CN214293193U - 一种悬挂式机械臂 - Google Patents

Abstract

一种悬挂式机械臂，包括一体成型的安装座、机械臂以及连接在所述安装座与所述机械臂之间的第一同步带轮组；所述安装座用于将所述机械臂悬挂到支架上，所述第一同步带轮组带动所述机械臂做线性运动；所述第一同步带轮组包括第一驱动电机、与所述第一驱动电机同轴转动的第一主动同步轮以及固设在所述机械臂上并与所述第一主动同步轮啮合的第一同步带；所述安装座包括与所述支架连接的主体以及位于所述主体上的凹部；所述主体板面与所述机械臂运动方向平行；所述第一驱动电机固设在所述凹部内侧，所述第一主动同步轮位于所述凹部外侧。与现有技术相比，本实用新型的悬挂式机械臂安装简单，质量轻且支撑力大。

Description

一种悬挂式机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种悬挂式机械臂。

背景技术

在现有技术中，对于一些需要通过往复线性运动来完成加工的工作，人们往往使用机械臂来完成。

请参阅图1，专利CN104723516B公开了一种跨轴机械手，包括横行部1、跨轴过度部2、引拔部3、手臂过度部4以及主手臂部5。所述跨轴过度部2安装在所述横行部1上并沿与水平面平行的X方向移动。所述引拔部3安装在所述跨轴过度部2上并随之沿与水平面平行的X方向运动，且所述引拔部3可相对于所述跨轴过度部2沿与水平面平行的Y方向运动，在水平面内，Y方向与X方向相互垂直。所述主手臂部5通过所述手臂过度部4悬挂在所述引拔部3上，并可相对于所述手臂过度部4沿垂直于水平面的Z方向运动。其中，所述手臂过度部4包括左右过度板4-1、上下过度板4-2、Z轴伺服电机4-3以及Y轴伺服电机4-4。所述左右过度板4-1与所述上下过度板4-2部分板面重叠并通过螺栓固定一起。所述Z轴伺服电机4-3设置在所述上下过度板4-2一侧板面上并带动与沿Z轴方向延伸的同步带啮合的齿轮转动，所述Y轴伺服电机4-4设置在所述左右过度板4-1并带动与沿Y轴方向延伸的同步带啮合的齿轮转动，所述Z轴伺服电机4-3的转动轴与所述Y轴伺服电机4-4的转动轴平行。

由上述的跨轴机械手结构可以看出，为实现带动悬挂的主手臂部5的运动，需要使用左右过度板4-1与上下过度板4-2，分别由左右过度板4-1连接作为支架的引拔部以及由上下过度板4-2支撑主手臂部5以及带动其运动的Z轴伺服电机4-3与Y轴伺服电机4-4。左右过度板4-1与上下过度板4-2的安装不仅工序繁琐，而且所组成的组件质量较大，成本高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种悬挂式机械臂，以简化安装工作。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种悬挂式机械臂，包括一体成型的安装座、机械臂以及连接在所述安装座与所述机械臂之间的第一同步带轮组；所述安装座用于将所述机械臂悬挂到支架上，所述第一同步带轮组带动所述机械臂做线性运动；所述第一同步带轮组包括第一驱动电机、与所述第一驱动电机同轴转动的第一主动同步轮以及固设在所述机械臂上并与所述第一主动同步轮啮合的第一同步带；所述安装座包括与所述支架连接的主体以及位于所述主体上的凹部；所述主体板面与所述机械臂运动方向平行；所述第一驱动电机固设在所述凹部内侧，所述第一主动同步轮位于所述凹部外侧。

与现有技术相比，本实用新型的悬挂式机械臂一体成型，在减少组合安装工序，提高安装效率的同时，减轻重量，紧凑结构，节约材料，而且还能保证提供足够的支撑力。

进一步，所述凹部设有与所述主体板面平行且具有高度差的支撑板以及连接在所述主体与所述支撑板之间的连接板；所述第一驱动电机与所述连接板位于所述支撑板同侧板面上，所述第一主动同步轮位于所述支撑板另一侧板面上，且所述第一驱动电机轴线垂直于所述支撑板板面。所述连接板对第一驱动电机其支撑作用，稳定结构。

进一步，所述连接板板面与所述支撑板板面垂直且沿所述支撑板边缘延伸。所述连接板包围在第一驱动电机，进一步提高支撑能力。

进一步，第一同步带轮组还包括轴接在所述主体上且与所述第一主动同步轮同侧的从动轮；所述第一主动同步轮与所述从动轮轴线平行，且所述第一同步带位于所述第一主动同步轮与所述从动轮之间。从动轮将第一同步带压向第一主动同步轮，以保证其啮合。

进一步，所述从动轮数量为两个，沿所述第一主动同步轮轴线方向投影，所述第一主动同步轮位于两从动轮之间以将所述第一同步带压向所述第一主动同步轮。两从动轮使得第一同步带与第一主动同步轮紧密啮合。

进一步，第一同步带轮组还包括固定在所述机械臂上的导轨以及固设在所述主体上的滑块；所述导轨的延伸方向与所述机械臂运动方向平行，所述滑块套设在所述导轨上。导轨与滑块对机械臂的运动其导向作用。

进一步，还包括第二同步带轮组；所述第二同步带轮组包括固设在所述主体板面上的安装板、固定在所述安装板板面上的第二驱动电机、与所述第二驱动电机同轴转动的第二主动同步轮以及与所述第二主动同步轮啮合的第二同步带；所述第二驱动电机与所述第二主动同步轮分别位于所述安装板的两侧板面上，且所述第二主动同步轮的转动轴与所述第一主动同步轮的转动轴相互垂直，所述第二同步带的延伸方向与所述机械臂的运动方向垂直。通过第二同步带轮组带动该悬挂式机械臂整体沿与机械臂运动方向垂直的方向移动，实现该悬挂式机械臂两个方向上的运动。

进一步，所述第二主动同步轮的转动轴垂直于所述安装板的板面。

进一步，所述安装座与所述支架通过螺钉连接。螺纹连接简单、容易实现，进一步提高安装效率。

进一步，第一同步带轮组还包括固设在所述机械臂上的两同步带固定座；两同步带固定座沿所述机械臂运动方向前后设置且将所述第一同步带的两端压紧在所述机械臂上。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为现有技术中一种跨轴机械手；

图2为本实用新型中悬挂式机械臂的整体结构示意图；

图3为本实用新型中安装座的结构示意图；

图4为本实用新型中安装座的正投影图；

图5为本实用新型中第一同步带轮组的结构示意图；

图6为沿图5中A方向投影的第一同步带轮组结构示意图；

图7为本实用新型中第二同步带轮组的结构示意图。

具体实施方式

具体地，请参阅图2，本实用新型的悬挂式机械臂包括安装在支架(图未示)上的安装座10、设置在安装座10上的第一同步带轮组20以及在所述第一同步带轮组20带动下进行线性运动的机械臂30。在本实施例中，所述支架设置在地面上，该悬挂式机械臂通过所述安装座10悬挂在所述支架上，且调节所述机械臂30与相对于所述支架的位置、角度可改变所述机械臂30的运动方向与地面之间的夹角，实现所述机械臂30不同方向、不同角度的运动。由于支架形状设置为现有技术中常规技术手段，而且可根据实际使用需要设置不同的支架，此处不做详细描述。

其中，请结合参阅图3和图4，所述安装座10包括主体11以及设置所述主体11上的凹部12。所述主体11为板件，且板面与所述机械臂30运动方向平行。所述主体11上设有用于与所述支架连接的螺孔111，通过螺钉将所述主体11锁紧到所述支架上。所述凹部12设有与所述主体11板面平行且具有高度差的支撑板121、连接在所述支撑板121与所述主体11之间的连接板122以及设置在所述支撑板121上的通孔123。优选地，所述连接板122板面与所述支撑板121板面垂直并在所述支撑板121一侧板面上沿其边缘延伸，从而形成半包围结构的凹部12，以更好地支撑安装在所述支撑板121上的零部件。所述安装座10一体成型，一方面实现所述机械臂30与所述支架的连接以及支撑，另一方面免去安装座10组成组件时的安装工序，提高工作效率。

请结合参阅图5和图6，所述第一同步带轮组20包括安装在所述支撑板121一侧板面上的第一驱动电机21、与所述第一驱动电机21的输出端同轴连接的第一主动同步轮22、与所述第一主动同步轮22啮合的第一同步带23以及固设在所述机械臂30上的同步带固定座24。所述第一驱动电机21的转动轴与所述机械臂30运动方向相互垂直。在本实施例中，所述第一驱动电机21的转动轴平行于地面，所述机械臂30运动方向垂直与地面。所述第一驱动电机21的输出端朝向所述通孔123且轴线垂直于所述支撑板121板面并与之固定，且所述第一驱动电机21与所述第一主动同步轮22分别位于之间所述支撑板121两板面上。优选地，所述第一驱动电机21位于所述凹部12内，所述连接板122与所述第一驱动电机21固设所述支撑板121的同侧板面上，所述连接板122围绕着所述第一驱动电机21以支撑所述第一驱动电机21，所述第一主动同步轮22位于所述凹部12外侧。所述同步带固定座24的数量为两个，且沿所述机械臂30运动方向前后设置，所述同步带固定座24压紧所述第一同步带23的两端，并将所述第一同步带23固设到所述机械臂30上。在本实施例中，所述第一驱动电机21转动时，带动所述第一主动同步轮22转动以推动所述第一同步带23，所述机械臂30沿垂直于地面方向运动。进一步，所述第一同步带轮组20还包括轴接在所述主体11上并与所述第一主动同步轮22同侧的从动轮25，所述从动轮25与所述第一主动同步轮22的转动轴平行，所述第一同步带23位于所述从动轮25与所述第一主动同步轮22之间以提高所述第一同步带23与所述第一主动同步轮22啮合的稳定性。优选地，所述从动轮25的数量为两个，沿所述第一主动同步轮22轴线方向投影，所述第一主动同步轮22位于两从动轮25之间，且两从动轮25将所述第一同步带23压向所述第一主动同步轮22，所述第一同步带23经过一从动轮25并与所述第一主动同步轮22啮合后，绕至另一从动轮25。进一步，所述第一同步带轮组20还包括位于固设在所述机械臂30上且沿所述机械臂30运动方向延伸的导轨26以及固设在所述安装座10且与所述第一主动同步轮22同侧的滑块27，所述滑块27套设在所述导轨26外侧。所述机械臂30运动时，所述导轨26相对于所述滑块27滑动。

进一步，请参阅图7，该悬挂式机械臂还包括固设在所述安装座10上的第二同步带轮组40。所述第二同步带轮组40包括板面与所述主体11板面垂直的安装板41、安装在所述安装板41一侧板面上的第二驱动电机42、与所述第二驱动电机42的输出端同轴连接的第二主动同步轮43以及所述第二主动同步轮43啮合的第二同步带(图未示)。所述安装板41固定在所述主体11一侧板面上。所述第二驱动电机42与所述第二主动同步轮43分别位于所述安装板41两侧板面上，且所述第二驱动电机42的转动轴与所述第一驱动电机21相互垂直。所述第二同步带固设在所述支架上且延伸方向与所述机械臂30的运动方向相互垂直。在本实施例中，所述安装板41固定在与所述第一主动同步轮22异侧的所述主体11板面上，且所述安装板41的板面与地面平行，所述第二驱动电机42的转动轴垂直于地面，所述第二同步带的延伸方向与地面平行，所述第二驱动电机42转动时，所述安装座10连同所述机械臂30沿平行于地面的方向运动。

相比于现有技术，本实用新型的悬挂式机械臂通过一体成型的安装座简化了组合安装的工序，提高安装效率，减轻机构重量，但是仍然能保持一定的支撑力。而且结构稳定，安装方便，能与不同的支架配合，实现机械臂不同方向、不同角度的线性运动，实用性高。此外，传动时啮合稳定，传动效率高。还设有导轨等进行导向，提高机械臂运动的稳定性能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种悬挂式机械臂，其特征在于：包括一体成型的安装座、机械臂以及连接在所述安装座与所述机械臂之间的第一同步带轮组；所述安装座用于将所述机械臂悬挂到支架上，所述第一同步带轮组带动所述机械臂做线性运动；所述第一同步带轮组包括第一驱动电机、与所述第一驱动电机同轴转动的第一主动同步轮以及固设在所述机械臂上并与所述第一主动同步轮啮合的第一同步带；所述安装座包括与所述支架连接的主体以及位于所述主体上的凹部；所述主体板面与所述机械臂运动方向平行；所述第一驱动电机固设在所述凹部内侧，所述第一主动同步轮位于所述凹部外侧。

2.根据权利要求1所述的悬挂式机械臂，其特征在于：所述凹部设有与所述主体板面平行且具有高度差的支撑板以及连接在所述主体与所述支撑板之间的连接板；所述第一驱动电机与所述连接板位于所述支撑板同侧板面上，所述第一主动同步轮位于所述支撑板另一侧板面上，且所述第一驱动电机轴线垂直于所述支撑板板面。

3.根据权利要求2所述的悬挂式机械臂，其特征在于：所述连接板板面与所述支撑板板面垂直且沿所述支撑板边缘延伸。

4.根据权利要求1所述的悬挂式机械臂，其特征在于：第一同步带轮组还包括轴接在所述主体上且与所述第一主动同步轮同侧的从动轮；所述第一主动同步轮与所述从动轮轴线平行，且所述第一同步带位于所述第一主动同步轮与所述从动轮之间。

5.根据权利要求4所述的悬挂式机械臂，其特征在于：所述从动轮数量为两个，沿所述第一主动同步轮轴线方向投影，所述第一主动同步轮位于两从动轮之间以将所述第一同步带压向所述第一主动同步轮。

6.根据权利要求4所述的悬挂式机械臂，其特征在于：第一同步带轮组还包括固定在所述机械臂上的导轨以及固设在所述主体上的滑块；所述导轨的延伸方向与所述机械臂运动方向平行，所述滑块套设在所述导轨上。

7.根据权利要求1所述的悬挂式机械臂，其特征在于：还包括第二同步带轮组；所述第二同步带轮组包括固设在所述主体板面上的安装板、固定在所述安装板板面上的第二驱动电机、与所述第二驱动电机同轴转动的第二主动同步轮以及与所述第二主动同步轮啮合的第二同步带；所述第二驱动电机与所述第二主动同步轮分别位于所述安装板的两侧板面上，且所述第二主动同步轮的转动轴与所述第一主动同步轮的转动轴相互垂直，所述第二同步带的延伸方向与所述机械臂的运动方向垂直。

8.根据权利要求7所述的悬挂式机械臂，其特征在于：所述第二主动同步轮的转动轴垂直于所述安装板的板面。

9.根据权利要求1所述的悬挂式机械臂，其特征在于：所述安装座与所述支架通过螺钉连接。

10.根据权利要求1所述的悬挂式机械臂，其特征在于：第一同步带轮组还包括固设在所述机械臂上的两同步带固定座；两同步带固定座沿所述机械臂运动方向前后设置且将所述第一同步带的两端压紧在所述机械臂上。

Images