七自由度重载移动操作臂制造技术

七自由度重载移动操作臂，俯仰驱动机构上的俯仰移动滑块与抓取平台上的滑道滑动连接，偏航驱动机构与俯仰驱动机构上的横向半圆轨道滑动连接，直线滑轨均与滑动架滑动连接，滑动架上且朝向弧形轨道的一侧设置有连接板接口，轴向旋转驱动机构上的空心轴安装在机械臂架的下端，空心轴的底端穿过机械臂架与偏航驱动机构上的凹形板固定连接，竖直移动机构上的丝杠螺母与滑动架固定连接，竖直转动机构上的连接板与滑动架连接，沿轨道转动机构上的第二谐波减速器安装在竖直转动机构上的左空腔内，沿轨道平动机构上的安装板安装在沿轨道转动机构上的右支撑件上。本发明专利技术用于在核电的维修设备中内模块的维修操作、大型热炉内包块的更换等。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】七自由度重载移动操作臂，俯仰驱动机构上的俯仰移动滑块与抓取平台上的滑道滑动连接，偏航驱动机构与俯仰驱动机构上的横向半圆轨道滑动连接，直线滑轨均与滑动架滑动连接，滑动架上且朝向弧形轨道的一侧设置有连接板接口，轴向旋转驱动机构上的空心轴安装在机械臂架的下端，空心轴的底端穿过机械臂架与偏航驱动机构上的凹形板固定连接，竖直移动机构上的丝杠螺母与滑动架固定连接，竖直转动机构上的连接板与滑动架连接，沿轨道转动机构上的第二谐波减速器安装在竖直转动机构上的左空腔内，沿轨道平动机构上的安装板安装在沿轨道转动机构上的右支撑件上。本专利技术用于在核电的维修设备中内模块的维修操作、大型热炉内包块的更换等。【专利说明】七自由度重载移动操作臂
本专利技术涉及一种移动操作臂，具体涉及一种七自由度重载移动操作臂。
技术介绍
操作臂是一种在工程中广泛应用的机械手机构，他能代替人们来完成在不适合人类操作的环境中的工作，例如在核电的维修设备中内模块的维修操作、大型热炉内包块的更换等。但是往往工作环境都会对操作臂的载荷能力与控制精度提出很高要求，现有的移动操作臂机构自由度比较少，只有哪几个自由度？工件旋转时会使其重心发生移动，这种结构虽然能完成远程操控的目的，但是由于重心发生移动导致移动操作臂其难以完成高精度的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有的移动操作臂机构自由度少，工件旋转时会使其重心发生移动，导致移动操作臂难以完成高精度工作的问题，而提供一种七自由度重载移动操作臂。本专利技术的七自由度重载移动操作臂包括竖直转动机构、沿轨道转动机构、竖直移动机构、沿轨道平动机构、偏航驱动机构、轴向旋转驱动机构、俯仰驱动机构、抓取平台、机械臂架、滑动架和四条直线滑轨，偏航驱动机构包括凹形板、偏航电机、偏航减速器、减速器固定板、偏航齿轮和四个偏航移动滑块，凹形板的开口朝下设置，偏航电机固装在凹形板内，偏航减速器的输入轴与偏航电机的输出轴连接，偏航减速器固装在减速器固定板上，减速器固定板与凹形板连接，偏航齿轮安装在偏航减速器的输出轴上，凹形板的两个腿外侧上各设置有两个偏航移动滑块，同侧的两个偏航移动滑块沿同一圆周布置，俯仰驱动机构包括长方框架、俯仰驱动电机、主摆线减速器、横向半圆轮齿、两个次摆线减速器、两个俯仰主动齿轮、两个横向半圆轨道和四个俯仰移动滑块，俯仰驱动电机固装在长方框架内，主摆线减速器的输入轴与俯仰驱动电机的输出轴连接，两个次摆线减速器对称设置在主摆线减速器输出轴的两侧，两个次摆线减速器分别与主摆线减速器的输出轴连接，每个次摆线减速器的输出轴上安装一个俯仰主动齿轮，长方框架的两个外侧壁上各设置有两个俯仰移动滑块，同侧的两个俯仰移动滑块沿同一圆周布置，同侧的两个俯仰移动滑块与相应的纵向半圆板上的滑道滑动连接，两个横向半圆轨道对称设置在俯仰驱动电机和次摆线减速器的外侧，横向半圆轮齿设置在俯仰驱动电机与横向半圆轨道之间，横向半圆轮齿与偏航齿轮啮合，两个偏航移动滑块与相应的横向半圆轨道滑动连接，偏航移动滑块的滑动方向与俯仰移动滑块的滑动方向相垂直；所述抓取平台包括基板、平台电机、主动带轮、皮带、被动带轮、抓取丝杠、正旋丝杠螺母、逆旋丝杠螺母、两个抓取爪平台、两个纵向半圆轮齿和两个纵向半圆板，平台电机固装在基板的上端面上，主动带轮安装在平台电机的输出轴上，主动带轮通过皮带与被动带轮连接，被动带轮安装在抓取丝杠的输入端上，正旋丝杠螺母和逆旋丝杠螺母均安装在抓取丝杠的输出端上，正旋丝杠螺母的下端和逆旋丝杠螺母的下端分别固装有一个抓取爪平台，两个纵向半圆轮齿与抓取丝杠平行设置，且两个纵向半圆轮齿对称设置在基板的两侧边，两个纵向半圆板对称设置在两个纵向半圆轮齿的外侧，每个纵向半圆板上沿圆弧内侧设有滑道，俯仰主动齿轮与纵向半圆轮齿啮合，四条直线滑轨呈矩形布置，滑轨均竖直设置在机械臂架的前后面上，四条直线滑轨均与滑动架滑动连接，滑动架上且朝向弧形轨道的一侧设置有连接板接口，竖直转动机构包括竖直转动伺服电机、竖直转动减速器、连接盖、第一谐波减速器、连接罩、连接板、竖直转动轴、滚针轴承、竖直转动被动齿轮、对接机构支撑件、竖直转动主动齿轮、壳体、轴套、外罩、外罩和两个圆锥滚子轴承，竖直转动被动齿轮、第一谐波减速器、轴套和连接板依次安装在竖直转动轴上，连接罩通过两个并排设置的圆锥滚子轴承套装在轴套上，外罩固装在第一谐波减速器上，连接盖内侧与外罩连接，竖直转动被动齿轮与竖直转动主动齿轮啮合，竖直转动主动齿轮固装在竖直转动减速器的输出轴上，竖直转动减速器的输入轴与竖直转动伺服电机输出轴连接，连接罩下方与壳体固定连接，壳体上设置有右空腔和左空腔，右空腔内壁通过滚针轴承与对接机构支撑件轴承连接，连接板右侧固定在连接板接口上，沿轨道转动机构包括沿轨道转动伺服电机、第二谐波减速器、被动人字齿轮、主动人字齿轮、沿轨道转动轴、固定板、沿轨道转动减速器、过渡法兰、左支撑件和右支撑件，沿轨道转动减速器的输入轴与沿轨道转动伺服电机的输出轴连接，沿轨道转动减速器的输出轴穿过固定板与第二谐波减速器输入端固定连接，第二谐波减速器的输出端与沿轨道转动轴固定连接，沿轨道转动轴上键连接有主动人字齿轮，被动人字齿轮与主动人字齿轮啮合，被动人字齿轮套装在弧形轨道上，第二谐波减速器设置在左空腔内，对接机构支撑件的右侧固定连接有过渡法兰，过渡法兰的右端固定有右支撑件，右支撑件上朝向弧形轨道内弧一侧的水平中心线上设有直齿轮安装孔，沿轨道平动机构包括沿轨道平动伺服电机、沿轨道平动减速器、内齿圈、安装板、联轴器、直齿轮和直齿轮轴，直齿轮设置在直齿轮安装孔中，直齿轮轴上键连接有直齿轮，直齿轮轴的输入端通过联轴器与沿轨道平动减速器的输出端连接，沿轨道平动减速器的输入端与沿轨道平动伺服电机的输出端连接，沿轨道平动减速器通过安装板竖直固定在右支撑件上，直齿轮与内齿圈啮合，内齿圈固装在弧形轨道的内弧面上，轴向旋转驱动机构包括轴向旋转伺服电机、空心轴、轴向旋转减速器、被动轴向旋转同步带轮、主动轴向旋转同步带轮、交叉滚子轴承和轴向旋转同步带，轴向旋转减速器竖直固定在机械臂架的下方电机固定架上，轴向旋转伺服电机的输出轴与轴向旋转减速器的输入轴连接，轴向旋转减速器的输出轴上键连接有主动轴向旋转同步带轮，主动轴向旋转同步带轮通过轴向旋转同步带与被动轴向旋转同步带轮连接，被动轴向旋转同步带轮固定在空心轴上，空心轴通过交叉滚子轴承固定在机械臂架的下方，空心轴的底端穿过机械臂架与偏航驱动机构上的凹形板固定连接，竖直移动机构包括主动竖直移动同步带轮、被动竖直移动同步带轮、竖直移动减速器、滚珠丝杠、竖直移动伺服电机、丝杠螺母和竖直移动同步带，竖直移动伺服电机的输出轴与竖直移动减速器的输入轴连接，竖直移动减速器的输出轴上键连接有主动竖直移动同步带轮，主动竖直移动同步带轮通过竖直移动同步带与被动竖直移动同步带轮连接，被动竖直移动同步带轮通过键安装在滚珠丝杠的输入端上，滚珠丝杠的两端通过轴承安装在机械臂架的上下端，丝杠螺母与滚珠丝杠螺纹连接，丝杠螺母与滑动架固定连接。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:一、本专利技术的七自由度重载移动操作臂共七个自由度，分别为竖直转动机构、沿轨道转动机构、竖直移动机构、沿轨道平动机构、偏航驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种七自由度重载移动操作臂，所述七自由度重载移动操作臂包括偏航驱动机构（5）、俯仰驱动机构（7）和抓取平台（8），偏航驱动机构（5）包括凹形板（5‑1）、偏航电机（5‑2）、偏航减速器（5‑3）、减速器固定板（5‑4）、偏航齿轮（5‑5）和四个偏航移动滑块（5‑6），凹形板（5‑1）的开口朝下设置，偏航电机（5‑2）固装在凹形板（5‑1）内，偏航减速器（5‑3）的输入轴与偏航电机（5‑2）的输出轴连接，偏航减速器（5‑3）固装在减速器固定板（5‑4）上，减速器固定板（5‑4）与凹形板（5‑1）连接，偏航齿轮（5‑5）安装在偏航减速器（5‑3）的输出轴上，凹形板（5‑1）的两个腿外侧上各设置有两个偏航移动滑块（5‑6），同侧的两个偏航移动滑块（5‑6）沿同一圆周布置，俯仰驱动机构（7）包括长方框架（7‑1）、俯仰驱动电机（7‑2）、主摆线减速器（7‑3）、横向半圆轮齿（7‑8）、两个次摆线减速器（7‑4）、两个俯仰主动齿轮（7‑5）、两个横向半圆轨道（7‑7）和四个俯仰移动滑块（7‑6），俯仰驱动电机（7‑2）固装在长方框架（7‑1）内，主摆线减速器（7‑3）的输入轴与俯仰驱动电机（7‑2）的输出轴连接，两个次摆线减速器（7‑4）对称设置在主摆线减速器（7‑3）输出轴的两侧，两个次摆线减速器（7‑4）分别与主摆线减速器（7‑3）的输出轴连接，每个次摆线减速器（7‑4）的输出轴上安装一个俯仰主动齿轮（7‑5），长方框架（7‑1）的两个外侧壁上各设置有两个俯仰移动滑块（7‑6），同侧的两个俯仰移动滑块（7‑6）沿同一圆周布置，同侧的两个俯仰移动滑块（7‑6）与相应的纵向半圆板（8‑11）上的滑道（8‑11‑1）滑动连接，两个横向半圆轨道（7‑7）对称设置在俯仰驱动电机（7‑2）和次摆线减速器（7‑4）的外侧，横向半圆轮齿（7‑8）设置在俯仰驱动电机（7‑2）与横向半圆轨道（7‑7）之间，横向半圆轮齿（7‑8）与偏航齿轮（5‑5）啮合，两个偏航移动滑块（5‑6）与相应的横向半圆轨道（7‑7）滑动连接，偏航移动滑块（5‑6）的滑动方向与俯仰移动滑块（7‑6）的滑动方向相垂直；所述抓取平台（8）包括基板（8‑1）、平台电机（8‑2）、主动带轮（8‑3）、皮带（8‑4）、被动带轮（8‑5）、抓取丝杠（8‑6）、正旋丝杠螺母（8‑7）、逆旋丝杠螺母（8‑8）、两个抓取爪平台（8‑9）、两个纵向半圆轮齿（8‑10）和两个纵向半圆板（8‑11），平台电机（8‑2）固装在基板（8‑1）的上端面上，主动带轮（8‑3）安装在平台电机（8‑2）的输出轴上，主动带轮（8‑3）通过皮带（8‑4）与被动带轮（8‑5）连接，被动带轮（8‑5）安装在抓取丝杠（8‑6）的输入端上，正旋丝杠螺母（8‑7）和逆旋丝杠螺母（8‑8）均安装在抓取丝杠（8‑6）的输出端上，正旋丝杠螺母（8‑7）的下端和逆旋丝杠螺母（8‑8）的下端分别固装有一个抓取爪平台（8‑9），两个纵向半圆轮齿（8‑10）与抓取丝杠（8‑6）平行设置，且两个纵向半圆轮齿（8‑10）对称设置在基板（8‑1）的两侧边，两个纵向半圆板（8‑11）对称设置在两个纵向半圆轮齿（8‑10）的外侧，每个纵向半圆板（8‑11）上沿圆弧内侧设有滑道（8‑11‑1），俯仰主动齿轮（7‑5）与纵向半圆轮齿（8‑10）啮合，其特征在于：所述七自由度重载移动操作臂还包括竖直转动机构（1）、沿轨道转动机构（2）、竖直移动机构（3）、沿轨道平动机构（4）、轴向旋转驱动机构（6）、机械臂架（9）、滑动架（10）和四条直线滑轨（15），四条直线滑轨（15）呈矩形布置，滑轨（15）均竖直设置在机械臂架（9）的前后面上，四条直线滑轨（15）均与滑动架（10）滑动连接，滑动架（10）上且朝向弧形轨道（70）的一侧设置有连接板接口（10‑1），竖直转动机构（1）包括竖直转动伺服电机（40）、竖直转动减速器（41）、连接盖（42）、第一谐波减速器（43）、连接罩（44）、连接板（45）、竖直转动轴（46）、滚针轴承（48）、竖直转动被动齿轮（49）、对接机构支撑件（50）、竖直转动主动齿轮（51）、壳体（52）、轴套（53）、外罩（54）、外罩（54）和两个圆锥滚子轴承（47），竖直转动被动齿轮（49）、第一谐波减速器（43）、轴套（53）和连接板（45）依次安装在竖直转动轴（46）上，连接罩（44）通过两个并排设置的圆锥滚子轴承（47）套装在轴套（53）上，外罩（54）固装在第一谐波减速器（43）上，连接盖（42）内侧与外罩（54）通过连接元件连接，竖直转动被动齿轮（49）与竖直转动主动齿轮（51）啮合，竖直转动主动齿轮（51）固装在竖直转动减速器（41）的输出轴上，竖直转动减速器（41）的输入轴与竖直转动伺服电机（40）输出轴连接，连接罩（44...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱延河，臧希喆，赵杰，王加，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23