一种机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机械臂，包括机架、驱动电机、丝杠传动机构、第一滑动件、第二滑动件、过渡连杆机构、限位块以及末端执行件；所述驱动电机的主轴与丝杠传动机构中的丝杠连接，丝杠传动机构中的丝杠螺母与第一滑动件连接；所述过渡连杆机构包括第一连杆、第二连杆以及第三连杆，所述第一连杆的一端与第一滑动件铰接，另一端与第二连杆铰接；所述第二连杆的一端与第二滑动件铰接，另一端与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与末端执行件铰接；所述限位块包括用于限定第二滑动件向下的运动行程终点的下限位块和用于限定第二滑动件向上的运动行程终点的上限位块。本实用新型专利技术的机械臂具有体积小巧、重量轻、运动范围大、夹持灵活等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动搬运装置，具体涉及一种机械臂。
技术介绍
现代工业及生产中需要使用机械臂的工作越来越多，这不仅能提高生产效率，同时也能保障工作人员的安全。现有的机械臂的活动范围一般都与其体积大小成正比，为了获得符合工作要求的大活动范围，通常需要将机械臂的尺寸设置得较大，这往往导致机械臂变得较为笨重，灵活性差，工作效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种体积小巧、重量轻、运动范围大、夹持灵活的机械臂。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种机械臂，包括机架、驱动电机、丝杠传动机构、第一滑动件、第二滑动件、过渡连杆机构、限位块以及末端执行件；其中：所述驱动电机固定在机架上，该驱动电机的主轴与丝杠传动机构中的丝杠连接，丝杠传动机构中的丝杠螺母与第一滑动件连接；所述第一滑动件设置于第二滑动件的上方，所述过渡连杆机构连接在第一滑动件和第二滑动件之间，该过渡连杆机构包括第一连杆、第二连杆以及第三连杆，其中，所述第一连杆的一端与第一滑动件铰接，该第一连杆的另一端与第二连杆铰接，所述第二连杆的一端与第二滑动件铰接，该第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与末端执行件铰接；所述限位块包括用于限定第二滑动件向下的运动行程终点的下限位块和用于限定第二滑动件向上的运动行程终点的上限位块，该上限位块和下限位块分别设置于第二滑动件的上方和下方，且与机架连接；所述第一滑动件与机架之间设有用于对第一滑动件进行导向的第一导向机构，所述第二滑动件与机架之间设有用于对第二滑动件进行导向的第二导向机构。本技术的一个优选方案，其中，所述机架包括沿竖向延伸的立杆；所述第一滑动件包括上连接座和下连接座，其中，上连接座与所述丝杠螺母固定连接；所述第一导向机构包括相互匹配的第一导向杆和第一滑块，其中，所述第一导向杆的上下两端分别与上连接座和下连接座固定连接，所述第一滑块由直线轴承构成，该第一滑块固定于所述立杆上。上述结构中，第一滑动件采用上连接座和下连接座组合而成的结构，一方面便于在上连接座上设置丝杠螺母，另一方面，上、下连接座之间具有的竖向间距便于第一导向机构中第一导向杆的设置，并利用竖向延伸的立杆固定第一滑块，使得上述部件的布局合理，结构紧凑。优选地，所述第一导向机构为三个，沿着圆周方向分布在上连接座和下连接座之间，使得上连接座和下连接座之间的整体刚度更好。本技术的一个优选方案，其中，所述第二导向机构包括相互匹配的第二导向杆和第二滑块，其中，所述第二导向杆的上下两端均与所述立杆固定连接，所述第二滑块通过在第二滑动件上设置导向孔形成；所述上限位块和下限位块固定于第二导向杆上。采用上述结构不但实现了对第二滑动件的导向，而且实现上限位块和下限位块的固定，使得第二滑动件在第二导向杆、上限位块以及下限位块限定的范围内上下滑动。本技术的一个优选方案，其中，所述第一滑块通过第一固定件与立杆固定连接，所述第二导向杆的上端连接在所述第一固定件上；所述第二导向杆的下端通过第二固定件与立杆固定连接，所述下限位块设置于所述第二固定件上。本技术的一个优选方案，其中，所述第一滑动件中的下连接座的中心设有通孔，所述第二导向杆从该通孔中穿过，该通孔的直径大于所述上限位块的径向尺寸，使得下连接座工作时能够顺利地通过所述上限位块。本技术的一个优选方案，其中，所述过渡连杆机构为多组，多组过渡连杆机构沿圆周方向均匀分布。采用多组过渡连杆机构对第一滑动件、第二滑动件以及末端执行件进行连接，具有更高的可靠性和稳定性，同时提高载荷能力。本技术的一个优选方案，其中，所述末端执行件由吸盘构成，该吸盘与负压发生装置连接；该吸盘设置于安装座上，所述第三连杆铰接在该安装座上。采用吸盘作为末端执行件具有体积小、结构简单、吸力大、便于控制等优点。本技术的一个优选方案，其中，所述机架包括龙门架和移动支架，所述龙门架上设有横向移动装置，该横向移动装置包括步进电机、同步带传动机构以及横向导向机构，其中，所述同步带传动机构包括设在龙门架上的两个同步轮以及环绕在同步轮上的同步带，所述步进电机与其中一个同步轮连接，所述移动支架固定在同步带上；所述横向导向机构包括设在移动支架上的移动小车，该移动小车设置在龙门架的横梁上；所述驱动电机以及立杆设置于移动支架上。上述横向移动装置的工作原理是：步进电机通过同步轮带动同步带运动，从而带动移动支架及其上的所有部件整个运动；而所述横向导向机构起到了导向和对机械臂进行吊挂的作用，使得机械臂可以沿着龙门架的横梁进行横向移动，以实现对物体的吊运以及将机械臂驱动至不同的作业位置。本技术的工作原理是：本技术的机械臂中，末端执行件用于对待吊运物体进行固定，工作时机械臂驱动末端执行件作竖向运动；具体地，当需要让末端执行件从竖向行程的最高点向下运动时，此时过渡连杆结构处于折叠状态，驱动电机通过丝杠传动机构驱动第一滑动件在第一导向机构的导向下向下运动，而第二滑动件在重力作用下由第二导向机构导向向下运动，当第二滑动件到达下限位块处时，第二滑动件无法进一步向下运动，此时第一滑动件通过第一连杆驱动第二连杆以及第三连杆向下伸展，使得末端执行件继续向下运动，直至过渡连杆机构完全伸展后末端执行件到达最下端，实际工作时末端执行件根据具体的工作要求向下运动到合适的位置而停止；当需要让末端执行件从竖向行程的最低点向上运动时，其过程与向下运动过程相反，首先驱动电机通过丝杠传动机构驱动第一滑动件在第一导向机构的导向下向上运动，而第二滑动件在过渡连杆机构的牵引下向上运动，此时过渡连杆机构保持伸展状态，当第二滑动件到达上限位块处时，第二滑动件无法进一步向上运动，此时随着第一滑动件的进一步向上运动，所述过渡连杆机构开始向上折叠，直至完全折叠起来，此时末端执行件到达竖向行程的最高点，实际工作时末端执行件根据具体的工作要求向上运动到合适的位置而停止。本技术与现有技术相比具有以下的有益效果：本技术采用第一滑动件、第二滑动件以及连接在两者之间的过渡连杆机构相组合的结构，用于带动末端执行件进行竖向运动，所述第一滑动件和第二滑动件除了具有与丝杠传动机构的驱动行程相等的竖向行程外，还具有过渡连杆机构从折叠状态变换成展开状态时的竖向行程，使得末端执行件的总行程远大于丝杠传动机构的驱动行程，而过渡连杆机构在折叠状态下占据的竖向和横向空间均较小，使得本技术的机械臂在占据较小的空间的情况下具有很大的工作范围，具有体积小巧、重量轻、运动范围大、夹持灵活等优点。附图说明图1为本技术的机械臂的一个具体实施方式的结构示意图。图2为图1所示机械臂中驱动电机部分的局部结构示意图。图3和图4为图1所示机械臂中主要工作部件的结构示意图，其中，图3为主视图，图4为立体图，图中过渡连杆机构处于完全折叠状态。图5为图1所示机械臂中当第二滑动件向下运动至下限位块时的结构示意图。图6为图1所示机械臂中当过渡连杆机构伸完全展后的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。参见图1-图6，本技术的机械臂包括机架、驱动电机1、丝杠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂，其特征在于，包括机架、驱动电机、丝杠传动机构、第一滑动件、第二滑动件、过渡连杆机构、限位块以及末端执行件；其中：所述驱动电机固定在机架上，该驱动电机的主轴与丝杠传动机构中的丝杠连接，丝杠传动机构中的丝杠螺母与第一滑动件连接；所述第一滑动件设置于第二滑动件的上方，所述过渡连杆机构连接在第一滑动件和第二滑动件之间，该过渡连杆机构包括第一连杆、第二连杆以及第三连杆，其中，所述第一连杆的一端与第一滑动件铰接，该第一连杆的另一端与第二连杆铰接，所述第二连杆的一端与第二滑动件铰接，该第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与末端执行件铰接；所述限位块包括用于限定第二滑动件向下的运动行程终点的下限位块和用于限定第二滑动件向上的运动行程终点的上限位块，该上限位块和下限位块分别设置于第二滑动件的上方和下方，且与机架连接；所述第一滑动件与机架之间设有用于对第一滑动件进行导向的第一导向机构，所述第二滑动件与机架之间设有用于对第二滑动件进行导向的第二导向机构。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，包括机架、驱动电机、丝杠传动机构、第一滑动件、第二滑动件、过渡连杆机构、限位块以及末端执行件；其中：所述驱动电机固定在机架上，该驱动电机的主轴与丝杠传动机构中的丝杠连接，丝杠传动机构中的丝杠螺母与第一滑动件连接；所述第一滑动件设置于第二滑动件的上方，所述过渡连杆机构连接在第一滑动件和第二滑动件之间，该过渡连杆机构包括第一连杆、第二连杆以及第三连杆，其中，所述第一连杆的一端与第一滑动件铰接，该第一连杆的另一端与第二连杆铰接，所述第二连杆的一端与第二滑动件铰接，该第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与末端执行件铰接；所述限位块包括用于限定第二滑动件向下的运动行程终点的下限位块和用于限定第二滑动件向上的运动行程终点的上限位块，该上限位块和下限位块分别设置于第二滑动件的上方和下方，且与机架连接；所述第一滑动件与机架之间设有用于对第一滑动件进行导向的第一导向机构，所述第二滑动件与机架之间设有用于对第二滑动件进行导向的第二导向机构。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机架包括沿竖向延伸的立杆；所述第一滑动件包括上连接座和下连接座，其中，上连接座与所述丝杠螺母固定连接；所述第一导向机构包括相互匹配的第一导向杆和第一滑块，其中，所述第一导向杆的上下两端分别与上连接座和下连接座固定连接，所述第一滑块由直线轴承构成，该第一滑块固定于所述立杆上。3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述第二导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈欣，于兆勤，谢易良，王聪聪，张逸鸿，李沛伦，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44