CN212763457U - 一种电机驱动的可伸缩机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种电机驱动的可伸缩机械臂，包括底座，还包括支撑臂、第一角度调节组件和第二角度调节组件，所述底座上设有支撑臂，所述支撑臂为伸缩式液压缸，支撑臂的固定端与底座固定连接，支撑臂的活动端设有第一角度调节组件，所述第二角度调节组件设于所述第一角度调节组件的支撑杆顶部，所述第二角度调节组件用于进一步精确角度调整。本实用新型通过支撑臂进行高度调整、第一角度调整组件和第二角度调整组件三者的相互配合，使立体空间的活动范围更大，大大提高机械臂的造作空间，灵活度更高，应用范围更广，夹取物品更准确，还不会对易碎物品造成损坏。

Description

一种电机驱动的可伸缩机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，特别是一种电机驱动的可伸缩机械臂。

背景技术

在加工制造、运输分拣、化工生物等各个领域中，传统的生产过程都是由人工来完成工件的抓取、搬运、安装，生产效率低，工作危险性大，劳动力费用高，工作强度高，作业人员更换较频繁，机械臂是在机器人领域中应用最广泛的一种自动化装置，已经开始大量取代人工作业。现有技术的机械臂需要安装驱动设备上，而驱动设备大多是通过旋转连接件来驱动机械手的转动的。传统的机械手位置不能调整，且机械臂的转动角度有限，使机械臂在运行上具有一定的局限性，因此，我们需要设计出一种便于调整位置，多角度转动的机械手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电机驱动的可伸缩机械臂。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

包括底座，还包括支撑臂、第一角度调节组件和第二角度调节组件，所述支撑臂为伸缩式液压缸，所述支撑臂的固定端与底座固定连接，支撑臂的活动端设有第一角度调节组件；

所述第一角度调节组件包括第一旋转电机、固定座和支撑杆，所述第一旋转电机固定在支撑臂的活动端，所述第一旋转电机的输出端与所述固定座固定连接，所述支撑杆通过固定销旋转安装在所述固定座上，所述固定座一侧设有第一液压缸，所述第一液压缸的活塞杆与所述支撑杆铰接；

所述第二角度调节组件设于所述第一角度调节组件的支撑杆顶部，所述第二角度调节组件用于进一步精确角度调整。

通过支撑臂可实现机械臂竖直高度的调节，第一旋转电机和第一角度调节组件的配合能够实现竖直方向的360度转动以及支撑杆在二维平面的转动，两者配合实现了三维半球体中任意位置的调整。

第二角度调节组件的设计使机械臂活动范围扩大，同时还可以使夹取的灵活度更高。

进一步的，所述第二角度调节组件包括第二旋转电机、第三旋转电机、蜗杆、涡轮、第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架的两端分别与所述蜗杆的两端通过轴承转动连接，所述第二旋转电机的输出端与所述蜗杆的一端固定连接，所述第三旋转电机的输出端与所述支撑架固定连接，所述涡轮与所述蜗杆啮合，所述涡轮与所述第一支撑架通过转轴连接，所述转轴与所述第一支撑架之间通过轴承连接，所述转轴上固定设置有第二支撑架。

工作过程：第二旋转电机转动带动蜗杆转动，蜗杆转动带动涡轮转动，涡轮转动能够使第二支撑架沿垂直于X轴的平面转动，当第三旋转电机转动时，带动第一支撑架转动，第一支撑架带动第二支撑架沿垂直于Y轴的二平面转动，因此实现了在第一角度调整的基础上进行微调使夹取机构能够与待夹取物品的角度更适配。

进一步的，所述第一支撑架包括横框和两条竖杆，所述横框呈矩形，所述转轴的两端分别与所述横框相对的两条边框通过轴承连接，竖杆设置于相对的两条横框上，每条所述竖杆的另一端与所述蜗杆通过轴承连接。

进一步的，第二支撑架与转轴固定连接并且位于所述横框的外侧。

进一步的，所述可伸缩机械臂还包括夹取机构，所述夹取机构固设于所述第二支撑架上，所述夹取机构包括第二液压缸、连接杆和多条夹取条，所述第二液压缸的缸体一端与第二支撑架的顶端面固定连接，所述夹取条活动设置于所述第二液压缸的缸体上，相邻的夹取条之间距离相等，每条所述夹取条分别对应设置有一根连接杆，每根所述连接杆的另一端与所述第二液压缸的活塞杆活动连接

所述第二液压缸的活塞杆伸长时，所述连接杆与所述第二液压缸的缸体之间的角度为锐角，所述夹取条处于夹紧状态。

当第二液压缸的活塞还未伸长时，连接杆对夹取条有向外的推力，此时夹取条是张开的状态，当活塞伸长后，连接杆向内侧拉夹取条，所述连接杆与所述第二液压缸的缸体之间的角度为锐角，使夹取条将待抓取物品夹牢。

进一步的，所述夹取条的内侧设有弹性垫片，这样夹紧物品时不会对易碎或易挤压物品造成破坏。

进一步的，所述固定座上设有用于支撑所述第一液压缸的支撑座，所述第一液压缸与所述支撑座铰接。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过支撑臂进行高度的调整、以及和第一角度调整组件、第二角度调整组件的相互配合，使立体空间的活动范围更大，大大提高机械臂的造作空间，灵活度更高，应用范围更广，夹取物品更准确，还不会对易碎物品造成损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的第二角度调节组件的结构示意图；

图3为本实用新型的第二角度调节组件的立体图；

图4为本实用新型的夹取机构的结构示意图；

图5为本实用新型的夹取机构的打开状态示意图；

图中：1-底座，2-支撑臂，21-固定端，22-活动端，3-第一角度调节组件，31-第一旋转电机，32-固定座，33-支撑杆，34-固定销，35-第一液压缸，351-第一活塞杆，36-支撑座，4-第二角度调节组件，41-第二旋转电机，42-第三旋转电机，43-蜗杆，44-第一支撑架，441-横框，442-竖杆，45-涡轮，46-转轴，47-第二支撑架，5-夹取机构，51-第二液压缸，511-第二活塞杆，52-连接杆，53-夹取条。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种电机驱动的可伸缩机械臂，包括底座1，还包括支撑臂2、第一角度调节组件3和第二角度调节组件4，所述支撑臂2为伸缩式液压缸，所述支撑臂的固定端21与底座1固定连接，支撑臂的活动端22设有第一角度调节组件；

所述第一角度调节组件3包括第一旋转电机31、固定座32和支撑杆33，所述第一旋转电机31固定在支撑臂2的活动端，所述第一旋转电机31的输出端与所述固定座32固定连接，其中，第一旋转电机31的输出轴竖直设置，使固定座32可以在竖直方向上进行360度旋转，所述支撑杆33通过固定销34旋转安装在所述固定座32上，所述固定座32一侧设有第一液压缸35，所述第一液压缸35的第一活塞杆351与所述支撑杆33铰接；具体的，所述固定座32上设有用于支撑所述第一液压缸35的支撑座36，所述第一液压缸35与所述支撑座36铰接。

所述第二角度调节组件4设于所述第一角度调节组件3的支撑杆33顶部，所述第二角度调节组件4用于进一步精确角度调整。具体的，如图2、图3所示，

所述第二角度调节组件4包括第二旋转电机41、第三旋转电机42、蜗杆43、涡轮45、第一支撑架44和第二支撑架47，所述第一支撑架44的两端分别与所述蜗杆43的两端通过轴承转动连接，所述第二旋转电机41的输出端与所述蜗杆43的一端固定连接，所述第三旋转电机42的输出端与所述第一支撑架44固定连接，所述涡轮45与所述蜗杆43啮合，所述涡轮45与所述第一支撑架44通过转轴46连接，所述转轴46与所述第一支撑架44之间通过轴承连接，所述转轴46上固定设置有第二支撑架47。

第二旋转电机41转动带动蜗杆43转动，蜗杆43转动带动涡轮45转动，涡轮45转动能够使第二支撑架47沿垂直于X轴的平面转动，当第三旋转电机42转动时，带动第一支撑架44转动，第一支撑架44带动第二支撑架47沿垂直于Y轴的二维平面转动，因此实现了在第一角度调整的基础上进行微调使夹取机构能够与待夹取物品的角度更适配。

具体的，所述第一支撑架44包括横框441和两条竖杆442，所述横框441呈矩形，所述转轴46的两端分别与所述横框441相对的两条边框通过轴承连接，两条竖杆相对的442设置于两条横框441上，每条所述竖杆442的另一端与所述蜗杆43通过轴承连接。

具体的，第二支撑架47与转轴46固定连接并且位于所述横框441的外侧。

所述可伸缩机械臂还包括夹取机构5，如图4、图5所示，所述夹取机构5固设于所述第二支撑架47上，所述夹取机构5包括第二液压缸51、连接杆52和多条夹取条53，所述第二液压缸51的缸体一端与第二支撑架47的顶端面固定连接，所述夹取条53活动设置于所述第二液压缸的缸体51上，相邻的夹取条53之间距离相等，每条夹取条53上各连接一根连接杆52，每根所述连接杆52的另一端与所述第二液压缸的第二活塞杆511活动连接。具体的，所述夹取条53的内侧设有弹性垫片，这样夹紧物品时不会对易碎或易挤压物品造成破坏。当第二液压缸的第二活塞杆511还未伸长时，连接杆52对夹取条有向外的推力，此时夹取条53是张开的状态，当活塞杆伸长后，连接杆52向内侧拉夹取条53，所述连接杆52与所述第三液压缸的缸体511之间的角度为锐角，使夹取条将待抓取物品夹牢。

工作过程：通过支撑臂可实现机械臂竖直高度的调节，第一旋转电机和第一角度调节组件的配合能够实现360度水平转动以及支撑杆在二维平面的转动，两者配合实现了三维半球体中任意位置的调整；通过第二旋转电机和第三旋转电机的转动调整第二支撑架的位置，实现了在第一角度调整的基础上进行微调使夹取机构能够与待夹取物品的角度更适配。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种电机驱动的可伸缩机械臂，包括底座，其特征在于：还包括支撑臂、第一角度调节组件和第二角度调节组件，所述支撑臂为伸缩式液压缸，所述支撑臂的固定端与底座固定连接，支撑臂的活动端设有第一角度调节组件；

所述第一角度调节组件包括第一旋转电机、固定座和支撑杆，所述第一旋转电机固定在支撑臂的活动端，所述第一旋转电机的输出端与所述固定座固定连接，所述支撑杆通过固定销旋转安装在所述固定座上，所述固定座一侧设有第一液压缸，所述第一液压缸的第一活塞杆与所述支撑杆铰接；

所述第二角度调节组件设于所述第一角度调节组件的支撑杆顶部，所述第二角度调节组件用于进一步精确角度调整。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：所述第二角度调节组件包括第二旋转电机、第三旋转电机、蜗杆、涡轮、第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架的两端分别与所述蜗杆的两端通过轴承转动连接，所述第二旋转电机的输出端与所述蜗杆的一端固定连接，所述第三旋转电机的输出端与所述支撑架固定连接，所述涡轮与所述蜗杆啮合，所述涡轮与所述第一支撑架通过转轴连接，所述转轴与所述第一支撑架之间通过轴承连接，所述转轴上固定设置有第二支撑架。

3.根据权利要求2所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：所述第一支撑架包括横框和两条竖杆，所述横框呈矩形，所述转轴的两端分别与所述横框相对的两条边框通过轴承连接，竖杆设置于相对的两条横框上，每条所述竖杆的另一端与所述蜗杆通过轴承连接。

4.根据权利要求3所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：第二支撑架与转轴固定连接并且位于所述横框的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：所述可伸缩机械臂还包括夹取机构，所述夹取机构固设于所述第二支撑架上，所述夹取机构包括第二液压缸、连接杆和多条夹取条，所述第二液压缸的缸体一端与第二支撑架的顶端面固定连接，所述夹取条活动设置于所述第二液压缸的缸体上，相邻的夹取条之间距离相等，每条所述夹取条分别对应设置有一根连接杆，每根所述连接杆的另一端与所述第二液压缸的活塞杆活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：所述夹取条的内侧设有弹性垫片。

7.根据权利要求1所述的一种电机驱动的可伸缩机械臂，其特征在于：所述固定座上设有用于支撑所述第一液压缸的支撑座，所述第一液压缸与所述支撑座铰接。

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