一种单动力输入双动作输出工业机械臂的制作方法

本发明涉及的是一种工业机械臂，尤其涉及的是一种单动力输入双动作输出工业机械臂。

背景技术：

随着工业生产规模不断扩大，大量流水线作业对操作工人的需求量大大增加，而劳动力成本的不断提高，制约着企业的发展。采用工业机械人代替人工作业，将大大降低企业对人工作业的依赖。而现有机械臂多采用多动力输入，用电气控制的方式来实现机械臂的有序动作，这使得工业机械人的应用成本居高不下。

在申请号为200420113013.1的专利中公开了一种由转向电机、升降电机和滚珠丝杠花键组成升降旋转机构，在转向电机、升降电机的协调动作下，实现机构和升降与旋转运动。在申请号为200820069486.4的专利中公开了一种通过控制三个电机实现机械臂升降、旋转及伸缩的机械臂。多动力源的驱动方案，使得机械臂的控制复杂，一旦动作顺序混乱，难以调节。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种在单个动力源输入动力下，实现间歇转位及上下往复运动的机械臂。

本发明所采用的技术方案为：一种单动力输入双动作输出工业机械臂，包含基座、空心臂、两个内螺纹滑块、四个摆臂、两个扩展台、两个机械手、两个螺纹导杆、一个双列同步带轮、两个同步带轮、两个同步带、内轴、槽轮、缺口圆盘、电机、大圆锥齿轮、小圆锥齿轮、蜗杆、蜗轮，其特征在于：基座内部安装有电机，电机输出轴通过联轴器与蜗杆一端连接，蜗杆另一端设有小圆锥齿轮，小圆锥齿轮的轮轴安装于基座侧壁，基座内部设有蜗轮轴安装板，其上安装有蜗轮轴，蜗轮轴上端设有缺口圆盘，缺口圆盘上设有圆柱销，蜗轮轴下端设有蜗轮，小圆锥齿轮上方位置设有大圆锥齿轮，大圆锥齿轮中心与内轴下端固连，空心臂通过两个轴承与基座转动连接，空心臂下端与槽轮中心固连，空心臂外侧设有两个左右对称的横臂，上下两个横臂之间竖直方向设有左立杆和右立杆，在两个横臂之间的端部位置各安装有一个螺纹导杆，左右两个螺纹导杆顶端均安装有一个同步带轮，内轴安装于空心臂内部，且两者之间安装有两个轴承可以相对转动，内轴顶端安装有一个双列同步带轮，左右螺纹导杆顶端的两个同步带轮均与双列同步带轮之间安装有一个环形同步带。

进一步的，每个摆臂后端设有长条孔，前端和偏后端位置均设有一个圆孔，两个扩展台前端均设有圆孔，两个圆孔内均安装有一个机械手，两个机械手通过螺钉压紧与各自对应的扩展台固连，左扩展台后端设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与左上摆臂和左下摆臂前端的圆孔转动连接，左螺纹导杆上安装有左内螺纹滑块，左内螺纹滑块外侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与左上摆臂和左下摆臂靠近后端的圆孔转动连接，左立杆两侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别安装于左上摆臂和左下摆臂后端的长条孔内，构成移动副；右扩展台后端设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与右上摆臂和右下摆臂前端的圆孔转动连接，右螺纹导杆上安装有右内螺纹滑块，右内螺纹滑块外侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与右上摆臂和右下摆臂靠近后端的圆孔转动连接，右立杆两侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别安装于右上摆臂和右下摆臂后端的长条孔内，构成移动副；左上摆臂、左下摆臂，左扩展台和左机械手构成左机械臂；右上摆臂、右下摆臂、右扩展台和右机械手构成右机械臂。

进一步的，大圆锥齿轮与小圆锥齿轮啮合传动，蜗轮与蜗杆啮合传动，槽轮与缺口圆盘构成间歇传动结构，两个内螺纹滑块与各自对应的螺纹导杆构成螺纹传动。

附图说明

图1为本发明外观整体示意图。

图2为本发明局部剖面示意图。

图3为本发明过空心臂中心轴线的剖面示意图。

附图标号：1基座、1.1蜗轮轴安装板、2空心臂、2.1上横臂、2.2下横臂、2.3左立杆、2.4右立杆、3.1左内螺纹滑块、3.2右内螺纹滑块、4.1左下摆臂、4.2左上摆臂、4.3右下摆臂、4.4右上摆臂、5.1左扩展台、5.2右扩展台、6.1左机械手、6.2右机械手、7.1左螺纹导杆、7.2右螺纹导杆、8.1双列同步带轮、8.2左同步带轮、8.3右同步带轮、9.1左同步带、9.2右同步带、10内轴、11.1槽轮、11.2缺口圆盘、12电机、13.1大圆锥齿轮、13.2小圆锥齿轮、14.1蜗杆、14.2蜗轮、15蜗轮轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3所示，一种单动力输入双动作输出工业机械臂，包含基座1、空心臂2、两个内螺纹滑块(3.1、3.2)、四个摆臂(4.1、4.2、4.3、4.4)、两个扩展台(5.1、5.2)、两个机械手(6.1、6.2)、两个螺纹导杆(7.1、7.2)、一个双列同步带轮8.1、两个同步带轮(8.2、8.3)、两个同步带(9.1、9.2)、内轴10、槽轮11.1、缺口圆盘11.2、电机12、大圆锥齿轮13.1、小圆锥齿轮13.2、蜗杆14.1、蜗轮14.2，其特征在于：基座1内部安装有电机12，电机12输出轴通过联轴器与蜗杆14.1一端连接，蜗杆14.1另一端设有小圆锥齿轮13.2，小圆锥齿轮13.2的轮轴安装于基座1侧壁，基座1内部设有蜗轮轴安装板1.1，其上安装有蜗轮轴15，蜗轮轴15上端设有缺口圆盘11.2，缺口圆盘11.2上设有圆柱销，蜗轮轴15下端设有蜗轮14.2，小圆锥齿轮13.2上方位置设有大圆锥齿轮13.1，大圆锥齿轮13.1中心与内轴10下端固连，空心臂2通过两个轴承与基座1转动连接，空心臂2下端与槽轮11.1中心固连，空心臂2外侧设有两个左右对称的横臂(2.1、2.2)，上下两个横臂(2.1、2.2)之间竖直方向设有左立杆2.3和右立杆2.4，在两个横臂(2.1、2.2)之间的端部位置各安装有一个螺纹导杆(7.1、7.2)，左右两个螺纹导杆(7.1、7.2)顶端均安装有一个同步带轮(8.2、8.3)，内轴10安装于空心臂2内部，且两者之间安装有两个轴承可以相对转动，内轴10顶端安装有一个双列同步带轮8.1，两个同步带轮(8.2、8.3)均与双列同步带轮8.1之间安装有一个环形同步带(9.1、9.2)。

所述的每个摆臂(4.1、4.2、4.3、4.4)后端设有长条孔，前端和偏后端位置均设有一个圆孔，两个扩展台(5.1、5.2)前端均设有圆孔，两个圆孔内均安装有一个机械手(6.1、6.2)，两个机械手(6.1、6.2)通过螺钉压紧与各自对应的扩展台(5.1、5.2)固连，左扩展台5.1后端设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与左上摆臂4.2和左下摆臂4.1前端的圆孔转动连接，左螺纹导杆7.1上安装有左内螺纹滑块3.1，左内螺纹滑块3.1外侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与左上摆臂4.2和左下摆臂4.1靠近后端的圆孔转动连接，左立杆2.3两侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别安装于左上摆臂4.2和左下摆臂4.1后端的长条孔内，构成移动副；右扩展台5.2后端设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与右上摆臂4.4和右下摆臂4.3前端的圆孔转动连接，右螺纹导杆7.2上安装有右内螺纹滑块3.2，右内螺纹滑块3.2外侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别与右上摆臂4.4和右下摆臂4.3靠近后端的圆孔转动连接，右立杆2.4两侧设有两个圆柱短轴，该两个圆柱短轴分别安装于右上摆臂4.4和右下摆臂4.3后端的长条孔内，构成移动副；左上摆臂4.2、左下摆臂4.1，左扩展台5.1和左机械手6.1构成左机械臂；右上摆臂4.4、右下摆臂4.3、右扩展台5.2和右机械手6.2构成右机械臂。

所述的大圆锥齿轮13.1与小圆锥齿轮13.2啮合传动，蜗轮14.2与蜗杆14.1啮合传动，槽轮11.1与缺口圆盘11.2构成间歇传动结构，两个内螺纹滑块(3.1、3.2)与各自对应的螺纹导杆(7.1、7.2)构成螺纹传动。

本发明的实施例：

如图2所示，电机12启动后，电机12输出轴通过联轴器带动蜗杆14.1转动，蜗杆14.1驱动蜗轮14.2转动，蜗轮14.2通过蜗轮轴15驱动缺口圆盘11.2转动，缺口圆盘11.2驱动槽轮11.1间歇转动，从而使与槽轮11.1固连的空心臂2间歇转动，实现两个横臂(2.1、2.2)的间歇转动，最终实现两个机械臂的左右间歇转动；蜗杆14.1转动的同时与蜗杆14.1一体的小圆锥齿轮13.2随之转动，小圆锥齿轮13.2驱动大圆锥齿轮13.1转动，大圆锥齿轮13.1带动内轴10转动，安装于内轴10顶端的双列同步带轮8.1随之转动，通过两条同步带(9.1、9.2)的驱动，两个同步带轮(8.2、8.3)随之转动，两个同步带轮(8.2、8.3)驱动与各自连接的螺纹导杆(7.1、7.2)转动，随之，两个内螺纹滑块(3.1、3.2)在各自螺纹导杆(7.1、7.2)上移动，与此同时两个机械臂做上下摆动的运动，机械臂的运动轨迹为为左右间歇转动和上下摆动两种输出动作的耦合运动。