專利名稱：一種機械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械設(shè)備，具體涉及一種機械臂
背景技術(shù)：
機械臂是自動化生產(chǎn)加工過程中常用的裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)靈活抓舉等動作?，F(xiàn)階段的機械臂通常具有多個轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動均是通過步進電機或伺服電機實現(xiàn)，由于步進電機或伺服電機的體積通常較大，這就需要機械臂每個關(guān)節(jié)部分具有較大的體積，以便于安裝步進電機或伺服電機，然而，在教學(xué)過程中，要求設(shè)備具有較小的體積以及輕便性，顯然，現(xiàn)有機械臂的結(jié)構(gòu)因具有較大的體積，不能夠適應(yīng)教學(xué)演示的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種機械臂，其體積小，較為輕便，能夠適應(yīng)教學(xué)演示的要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種機械臂，包括
底座；
擺動氣缸，其缸體部分可轉(zhuǎn)動的連接在底座上，在該擺動氣缸的自由端同步聯(lián)接有第一同步帶輪；
擺臂組件，其一端同步聯(lián)接在擺動氣缸的自由端，另一端可轉(zhuǎn)動的安裝有第二同步帶
輪；
同步帶，繞設(shè)在第一同步帶輪和第二同步帶輪上；
電機，其機體同步聯(lián)接在第二同步帶輪上；
氣缸，其缸體部分同步聯(lián)接在電機的轉(zhuǎn)軸上，在該氣缸的自由端連接有兩個對置的抓手。擺動氣缸的缸體部分通過一旋轉(zhuǎn)組件安裝在底座上，該旋轉(zhuǎn)組件包括固定座、驅(qū)動電機、齒圈、齒輪以及固定圈，固定座安裝在底座的上方，驅(qū)動電機的機體部分固定安裝在底座或固定座上，齒圈位于固定座的安裝槽內(nèi)，齒輪同步聯(lián)接在驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸上并與齒圈內(nèi)圈的齒紋嚙合，齒圈的轉(zhuǎn)動軸線與齒輪的轉(zhuǎn)動軸線平行且相互錯開，固定圈固定連接在齒圈的上部，擺動氣缸的缸體部分固定連接在固定圈上。固定座的安裝槽內(nèi)還設(shè)置有軸承，軸承位于齒圈和安裝槽的內(nèi)壁之間，其內(nèi)圈與齒圈固定，外圈則固定在安裝槽的內(nèi)壁上。
電機的機體上固定連接有一轉(zhuǎn)動座，該轉(zhuǎn)動座的側(cè)面橫向延伸出一軸頭部，該軸頭部同步聯(lián)接在第二同步帶輪上。 擺臂組件包括內(nèi)側(cè)板、固定在內(nèi)側(cè)板外部的外擋板、以及連接架，連接架同步聯(lián)接在擺動氣缸的自由端，其上至少具有兩個將外擋板和內(nèi)側(cè)板固定在一起的延伸部；第一同步帶輪和第二同步帶輪分別位于內(nèi)側(cè)板和外擋板圍成的空間的兩端。擺動氣缸的缸體部分固定在一氣缸座上，氣缸座的一側(cè)設(shè)置有一與擺動氣缸自由端聯(lián)接的阻尼盤，氣缸座上固定有一封蓋在阻尼盤外部的外殼罩。本發(fā)明的有益效果在于
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的機械臂采用擺動氣缸作為動力源，帶動機械臂兩個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，減小了機械臂的體積、使機械臂較為輕便，能夠滿足教學(xué)演示的使用要求以及其他較小的工業(yè)設(shè)備的使用要求；同時，其自動化程度較高，且具有較高的運行精度。


圖I為本發(fā)明機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖I所示機械臂的安裝示意圖3為圖2中旋轉(zhuǎn)組件的安裝示意圖4為圖2中擺動氣缸的安裝示意圖。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式
，對本發(fā)明做進一步描述
如圖1、2所示，為本發(fā)明一種機械臂，其包括底座I、擺動氣缸3、擺臂組件4、電機6以及氣缸7，擺動氣缸3的缸體部分可轉(zhuǎn)動的連接在底座I的上部，擺臂組件4的一端同步聯(lián)接在擺動氣缸3的自由端，電機6的機體部分可轉(zhuǎn)動的連接在擺臂組件4的另一端，氣缸7 的缸體部分連接在電機6的轉(zhuǎn)軸上，在氣缸7的自由端安裝有兩對置的抓手71，當氣缸7自由端伸縮時，可實現(xiàn)兩抓手71開合。擺臂組件4包括內(nèi)側(cè)板41和外擋板42，其二者通過螺栓固定在一起，在內(nèi)側(cè)板41 和外擋板42圍成的內(nèi)腔的一端具有一連接架43，該連接架43至少具有兩個將內(nèi)側(cè)板41和外擋板42固定在一起的延伸部，擺動氣缸3的自由端穿過內(nèi)側(cè)板41上預(yù)設(shè)的樞孔同步聯(lián)接在連接架43上，啟動擺動氣缸3，即可帶動擺臂組件4在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，同時，在擺動氣缸3自由端穿過內(nèi)側(cè)板41的端部同步聯(lián)接有一同步輪44，當擺動氣缸3的自由端轉(zhuǎn)動時，可帶動該同步輪44轉(zhuǎn)動，該同步輪44位于內(nèi)側(cè)板41的一側(cè),在內(nèi)側(cè)板41的另一側(cè)可轉(zhuǎn)動的安裝有一同步輪45，同步輪45和同步輪44外部繞設(shè)有一同步帶(圖未示)，該同步帶將同步輪45和同步輪44同步聯(lián)接，擺動氣缸3作為轉(zhuǎn)動的動力源，同步輪44為主動輪， 同步輪45則為從動輪，通過以上結(jié)構(gòu)，在擺動氣缸3轉(zhuǎn)動時，可帶動擺臂組件4在一定角度內(nèi)擺動，同時可帶動同步輪45轉(zhuǎn)動，上述電機6的機體部分固定在一轉(zhuǎn)動座5上，該轉(zhuǎn)動座 5的一側(cè)延伸出一軸頭部51，軸頭部51穿過內(nèi)側(cè)板41上的樞孔與同步輪45同步聯(lián)接，由此，在擺動氣缸3轉(zhuǎn)動時，可帶動電機6的機體部分轉(zhuǎn)動。也就是說，機械臂在擺臂組件4的兩端形成兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，該兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的傳動，均是采用擺動氣缸3作為動力源。同步輪44、同步輪45、同步帶以及連接架43均位于內(nèi)側(cè)板41和外擋板42圍成的空間內(nèi)，避免內(nèi)部轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)外漏，提高了整個機構(gòu)外形的美觀度。在如圖1、2，并結(jié)合圖3所示，擺動氣缸3的缸體部分通過一旋轉(zhuǎn)組件2可轉(zhuǎn)動的安裝在底座I上，可實現(xiàn)氣缸3的缸體部分繞沿高度方向延伸的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，該旋轉(zhuǎn)組件2包括固定座204、電機201、齒圈206、齒輪207以及固定圈208，其中固定座204通過螺栓固定在底座I的上表面，在固定座204與底座I之間固定有一安裝板202，電機201的機體部分固定在安裝板202上，當然，由于安裝板202、固定座204以及底座I均是固定在一起，電機 201的機體部分還可以是固定在固定座204或底座I上，電機201的轉(zhuǎn)軸沿高度方向向上延伸，齒輪207同步聯(lián)接在電機201的轉(zhuǎn)軸上，并且該齒輪207與齒圈206內(nèi)圈的齒紋嚙合， 電機201轉(zhuǎn)動，帶動齒輪207轉(zhuǎn)動，即可帶動齒圈206轉(zhuǎn)動，齒圈206的轉(zhuǎn)動軸線與齒輪207 的轉(zhuǎn)動軸線平行且相互錯開，齒圈206具有較大的轉(zhuǎn)動半徑，因此，齒圈206與齒輪207配合組成一個行星減速機構(gòu)，固定圈208固定連接在齒圈206的上表面，在固定圈208上部還設(shè)置有一將固定圈208和擺動氣缸3的缸體固定連接在一起的固定環(huán)209。為了保證擺動氣缸3相對于底座I轉(zhuǎn)動的靈活性,在上述固定座204上設(shè)置有一圓形的安裝槽205，上述齒圈206位于該安裝槽205內(nèi)，在安裝槽205的內(nèi)壁與齒圈206之間安裝有軸承203，軸承203的外圈固定在安裝槽205的內(nèi)壁，其內(nèi)側(cè)則與齒圈206的外表面固定，軸承203限定齒圈206的轉(zhuǎn)動，并與安裝槽205的內(nèi)壁形成滾動摩擦，有效的降低了摩擦力，并且保證齒圈206在轉(zhuǎn)動時不會發(fā)生偏擺。如圖4所示，擺動氣缸3的缸體部分固定在一氣缸座31上，該氣缸座31的底部固定在上述固定環(huán)209上，氣缸座31的一側(cè)設(shè)置有一與擺動氣缸3自由端聯(lián)接的阻尼盤32， 在氣缸座31上固定有一將阻尼盤32封蓋在內(nèi)側(cè)的外殼罩33。擺動氣缸3轉(zhuǎn)動并停止在一預(yù)定的角度時，通過阻尼盤32作用，使擺動氣缸3的自由端保持在該固定狀態(tài)，可使擺臂組件4在相應(yīng)的轉(zhuǎn)動角度下保持穩(wěn)定，不會產(chǎn)生過轉(zhuǎn)動。因此，阻尼盤32能夠起到保持平穩(wěn)、 平滑轉(zhuǎn)動的作用。擺動氣缸3上設(shè)置有傳感器，上述的電機201為一步進電機，其上連接有一步進編碼器，可通過傳感器以及步進編碼器反饋擺動氣缸3相對于底座I的轉(zhuǎn)動角度、以及擺動氣缸3帶動擺臂組件4轉(zhuǎn)過的角度，通過控制器對傳感器以及步進編碼器進行控制，可精確的控制機械臂各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，提升機械臂運行的精度、以及自動化程度。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機械臂，其特征在于，包括底座；擺動氣缸，其缸體部分可轉(zhuǎn)動的連接在底座上，在該擺動氣缸的自由端同步聯(lián)接有第一同步帶輪；擺臂組件，其一端同步聯(lián)接在擺動氣缸的自由端，另一端可轉(zhuǎn)動的安裝有第二同步帶輪；同步帶，繞設(shè)在第一同步帶輪和第二同步帶輪上；電機，其機體同步聯(lián)接在第二同步帶輪上；氣缸，其缸體部分同步聯(lián)接在電機的轉(zhuǎn)軸上，在該氣缸的自由端連接有兩個對置的抓手。
2.如權(quán)利要求I所述的機械臂，其特征在于，擺動氣缸的缸體部分通過一旋轉(zhuǎn)組件連接在底座上，該旋轉(zhuǎn)組件包括固定座、驅(qū)動電機、齒圈、齒輪以及固定圈，固定座安裝在底座的上方，驅(qū)動電機的機體部分固定安裝在底座或固定座上，齒圈位于固定座的安裝槽內(nèi)，齒輪同步聯(lián)接在驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸上并與齒圈內(nèi)圈的齒紋嚙合，齒圈的轉(zhuǎn)動軸線與齒輪的轉(zhuǎn)動軸線平行且相互錯開，固定圈固定連接在齒圈的上部，擺動氣缸的缸體部分固定連接在固定圈上。
3.如權(quán)利要求2所述的機械臂，其特征在于，固定座的安裝槽內(nèi)還設(shè)置有軸承，軸承位于齒圈和安裝槽的內(nèi)壁之間,其內(nèi)圈與齒圈固定,夕卜圈固定在安裝槽的內(nèi)壁上。
4.如權(quán)利要求I所述的機械臂，其特征在于，電機的機體上固定連接有一轉(zhuǎn)動座，該轉(zhuǎn)動座的側(cè)面橫向延伸出一軸頭部，該軸頭部同步聯(lián)接在第二同步帶輪上。
5.如權(quán)利要求I所述的機械臂，其特征在于，擺臂組件包括內(nèi)側(cè)板、固定在內(nèi)側(cè)板外部的外擋板、以及連接架，連接架同步聯(lián)接在擺動氣缸的自由端，其上至少具有兩個將外擋板和內(nèi)側(cè)板固定在一起的延伸部；第一同步帶輪和第二同步帶輪分別位于內(nèi)側(cè)板和外擋板圍成的空間的兩端。
6.如權(quán)利要求I所述的機械臂，其特征在于，擺動氣缸的缸體部分固定在一氣缸座上， 氣缸座的一側(cè)設(shè)置有一與擺動氣缸自由端聯(lián)接的阻尼盤，氣缸座上固定有一封蓋在阻尼盤外部的外殼罩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械臂，包括底座；擺動氣缸，其缸體部分可轉(zhuǎn)動的連接在底座上，在該擺動氣缸的自由端同步聯(lián)接有第一同步帶輪；擺臂組件，其一端同步聯(lián)接在擺動氣缸的自由端，另一端可轉(zhuǎn)動的安裝有第二同步帶輪；同步帶，繞設(shè)在第一同步帶輪和第二同步帶輪上；電機，其機體同步聯(lián)接在第二同步帶輪上；氣缸，其缸體部分同步聯(lián)接在電機的轉(zhuǎn)軸上，在該氣缸的自由端連接有兩個對置的抓手。本發(fā)明的機械臂采用擺動氣缸作為動力源，帶動兩個機械臂兩個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，減小了機械臂的體積、使機械臂較為輕便，能夠滿足教學(xué)演示的使用要求以及其他較小的工業(yè)設(shè)備的使用要求；同時，其自動化程度較高，且具有較高的運行精度。
文檔編號B25J17/02GK102615654SQ20121011955
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者伊洪良 申請人:伊洪良