。
优选的，所述底座包括第一支座、基座、第二支座、减速装置和驱动装置。所述基座安装面为矩形，竖直安装；第一支座竖直安装在基座的一侧，第二支座竖直安装在基座的另一侧，第一支座的一侧安装有减速装置，其另一侧安装有驱动装置，第一支座和第二支座焊接在基座上。所述减速装置安装在第一支座和第二支座之间，其输入端与驱动装置的输出端连接。
采用上述优选方案的有益效果为：同时拥有减速器和驱动装置，可以较好的调节摆臂机构的摆动速度，竖直安装基座，使安装更加方便，更牢固。
优选的，所述摆臂包括主带轮、传动装置、臂杆、支承轴、从带轮和末端轴。所述支承轴安装在臂杆的旋转端外侧，其一端与第二支座连接，另一端与主带轮的一端连接；主带轮的另一端与减速装置的输出端连接，其轴线与臂杆旋转轴的轴线相同。所述臂杆的输出端安装有末端轴，末端轴铰接在臂杆的末端，末端轴上安装有从带轮，主带轮和从带轮上安装有传动装置。
所述末端安装座包括第一侧板、第二侧板和面板。所述面板安装面为矩形，竖直安装，第一侧板竖直安装在面板的一侧，第二侧板竖直安装在面板的另一侧。所述第一侧板与末端轴的一端连接，第二侧板与末端轴的另一端连接，并且第一侧板和第二侧板焊接在面板上。
采用上述优选方案的有益效果为：可以实现末端安装座始终保持水平，增大作业范围，使得摆臂机构可以应用于更多的作业场景中。
本实用新型的有益效果为：整体设计合理，结构简单，易于实现，便于安装。可以实现末端安装座始终保持水平，增大作业范围，使得摆臂机构可以应用于更多的作业场景中。同时拥有减速器和驱动装置，可以较好的调节摆臂机构的摆动速度。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种末端被动保持水平的摆臂机构示意图。
图2为本实用新型的底座结构示意图。
图3为本实用新型的摆臂结构示意图。
图4为本实用新型的末端安装座结构示意图。
其中：1-底座、2-摆臂、3-末端安装座、4-执行器、5-第一支座、6-基座、7-第二支座、8-减速装置、9-驱动装置、10-主带轮、11-传动装置、12-臂杆、13-支承轴、14-从带轮、15-末端轴、16-第一侧板、17-第二侧板、18-面板。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
下面结合附图详细说明本实用新型的一个实施例。
如图1所示，一种末端被动保持水平的摆臂机构，包括底座1、摆臂2、末端安装座3和执行器4；摆臂2的旋转端安装在底座1上，末端安装座3水平安装在摆臂2的输出端，执行器4水平安装在末端安装座3上，执行器4包含可见光相机、红外相机、补光灯、旋转机构、伸缩机构等作业设备中的一种或多种。
如图2所示，所述底座1包括第一支座5、基座6、第二支座7、减速装置8和驱动装置9。其中，基座6安装面为矩形，竖直安装；第一支座5竖直安装在基座6的一侧，第二支座7竖直安装在基座6的另一侧，第一支座5和第二支座7焊接在基座6上。第一支座5的一侧安装有减速装置8，其另一侧安装有驱动装置9。减速装置8安装在第一支座5和第二支座7之间，其输入端与驱动装置9的输出端连接。
如图3所示，所述摆臂2包括主带轮10、传动装置11、臂杆12、支承轴13、从带轮14和末端轴15。其中，支承轴13安装在臂杆12的旋转端外侧，其一端与第二支座7连接，另一端与主带轮10的一端连接；主带轮10的另一端与减速装置8的输出端连接，其轴线与臂杆12旋转轴的轴线相同。臂杆12的输出端安装有末端轴15，末端轴15铰接在臂杆12的末端，末端轴15上安装有从带轮14，主带轮10和从带轮14上安装有传动装置11。摆臂2中的传动方式可以是平型带传动、三角带传动、多槽皮带传动、同步带传动，但不限于带传动，也可以链条传动，也可以是齿轮传动。
如图4所示，所述末端安装座3包括第一侧板16、第二侧板17和面板18。其中，面板18安装面为矩形，竖直安装，第一侧板16竖直安装在面板18的一侧，第二侧板17竖直安装在面板18的另一侧，第一侧板16和第二侧板17焊接在面板18上。第一侧板16与末端轴15的一端连接，第二侧板17与末端轴15的另一端连接。
本实用新型的工作原理：支承轴13与第二支座7固定连接，主带轮10与支承轴13固定连接，则主带轮10相对于底座1始终保持绝对静止，当臂杆12逆时针转动时，传动装置11绕着主带轮10做逆时针方向的相切运动，根据相对运动原理可知，主带轮10相对于臂杆12和传动装置10则顺时针方向转动，由于主带轮10、从带轮14和传动装置11处于同一个传动系统中，从带轮14与主带轮10要保持相对静止，则从带轮14要相对于臂杆12顺时针方向转动，则从带轮14与臂杆12的转动方向相反，当带传动的传动比为1时，两者转动角度相同，从带轮14、末端轴15和末端安装座3固定连接在一起，从而当摆杆12逆时针方向转动时，末端安装座3顺时针转动相同的角度，从而始终保持水平状态。同理，臂杆12顺时针转动时，末端安装3则逆时针转动相同的角度，从而始终保持水平状态。
本实用新型整体设计合理，结构简单，易于实现，便于安装。可以实现末端安装座始终保持水平，使得摆臂机构可以应用于更多的作业场景中。同时拥有减速器和驱动装置，可以较好的调节摆臂机构的摆动速度。该种摆臂机构可以安装在移动平台上，增大作业区域，也可以安装在升降机构上，增大竖直方向的作业范围；也可以安装在横向移动机构上，增大横向作业范围。也可以应用在电力机房、数据中心机房等的运维工作，搭载在移动平台上，可以自由移动，上下摆臂可以使得末端执行器完成机柜内竖直方向所有面板上仪器仪表的监测维护工作。
Claims (10)
1.一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，包括底座(1)、摆臂(2)、末端安装座(3)和执行器(4)；所述摆臂(2)的旋转端安装在底座(1)上，末端安装座(3)水平安装在摆臂(2)的输出端，执行器(4)水平安装在末端安装座(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述底座(1)包括第一支座(5)、基座(6)、第二支座(7)、减速装置(8)和驱动装置(9)；所述基座(6)安装面为矩形，竖直安装，第一支座(5)竖直安装在基座(6)的一侧，第二支座(7)竖直安装在基座(6)的另一侧；所述第一支座(5)的一侧安装有减速装置(8)，其另一侧安装有驱动装置(9)。
3.根据权利要求2所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述第一支座(5)和第二支座(7)焊接在基座(6)上。
4.根据权利要求2所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述减速装置(8)安装在第一支座(5)和第二支座(7)之间，其输入端与驱动装置(9)的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述摆臂(2)包括主带轮(10)、传动装置(11)、臂杆(12)、支承轴(13)、从带轮(14)和末端轴(15)；
所述支承轴(13)安装在臂杆(12)的旋转端外侧，其一端与第二支座(7)连接，另一端与主带轮(10)的一端连接；所述主带轮(10)的另一端与减速装置(8)的输出端连接；所述臂杆(12)的输出端安装有末端轴(15)，末端轴(15)上安装有从带轮(14)；所述主带轮(10)和从带轮(14)上安装设置有传动装置(11)。
6.根据权利要求5所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述主带轮(10)的轴线与臂杆(12)旋转轴的轴线相同。
7.根据权利要求5所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述末端轴(15)铰接在臂杆(12)的末端。
8.根据权利要求5所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述末端安装座(3)包括第一侧板(16)、第二侧板(17)和面板(18)；所述面板(18)安装面为矩形，竖直安装，第一侧板(16)竖直安装在面板(18)的一侧，第二侧板(17)竖直安装在面板(18)的另一侧。
9.根据权利要求8所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述第一侧板(16)和第二侧板(17)焊接在面板(18)上。
10.根据权利要求8所述的一种末端被动保持水平的摆臂机构，其特征在于，所述末端轴(15)的一端与第一侧板(16)连接，其另一端与第二侧板(17)连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111998214A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-27 | 广东亿嘉和科技有限公司 | 一种机器人云台升降设备 |
| CN113001527A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-22 | 苏州普洛泰科精密工业有限公司 | 一种仿生半导体片状材料取放机构 |
| CN113099822A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-13 | 梅里科技(广州)有限公司 | 一种基于割草机用的可360度旋转的机械臂 |
| CN115145099A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-04 | 重庆第二师范学院 | 一种多功能投影设备 |
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