CN214924494U - 一种工业用机器人手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于机器人技术领域，提供了一种工业用机器人手臂，包括底座、第一关节、第二关节、大臂、第三关节、小臂、第四关节以及手爪；第一关节包括第一电机、第一转轴以及转盘；第二关节包括第二电机和第一铰链；第三关节包括第三电机、第二转轴以及第二铰链；第四关节包括第四电机和手腕，手爪固定在手腕上；第一关节固定在底座上；第二关节固定在转盘上；大臂的底部与第二关节相连；第三关节固定在大臂的顶部；小臂的底部与第四关节相连；手爪固定在第四关节上。本实用新型通过对机械臂的控制，可实现对手爪不同姿态不同位置的调整，加装的红外测距传感器能防止与目标接触时产生较大冲击。装置的适用范围广，实用性强。

Description

一种工业用机器人手臂

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种工业用机器人手臂。

背景技术

随着现代化工业的发展，工业生产的自动化程度越来越高，机器人手臂在现代工业中的各个领域得到广泛的运用。工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任意物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

多关节机械手的优点是：动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，并能绕过机体和工作机械之间的障碍物进行工作.随着生产的需要，对多关节手臂的灵活性，定位精度及作业空间等提出越来越高的要求。多关节手臂也突破了传统的概念，其关节数量可以从三个到十几个甚至更多，其外形也不局限于像人的手臂，而根据不同的场合有所变化，多关节手臂的优良性能是单关节机械手所不能比拟的

但是现有使用的工业机器人手臂运作的灵活性差，手臂的运动不受限制，容易引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种工业用机器人手臂，旨在解决机械臂运作灵活性不足的问题。

本实用新型是这样实现的，一种工业用机器人手臂，包括底座、第一关节、第二关节、大臂、第三关节、小臂、第四关节以及手爪；所述第一关节包括第一电机、第一转轴以及转盘；所述第二关节包括第二电机和第一铰链；所述第三关节包括第三电机、第二转轴以及第二铰链；所述第四关节包括第四电机和手腕，所述手爪固定在所述手腕上；所述第一关节固定在所述底座上；所述第二关节固定在所述转盘上；所述大臂的底部与所述第二关节相连；所述第三关节固定在所述大臂的顶部；所述小臂的底部与所述第四关节相连；所述手爪固定在所述第四关节上。

更进一步地，所述第一电机固定在所述底座内，所述第一转轴通过轴承固定在所述底座上，所述转盘固定在所述第一转轴上。

更进一步地，所述第一铰链安装在转盘上，所述大臂与所述第二电机通过所述第一铰链连接。

更进一步地，所述第二转轴通过轴承固定在所述大臂上，所述第二转轴通过所述第二铰链与所述小臂相连，所述第二转轴连接在所述第二电机上。

更进一步地，所述第四电机安装在所述小臂上，所述手腕与所述第四电机相连。

更进一步地，所述小臂包括推杆座和推杆，所述推杆座与所述推杆之间为液压传动。

更进一步地，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机以及所述第四电机均为带有力矩传感器的伺服电机。

更进一步地，所述手腕包括红外测距传感器，所述红外测距传感器安装在所述手腕上，并与所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机以及所述第四电机电连接。

本实用新型提供的有益技术效果为：首先，由于采用第一电机和第四电机调整手爪的姿态，所以机械臂能操控手爪抓取不同形状的物体；由于采用第二电机、第三电机和小臂调整手爪的位置，所以机械臂能操控手爪抓取不同距离的物体。

其次，由于采用带有力矩传感器的伺服电机，所以机械臂能根据负载大小调整转速，在过载时停止工作，从而使得机械臂的使用寿命更长。

最后，由于采用红外测距传感器为电机带入距离反馈，所以手爪在接近目标时能降低速度，从而防止与目标接触时产生较大冲击，损坏机械臂。

附图说明

图1是本实用新型的整体视图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的俯视图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

参照图1-图3，本实用新型为一种工业用机器人手臂，包括底座1、第一关节2、第二关节3、大臂4、第三关节5、小臂6、第四关节7以及手爪8；第一关节2包括第一电机201、第一转轴202以及转盘203；第二关节3包括第二电机301和第一铰链302；第三关节5包括第三电机501、第二转轴502以及第二铰链503；第四关节7包括第四电机701和手腕702，手爪8固定在手腕702上；第一关节2固定在底座1上；第二关节3固定在转盘203上；大臂4的底部与第二关节3相连；第三关节5固定在大臂4的顶部；小臂6的底部与第四关节7相连；手爪8固定在第四关节7上。

第一电机201固定在底座1内，第一转轴202通过轴承固定在底座1上，转盘203固定在第一转轴202上；

第一电机201通过第一转轴202带动转盘203旋转，从而控制机械臂在Z轴方向旋转。

第一铰链302安装在转盘203上，大臂4与第二电机301通过第一铰链302连接；

第二电机301通过第一铰链302控制大臂4在Y轴方向上的旋转。

第二转轴502通过轴承固定在大臂4上，第二转轴通过第二铰链503与小臂6相连，第二转轴502连接在第二电机301上；

第二电机301通过第二转轴502和第二铰链503控制小臂6在Y轴方向上的旋转。

第四电机701安装在小臂6上，手腕702与第四电机701相连；

第四电机701控制手腕702在X轴方向上的旋转。

小臂6包括推杆座601和推杆602，推杆座601与推杆602之间为液压传动；

推杆座601通过液压传统能推动推杆602伸出回缩使小臂6长度能根据实际情况灵活调整。

第一电机201、第二电机301、第三电机501以及第四电机701均为带有力矩传感器的伺服电机；

带有力矩传感器的伺服电机能让机械臂在大负载运转时降低转速，在过载时停止工作，从而能延长机械臂的使用寿命。

手腕702包括红外测距传感器703，红外测距传感器703安装在手腕702上，并与第一电机201、第二电机301、第三电机501以及第四电机701电连接；

红外测距传感器703能检测手爪8与夹持物体的距离，当手爪8靠近夹持物体时，红外测距传感器703传递信号给第一、第二以及第三电机501使其转速降低，手爪8接近夹持物体的速度放缓，保证了安全性。

本实用新型的工作原理为：当需要操控机械臂使手爪8接近目标时，第一电机201和第四电机701调整手爪8的姿态，第一电机201通过第一转轴202和转盘203带动大臂4转动，使手爪8在Z轴方向旋转，第四电机701带动手腕702转动，使手爪8在X轴方向旋转；第二电机301、第三电机501和小臂6调整手爪8的位置，第二电机301带动大臂4在Y轴方向旋转，第三电机501带动小臂6在Y轴方向旋转，从而调整手爪8的高度；推杆座601推动推杆602伸出从而调整手爪8伸出长度。红外测距传感器703检测到手爪8靠近目标将传递电信号给第一电机201、第二电机301、第三电机501以及第四电机701使手爪8接近速度放缓。

本实用新型提供的有益技术效果为：首先，由于采用第一电机201和第四电机701调整手爪8的姿态，所以机械臂能操控手爪8抓取不同形状的物体；由于采用第二电机、第三电机501和小臂6调整手爪8的位置，所以机械臂能操控手爪8抓取不同距离的物体。

其次，由于采用带有力矩传感器的伺服电机，所以机械臂能根据负载大小调整转速，在过载时停止工作，从而使得机械臂的使用寿命更长。

最后，由于采用红外测距传感器703为电机带入距离反馈，所以手爪8在接近目标时能降低速度，从而防止与目标接触时产生较大冲击，损坏机械臂。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工业用机器人手臂，其特征在于：包括底座(1)、第一关节(2)、第二关节(3)、大臂(4)、第三关节(5)、小臂(6)、第四关节(7)以及手爪(8)；所述第一关节(2)包括第一电机(201)、第一转轴(202)以及转盘(203)；所述第二关节(3)包括第二电机(301)和第一铰链(302)；所述第三关节(5)包括第三电机(501)、第二转轴(502)以及第二铰链(503)；所述第四关节(7)包括第四电机(701)和手腕(702)，所述手爪(8)固定在所述手腕(702)上；所述第一关节(2)固定在所述底座(1)上；所述第二关节(3)固定在所述转盘(203)上；所述大臂(4)的底部与所述第二关节(3)相连；所述第三关节(5)固定在所述大臂(4)的顶部；所述小臂(6)的底部与所述第四关节(7)相连；所述手爪(8)固定在所述第四关节(7)上。

2.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述第一电机(201)固定在所述底座(1)内，所述第一转轴(202)通过轴承固定在所述底座(1)上，所述转盘(203)固定在所述第一转轴(202)上。

3.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述第一铰链(302)安装在所述转盘(203)上，所述大臂(4)与所述第二电机(301)通过所述第一铰链(302)连接。

4.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述第二转轴(502)通过轴承固定在所述大臂(4)上，所述第二转轴(502)通过所述第二铰链(503)与所述小臂(6)相连，所述第二转轴(502)连接在所述第二电机(301)上。

5.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述第四电机(701)安装在所述小臂(6)上，所述手腕(702)与所述第四电机(701)相连。

6.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述小臂(6)包括推杆座(601)和推杆(602)，所述推杆座(601)与所述推杆(602)之间为液压传动。

7.如权利要求1所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述第一电机(201)、所述第二电机(301)、所述第三电机(501)以及所述第四电机(701)均为带有力矩传感器的伺服电机。

8.如权利要求7所述的工业用机器人手臂，其特征在于：所述手腕(702)包括红外测距传感器(703)，所述红外测距传感器(703)安装在所述手腕(702)上，并与所述第一电机(201)、所述第二电机(301)、所述第三电机(501)以及所述第四电机(701)电连接。

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