CN211278478U - 一种高灵活度的五轴加工机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于五轴机械臂技术领域，尤其为一种高灵活度的五轴加工机械臂，包括控制系统、支撑底座,所述支撑底座的上侧安设有一号连接臂，所述一号连接臂的右侧安设有二号连接臂，所述二号连接臂的上侧安设有三号连接臂，所述三号连接臂的一侧连接有四号连接臂，通过五轴机械臂输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂单独或者联动运动，可以上下、左右以及俯仰地变换方位，更能直线、弧线以及曲线走点，经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作，通过五号活动轴处可连接多种加工工具，进行自动工作，便于操作，灵活高效。

Description

一种高灵活度的五轴加工机械臂

技术领域

本实用新型属于五轴机械臂技术领域，具体涉及一种高灵活度的五轴加工机械臂。

背景技术

机械臂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。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，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，随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向，工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机械手的是工业机器人的一个重要分支，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性，现有的机械臂结构复杂，且灵活性差。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种高灵活度的五轴加工机械臂，具有结构简单、且灵活性高的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高灵活度的五轴加工机械臂，包括控制系统、支撑底座,所述支撑底座的上侧安设有一号连接臂，所述一号连接臂的右侧安设有二号连接臂，所述二号连接臂的上侧安设有三号连接臂，所述三号连接臂的一侧连接有四号连接臂，所述支撑底座的内部安设有一号电机，所述一号电机的一侧安设有锥形齿轮从动一，所述锥形齿轮从动一的上端贴合在锥形齿轮主动一的上端，所述锥形齿轮主动一的中部安设有传动杆，所述传动杆的另一端固定连接一号活动轴，所述一号连接臂包括二号活动轴，所述一号连接臂的内部安设有二号电机，所述二号电机的一端安设有齿轮一，所述齿轮一的侧面与齿轮二相贴合，所述齿轮二与齿轮三前端侧面贴合，所述齿轮三的上侧安设有三号电机，所述三号电机的顶端安设有锥形齿轮主动二，所述锥形齿轮主动二的上侧安设有三号活动轴，所述三号活动轴的内侧安设有锥形齿轮从动二，所述锥形齿轮主动二与锥形齿轮从动二的上端相贴合，所述锥形齿轮从动二的一侧连接安设有四号电机，所述四号电机的另一端连接有四号活动轴，所述四号活动轴连接五号电机，所述五号电机的一端安设有五号活动轴，所述控制系统包括PLC、电机驱动单元、显示操作单元。

优选的，所述PLC与电机驱动单元、显示操作单元均电性连接，所述电机驱动单元包括第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器；分别进行驱动一号电机、二号电机、三号电机、四号电机、五号电机进行单独或联动运动。

优选的，所述支撑底座为圆形底座，且内部的一号电机横向放置，上侧的一号活动轴与一号连接臂连接，所述一号电机带动锥形齿轮从动一旋转，所述锥形齿轮从动一带动锥形齿轮主动一旋转，所述锥形齿轮主动一通过传动杆带动一号活动轴旋转；可带动整体旋转。

优选的，所述一号连接臂内的二号电机横向放置，二号电机带动齿轮一旋转，齿轮一带动齿轮三旋转；可带动二号连接臂前后活动。

优选的，所述三号电机竖向放置，通过三号电机带动锥形齿轮主动二旋转，通过锥形齿轮主动二带动锥形齿轮从动二旋转；且通过锥形齿轮主动二与锥形齿轮从动二带动四号连接臂旋转，进行自动工作。

优选的，所述五号电机为向下倾斜安设，通过五号电机带动五号活动轴旋转；可通过五号活动轴带动加工物件，移动或搬运等，灵活方便。

优选的，所述主要通过控制系统的控制实现操作，控制方法包括一下步骤：

步骤一：本五轴机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂上分别安装有一号电机、二号电机、三号电机、四号电机、五号电机，通过一号电机、二号电机、三号电机、四号电机、五号电机分别驱动机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂；

步骤二：一号电机、二号电机、三号电机、四号电机、五号电机与控制系统的电机驱动单元电性连接；

步骤三：通过显示操作单元对控制系统进行操作，该显示操作单元为触摸显示屏，其显示界面在软件系统的支持下具有读写数据窗口并可呈现读写数据的输入键；

步骤四：通过输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂单独或者联动运动；

步骤五：通过五号活动轴处可连接多种加工工具，进行自动工作，灵活高效；

步骤六：经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作。

本实用新型的有益效果是：通过五轴机械臂输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂单独或者联动运动，可以上下、左右以及俯仰地变换方位，更能直线、弧线以及曲线走点，经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作，通过五号活动轴处可连接多种加工工具，进行自动工作，便于操作，灵活高效。

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为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的侧剖面结构示意图；

图3为本实用新型的底侧结构示意图；

图中：1、支撑底座；101、一号活动轴；102、一号电机；103、锥形齿轮主动一；104、锥形齿轮从动一；2、一号连接臂；201、二号活动轴；202、二号电机；203、齿轮一；204、齿轮二；205、齿轮三；3、二号连接臂；301、三号活动轴；302、三号电机；303、锥形齿轮主动二；304、锥形齿轮从动二；4、三号连接臂；401、四号活动轴；402、四号电机；5、四号连接臂；501、五号活动轴；502、五号电机。

具体实施方式

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

请参阅图1-图3，本实用新型提供以下技术方案：一种高灵活度的五轴加工机械臂，包括控制系统、支撑底座1,支撑底座1的上侧安设有一号连接臂2，一号连接臂2的右侧安设有二号连接臂3，二号连接臂3的上侧安设有三号连接臂4，三号连接臂4的一侧连接有四号连接臂5，支撑底座1的内部安设有一号电机102，一号电机102的一侧安设有锥形齿轮从动一104，锥形齿轮从动一104的上端贴合在锥形齿轮主动一103的上端，锥形齿轮主动一103的中部安设有传动杆，传动杆的另一端固定连接一号活动轴101，一号连接臂2包括二号活动轴201，一号连接臂2的内部安设有二号电机202，二号电机202的一端安设有齿轮一203，齿轮一203的侧面与齿轮二204相贴合，齿轮二204与齿轮三205前端侧面贴合，齿轮三205的上侧安设有三号电机302，三号电机302的顶端安设有锥形齿轮主动二303，锥形齿轮主动二303的上侧安设有三号活动轴301，三号活动轴301的内侧安设有锥形齿轮从动二304，锥形齿轮主动二303与锥形齿轮从动二304的上端相贴合，锥形齿轮从动二304的一侧连接安设有四号电机402，四号电机402的另一端连接有四号活动轴401，四号活动轴401连接五号电机502，五号电机502的一端安设有五号活动轴501，控制系统包括PLC、电机驱动单元、显示操作单元。

具体的，PLC与电机驱动单元、显示操作单元均电性连接，电机驱动单元包括第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器；分别进行驱动一号电机102、二号电机202、三号电机302、四号电机402、五号电机502进行单独或联动运动。

具体的，支撑底座1为圆形底座，且内部的一号电机102横向放置，上侧的一号活动轴101与一号连接臂2连接，一号电机102带动锥形齿轮从动一104旋转，锥形齿轮从动一104带动锥形齿轮主动一103旋转，锥形齿轮主动一103通过传动杆带动一号活动轴101旋转；可带动整体旋转。

具体的，一号连接臂2内的二号电机202横向放置，二号电机202带动齿轮一203旋转，齿轮一203带动齿轮三205旋转；可带动二号连接臂3前后活动。

具体的，三号电机302竖向放置，通过三号电机302带动锥形齿轮主动二303旋转，通过锥形齿轮主动二303带动锥形齿轮从动二304旋转；且通过锥形齿轮主动二303与锥形齿轮从动二304带动四号连接臂5旋转，进行自动工作。

具体的，五号电机502为向下倾斜安设，通过五号电机502带动五号活动轴501旋转；可通过五号活动轴501带动加工物件，移动或搬运等，灵活方便。

具体的，主要通过控制系统的控制实现操作，控制方法包括一下步骤：

步骤一：本五轴机械臂的支撑底座1、一号连接臂2、二号连接臂3、三号连接臂4、四号连接臂5上分别安装有一号电机102、二号电机202、三号电机302、四号电机402、五号电机502，通过一号电机102、二号电机202、三号电机302、四号电机402、五号电机502分别驱动机械臂的支撑底座1、一号连接臂2、二号连接臂3、三号连接臂4、四号连接臂5；

步骤二：一号电机102、二号电机202、三号电机302、四号电机402、五号电机502与控制系统的电机驱动单元电性连接；

步骤三：通过显示操作单元对控制系统进行操作，该显示操作单元为触摸显示屏，其显示界面在软件系统的支持下具有读写数据窗口并可呈现读写数据的输入键；

步骤四：通过输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座1、一号连接臂2、二号连接臂3、三号连接臂4、四号连接臂5单独或者联动运动；

步骤五：通过五号活动轴501处可连接多种加工工具，进行自动工作，灵活高效；

步骤六：经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作。

本实用新型的工作原理及使用流程：在使用时，首先通过五轴机械臂输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座、一号连接臂、二号连接臂、三号连接臂、四号连接臂单独或者联动运动，可以上下、左右以及俯仰地变换方位，更能直线、弧线以及曲线走点，经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作，通过五号活动轴处可连接多种加工工具，进行自动工作。

最后应说明的是：以上所述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，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高灵活度的五轴加工机械臂，包括控制系统、支撑底座（1）,其特征在于：所述支撑底座（1）的上侧安设有一号连接臂（2），所述一号连接臂（2）的右侧安设有二号连接臂（3），所述二号连接臂（3）的上侧安设有三号连接臂（4），所述三号连接臂（4）的一侧连接有四号连接臂（5），所述支撑底座（1）的内部安设有一号电机（102），所述一号电机（102）的一侧安设有锥形齿轮从动一（104），所述锥形齿轮从动一（104）的上端贴合在锥形齿轮主动一（103）的上端，所述锥形齿轮主动一（103）的中部安设有传动杆，所述传动杆的另一端固定连接一号活动轴（101），所述一号连接臂（2）包括二号活动轴（201），所述一号连接臂（2）的内部安设有二号电机（202），所述二号电机（202）的一端安设有齿轮一（203），所述齿轮一（203）的侧面与齿轮二（204）相贴合，所述齿轮二（204）与齿轮三（205）前端侧面贴合，所述齿轮三（205）的上侧安设有三号电机（302），所述三号电机（302）的顶端安设有锥形齿轮主动二（303），所述锥形齿轮主动二（303）的上侧安设有三号活动轴（301），所述三号活动轴（301）的内侧安设有锥形齿轮从动二（304），所述锥形齿轮主动二（303）与锥形齿轮从动二（304）的上端相贴合，所述锥形齿轮从动二（304）的一侧连接安设有四号电机（402），所述四号电机（402）的另一端连接有四号活动轴（401），所述四号活动轴（401）连接五号电机（502），所述五号电机（502）的一端安设有五号活动轴（501），所述控制系统包括PLC、电机驱动单元、显示操作单元。

2.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：所述PLC与电机驱动单元、显示操作单元均电性连接，所述电机驱动单元包括第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第五驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：所述支撑底座（1）为圆形底座，且内部的一号电机（102）横向放置，上侧的一号活动轴（101）与一号连接臂（2）连接，所述一号电机（102）带动锥形齿轮从动一（104）旋转，所述锥形齿轮从动一（104）带动锥形齿轮主动一（103）旋转，所述锥形齿轮主动一（103）通过传动杆带动一号活动轴（101）旋转。

4.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：所述一号连接臂（2）内的二号电机（202）横向放置，二号电机（202）带动齿轮一（203）旋转，齿轮一（203）带动齿轮三（205）旋转。

5.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：所述三号电机（302）竖向放置，通过三号电机（302）带动锥形齿轮主动二（303）旋转，通过锥形齿轮主动二（303）带动锥形齿轮从动二（304）旋转。

6.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：所述五号电机（502）为向下倾斜安设，通过五号电机（502）带动五号活动轴（501）旋转。

7.根据权利要求1所述的一种高灵活度的五轴加工机械臂，其特征在于：主要通过控制系统的控制实现操作，控制方法包括一下步骤：

步骤一：本五轴机械臂的支撑底座（1）、一号连接臂（2）、二号连接臂（3）、三号连接臂（4）、四号连接臂（5）上分别安装有一号电机（102）、二号电机（202）、三号电机（302）、四号电机（402）、五号电机（502），通过一号电机（102）、二号电机（202）、三号电机（302）、四号电机（402）、五号电机（502）分别驱动机械臂的支撑底座（1）、一号连接臂（2）、二号连接臂（3）、三号连接臂（4）、四号连接臂（5）；

步骤二：一号电机（102）、二号电机（202）、三号电机（302）、四号电机（402）、五号电机（502）与控制系统的电机驱动单元电性连接；

步骤三：通过显示操作单元对控制系统进行操作，该显示操作单元为触摸显示屏，其显示界面在软件系统的支持下具有读写数据窗口并可呈现读写数据的输入键；

步骤四：通过输入控制参数，自动控制五轴机械臂的支撑底座（1）、一号连接臂（2）、二号连接臂（3）、三号连接臂（4）、四号连接臂（5）单独或者联动运动；

步骤五：通过五号活动轴（501）处可连接多种加工工具，进行自动工作，灵活高效；

步骤六：经过程序运算、电机驱动单元、显示操作单元实现五轴机器臂自动灵活控制的加工工作。

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