專利名稱：一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，特指一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂。
技術(shù)背景隨著科技的發(fā)展，自動化設(shè)備已經(jīng)逐步取代人工作業(yè)，特別是在一些重復(fù)性的電 子產(chǎn)品組裝、安裝過程中，采用自動機(jī)械臂取代人工作業(yè)不僅可以提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品 的合格率，并且可大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的人工成本。通常，為了降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)企業(yè)通常設(shè)計一些結(jié)構(gòu)較為簡單的機(jī)械臂。這種機(jī) 械臂相對于精密度較高的機(jī)械臂而言，其制造成本相對低廉許多，但是也可以實現(xiàn)自動化 的作業(yè)。例如常見的機(jī)械臂有通過液壓、油壓、氣壓方式實現(xiàn)傳動的，機(jī)械臂通過液壓部件 實現(xiàn)搖擺、伸縮行程，帶動機(jī)械臂末端的機(jī)械手實現(xiàn)物件的轉(zhuǎn)移等作業(yè)?；蛘咄ㄟ^液壓部 件帶動連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對機(jī)械臂的控制。見中國專利號為98251626. 6的實用新型專利說明 書，其公開了一種伸縮臂三爪機(jī)械手，其采用的技術(shù)方案是在伸縮臂的上部一體連接定位 凸輪，并且通過定位凸輪與驅(qū)動三個機(jī)械手。通過三個機(jī)械手用于抓取物件。另外，將中國 專利號為200620086859. X的實用新型說明書，其公開了一種機(jī)械手手臂，其采用的技術(shù)方 案是機(jī)械手通過伸縮油缸、升降油缸驅(qū)動，并且其機(jī)械手臂由多個平行四連桿機(jī)構(gòu)形成， 通過伸縮油缸和升降油缸帶動有感帶動實現(xiàn)整個機(jī)械手臂的移動。上述兩個技術(shù)方案中，其機(jī)械臂結(jié)構(gòu)較為簡單，也可以實現(xiàn)一些自動作業(yè)，但是其 存在一些難以克服的缺陷。其工作過程中，機(jī)械臂的移動行程精度難以控制，中并且無法 實現(xiàn)快速作業(yè)，如果提高其運行速度就必須犧牲機(jī)械臂的運行平穩(wěn)性。所以這些機(jī)械手在 大型的制造業(yè)難以得到廣泛的應(yīng)用，特別是無法應(yīng)用在對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品組裝精度要求較 高的電子產(chǎn)品行業(yè)
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是為了克服目前機(jī)械臂產(chǎn)品的不足，提供一種 可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，該機(jī)械臂通過簡單的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的運行，同時其簡 單的結(jié)構(gòu)可大大降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案該機(jī)械臂包括基座、安 裝在基座上的至少三組活動臂以及工作件，其中每組活動臂的一端樞接在基座上，并且與 安裝在基座上的驅(qū)動件連動，三個活動臂的另一端均連接在工作件上，工作件通過三組活 動臂的共同作用實現(xiàn)空間中的移動。所述的三組活動臂中，其中兩組活動臂中的擺動件上成型有兩個延長臂，其中第 一延長臂與傳動桿樞接，第二延長臂與四邊形連桿連接；第三組活動臂的擺動件上成型有 一個延長臂，傳動桿樞接在延長臂中間，四邊形連桿連接在延長臂的末端。所述的四邊形連桿包括一對長桿和將長桿橫向連接的連接片，其中長桿的一端通 過萬向結(jié)連接在擺動件的第二延長臂或者延長臂上，長桿的另一端通過萬向結(jié)連接在工作
3件上。所述的驅(qū)動件包括線性馬達(dá)、與線性馬達(dá)輸出軸連動的減速機(jī)構(gòu)、與減速機(jī)構(gòu)連 動的搖臂、以及與搖臂樞接的傳動桿，其中搖臂樞接在與基座固定的連接座上。所述的四邊形連桿中的長桿與擺動件中第二延長臂或者延長臂的力臂長度比為 3 I0本實用新型采用一個穩(wěn)定的三組活動臂帶動工作件運行，通過驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 三組活動臂運行從而實現(xiàn)工作件的平穩(wěn)、快速運行。使用本實用新型時將夾具、機(jī)械手等 部件固定在工作件上，通過夾具、機(jī)械手抓取或者移動需要加工的產(chǎn)品。本實用新型采用上述技術(shù)方案后，由于其采用馬達(dá)分別驅(qū)動三組活動臂，馬達(dá)的 轉(zhuǎn)動角度控制這三個活動臂的擺動角度，同時由于三個活動臂相互牽動，任意一個活動臂 改變其角度都會受到另外兩個活動臂的牽制，所以可以準(zhǔn)確、平穩(wěn)的控制工作件的水平、垂 直移動距離。另外，由于活動臂的擺動角度可以通過馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度控制，并且馬達(dá)可以快 速帶動活動臂運行，所以本實用新型可以實現(xiàn)對工作件的快速、精準(zhǔn)控制。同時，本實用結(jié) 構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本較低。

圖1是本實用新型的立體圖；圖2是本實用新型的主視圖；圖3是本實用新型的俯視圖；圖4是本實用新型中一活動臂的立體圖。
具體實施方式
見圖1-3，本實用新型包括基座1、安裝在基座1上的三組活動臂2以及工作件3。 其中每組活動臂2的一端樞接在基座1上，并且與安裝在基座1上的驅(qū)動件4連動，三個活 動臂2的另一端均連接在工作件3上，工作件3通過三個活動臂2的共同作用實現(xiàn)空間中 的移動。具體而言，基座1為一個金屬板，在其邊緣均勻開設(shè)有三個缺口 10，缺口 10位置用 于驅(qū)動件4與活動臂的安裝和連動。驅(qū)動件4通過連接座12安裝在基座1的上方，活動臂 2通過支撐件11安裝在基座1的下方。活動臂2包括相互樞接的擺動件和四邊形連桿22，其中擺動件樞接在與基座1 固定的支撐件11上，且擺動件通過一個傳動桿41與驅(qū)動件4連動；所述的四邊形連桿22 一端與擺動件連接，另一端連接在工作件3上。所述的三組活動臂2中，其中兩組活動臂中的擺動件21上成型有兩個延長臂，即 該兩個擺動件21呈“Y”字形，其中第一延長臂211與傳動桿41樞接，第二延長臂212與四 邊形連桿22連接；第三組活動臂2上的擺動件21’成型有一個延長臂213，傳動桿41樞接 在延長臂213中間，四邊形連桿22連接在延長臂213的末端。經(jīng)過測試，所述的四邊形連 桿22中的長桿22與擺動件21中第二延長臂212或者擺動件21’中的延長臂213的力臂 長度比一般設(shè)置為3 1，這樣可以令整個機(jī)械臂的活動范圍較小，并且便于計算機(jī)械臂的 活動范圍，提高其準(zhǔn)確性。[0021]參見圖4，上述的四邊形連桿22包括一對長桿221和將長桿221橫向連接的連接 片222。之所以采用四邊形連桿，是因為該機(jī)構(gòu)為一個不穩(wěn)定連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)活動臂2在擺動 過程中，兩長桿221在連接片222限定下形成一定的交錯，這樣通過四邊形連桿22可以對 活動臂2活動范圍、角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以令活動臂2在帶動工作件3的運行過程更加平穩(wěn)。為了進(jìn)一步調(diào)節(jié)活動臂2的活動范圍，長桿221的一端通過萬向結(jié)連接在擺動件 21的第二延長臂212上或者擺動件21’的延長臂213上，長桿221的另一端通過萬向結(jié)連 接在工作件3上。采用萬向結(jié)可以令四邊形連桿22與擺動件21、21’、工作件3之間的連接 更加靈活，令活動臂2在擺動過程中也可有側(cè)向的偏移余量，令活動臂2在帶動工作件3的 運行過程更加平穩(wěn)。本實用新型中的工作件3可以是夾具、機(jī)械手或者固定夾具、機(jī)械手的平臺。使用 本實用新型時將夾具、機(jī)械手等部件固定在工作件上，通過夾具、機(jī)械手抓取或者移動需要 加工的產(chǎn)品。該驅(qū)動件4包括線性馬達(dá)(圖未示出)、與線性馬達(dá)輸出軸連動的減速機(jī)構(gòu) (圖未示出)、與減速機(jī)構(gòu)連動的搖臂42、以及與搖臂42樞接的傳動桿41，其中搖臂42樞 接在與基座1固定的連接座12上。當(dāng)線性馬達(dá)經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)帶動搖臂42擺動時，搖臂42 帶動傳動桿41上下移動，從而帶動擺動件21的第一延長臂41或者擺動件21’的延長臂 213擺動，并帶動整個活動臂2運行。本實用新型采用一個穩(wěn)定的三組活動臂2帶動工作件3運行，通過驅(qū)動件4的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動三組活動臂2運行從而實現(xiàn)工作件3的平穩(wěn)、快速運行。使用時，三個線性馬達(dá)分別 驅(qū)動三組活動臂2，線性馬達(dá)的轉(zhuǎn)動角度控制這三個活動臂2的擺動角度，同時由于三個活 動臂2相互牽動，任意一個活動臂2改變其角度都會受到另外兩個活動臂2的牽制，所以可 以準(zhǔn)確、平穩(wěn)的控制工作件3的水平、垂直移動距離。另外，由于活動臂2的擺動角度可以 通過線性馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度控制，并且馬達(dá)可以快速帶動活動臂2運行，所以本實用新型可 以實現(xiàn)對工作件的快速、精準(zhǔn)控制。當(dāng)然，以上所述僅僅為本實用新型實例而已，并非來限制本實用新型實施范圍，凡 依本實用新型申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于 本實用新型申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于該機(jī)械臂包括基座(1)、安裝在基座(1)上至少三組活動臂(2)以及工作件(3)，其中每組活動臂(2)的一端樞接在基座(1)上，并且與安裝在基座(1)上的驅(qū)動件(4)連動，三組活動臂(2)的另一端均連接在工作件(3)上，工作件(3)通過三組活動臂(2)的共同作用實現(xiàn)空間中的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于所述的活動臂(2)包括相互樞接的擺動件(21或21’)和四邊形連桿(22)，其中擺動件(21或21’ )樞 接在與基座(1)固定的支撐件(11)上，且擺動件(21或21’)通過一個傳動桿(41)與驅(qū)動 件(4)連動；所述的四邊形連桿(22) —端與擺動件(21或21’ )連接，另一端連接在工作 件⑶上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于所述的三組活 動臂(2)中，其中兩組活動臂中的擺動件(21)上成型有兩個延長臂，其中第一延長臂(211) 與傳動桿(41)樞接，第二延長臂(212)與四邊形連桿(22)連接；第三組活動臂上的擺動件 (21’ )成型有一個延長臂(213)，傳動桿(41)樞接在延長臂(213)中間，四邊形連桿(22) 連接在延長臂(213)的末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于所述的四 邊形連桿(22)包括一對長桿(221)和將長桿(221)橫向連接的連接片(222)，其中長桿 (221)的一端通過萬向結(jié)連接在擺動件(21或21’)的第二延長臂(212)或者延長臂(213) 上，長桿(221)的另一端通過萬向結(jié)連接在工作件(3)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于所述的驅(qū)動件 (4)包括線性馬達(dá)、與線性馬達(dá)輸出軸連動的減速機(jī)構(gòu)、與減速機(jī)構(gòu)連動的搖臂(42)、以 及與搖臂(42)樞接的傳動桿(41)，其中搖臂(42)樞接在與基座(1)固定的連接座(12) 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂，其特征在于所述的四邊形 連桿(22)中的長桿(221)與擺動件(21或21’)中第二延長臂(212)或者延長臂(213)的 力臂長度比為3 1。專利摘要本實用新型涉及機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，特指一種可快速平穩(wěn)移動的機(jī)械臂。該機(jī)械臂包括基座、安裝在基座上的至少三組活動臂以及工作件，其中每組活動臂的一端樞接在基座上，并且與安裝在基座上的驅(qū)動件連動，三個活動臂的另一端均連接在工作件上，工作件通過三組活動臂的共同作用實現(xiàn)空間中的移動。本實用新型采用一個穩(wěn)定的三組活動臂帶動工作件運行，通過驅(qū)動件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動三組活動臂運行從而實現(xiàn)工作件的平穩(wěn)、快速運行。使用本實用新型時將夾具、機(jī)械手等部件固定在工作件上，通過夾具、機(jī)械手抓取或者移動需要加工的產(chǎn)品。
文檔編號B25J9/08GK201752888SQ201020169189
公開日2011年3月2日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者許振相 申請人:東莞東聚電子電訊制品有限公司