专利名称：一种机械臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械设备，具体涉及一种机械臂
背景技术：
机械臂是自动化生产加工过程中常用的装置，其能够实现灵活抓举等动作。现阶段的机械臂通常具有多个转动的关节，每个关节的转动均是通过步进电机或伺服电机实现，由于步进电机或伺服电机的体积通常较大，这就需要机械臂每个关节部分具有较大的体积，以便于安装步进电机或伺服电机，然而，在教学过程中，要求设备具有较小的体积以及轻便性，显然，现有机械臂的结构因具有较大的体积，不能够适应教学演示的要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种机械臂，其体积小，较为轻便，能够适应教学演示的要求。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种机械臂，包括
底座；
摆动气缸，其缸体部分可转动的连接在底座上，在该摆动气缸的自由端同步联接有第一同步带轮；
摆臂组件，其一端同步联接在摆动气缸的自由端，另一端可转动的安装有第二同步带
轮；
同步带，绕设在第一同步带轮和第二同步带轮上；
电机，其机体同步联接在第二同步带轮上；
气缸，其缸体部分同步联接在电机的转轴上，在该气缸的自由端连接有两个对置的抓手。摆动气缸的缸体部分通过一旋转组件安装在底座上，该旋转组件包括固定座、驱动电机、齿圈、齿轮以及固定圈，固定座安装在底座的上方，驱动电机的机体部分固定安装在底座或固定座上，齿圈位于固定座的安装槽内，齿轮同步联接在驱动电机的转轴上并与齿圈内圈的齿纹啮合，齿圈的转动轴线与齿轮的转动轴线平行且相互错开，固定圈固定连接在齿圈的上部，摆动气缸的缸体部分固定连接在固定圈上。固定座的安装槽内还设置有轴承，轴承位于齿圈和安装槽的内壁之间，其内圈与齿圈固定，外圈则固定在安装槽的内壁上。
电机的机体上固定连接有一转动座，该转动座的侧面横向延伸出一轴头部，该轴头部同步联接在第二同步带轮上。 摆臂组件包括内侧板、固定在内侧板外部的外挡板、以及连接架，连接架同步联接在摆动气缸的自由端，其上至少具有两个将外挡板和内侧板固定在一起的延伸部；第一同步带轮和第二同步带轮分别位于内侧板和外挡板围成的空间的两端。摆动气缸的缸体部分固定在一气缸座上，气缸座的一侧设置有一与摆动气缸自由端联接的阻尼盘，气缸座上固定有一封盖在阻尼盘外部的外壳罩。本发明的有益效果在于
相比于现有技术，本发明的机械臂采用摆动气缸作为动力源，带动机械臂两个关节的转动，减小了机械臂的体积、使机械臂较为轻便，能够满足教学演示的使用要求以及其他较小的工业设备的使用要求；同时，其自动化程度较高，且具有较高的运行精度。
图I为本发明机械臂的结构示意图2为图I所示机械臂的安装示意图3为图2中旋转组件的安装示意图4为图2中摆动气缸的安装示意图。
具体实施例方式下面，结合附图以及具体实施方式
，对本发明做进一步描述
如图1、2所示，为本发明一种机械臂，其包括底座I、摆动气缸3、摆臂组件4、电机6以及气缸7，摆动气缸3的缸体部分可转动的连接在底座I的上部，摆臂组件4的一端同步联接在摆动气缸3的自由端，电机6的机体部分可转动的连接在摆臂组件4的另一端，气缸7 的缸体部分连接在电机6的转轴上，在气缸7的自由端安装有两对置的抓手71，当气缸7自由端伸缩时，可实现两抓手71开合。摆臂组件4包括内侧板41和外挡板42，其二者通过螺栓固定在一起，在内侧板41 和外挡板42围成的内腔的一端具有一连接架43，该连接架43至少具有两个将内侧板41和外挡板42固定在一起的延伸部，摆动气缸3的自由端穿过内侧板41上预设的枢孔同步联接在连接架43上，启动摆动气缸3，即可带动摆臂组件4在一定的角度范围内转动，同时，在摆动气缸3自由端穿过内侧板41的端部同步联接有一同步轮44，当摆动气缸3的自由端转动时，可带动该同步轮44转动，该同步轮44位于内侧板41的一侧,在内侧板41的另一侧可转动的安装有一同步轮45，同步轮45和同步轮44外部绕设有一同步带(图未示)，该同步带将同步轮45和同步轮44同步联接，摆动气缸3作为转动的动力源，同步轮44为主动轮， 同步轮45则为从动轮，通过以上结构，在摆动气缸3转动时，可带动摆臂组件4在一定角度内摆动，同时可带动同步轮45转动，上述电机6的机体部分固定在一转动座5上，该转动座 5的一侧延伸出一轴头部51，轴头部51穿过内侧板41上的枢孔与同步轮45同步联接，由此，在摆动气缸3转动时，可带动电机6的机体部分转动。也就是说，机械臂在摆臂组件4的两端形成两个转动关节，该两个转动关节的传动，均是采用摆动气缸3作为动力源。同步轮44、同步轮45、同步带以及连接架43均位于内侧板41和外挡板42围成的空间内，避免内部转动结构外漏，提高了整个机构外形的美观度。在如图1、2，并结合图3所示，摆动气缸3的缸体部分通过一旋转组件2可转动的安装在底座I上，可实现气缸3的缸体部分绕沿高度方向延伸的转轴转动，该旋转组件2包括固定座204、电机201、齿圈206、齿轮207以及固定圈208，其中固定座204通过螺栓固定在底座I的上表面，在固定座204与底座I之间固定有一安装板202，电机201的机体部分固定在安装板202上，当然，由于安装板202、固定座204以及底座I均是固定在一起，电机 201的机体部分还可以是固定在固定座204或底座I上，电机201的转轴沿高度方向向上延伸，齿轮207同步联接在电机201的转轴上，并且该齿轮207与齿圈206内圈的齿纹啮合， 电机201转动，带动齿轮207转动，即可带动齿圈206转动，齿圈206的转动轴线与齿轮207 的转动轴线平行且相互错开，齿圈206具有较大的转动半径，因此，齿圈206与齿轮207配合组成一个行星减速机构，固定圈208固定连接在齿圈206的上表面，在固定圈208上部还设置有一将固定圈208和摆动气缸3的缸体固定连接在一起的固定环209。为了保证摆动气缸3相对于底座I转动的灵活性,在上述固定座204上设置有一圆形的安装槽205，上述齿圈206位于该安装槽205内，在安装槽205的内壁与齿圈206之间安装有轴承203，轴承203的外圈固定在安装槽205的内壁，其内侧则与齿圈206的外表面固定，轴承203限定齿圈206的转动，并与安装槽205的内壁形成滚动摩擦，有效的降低了摩擦力，并且保证齿圈206在转动时不会发生偏摆。如图4所示，摆动气缸3的缸体部分固定在一气缸座31上，该气缸座31的底部固定在上述固定环209上，气缸座31的一侧设置有一与摆动气缸3自由端联接的阻尼盘32， 在气缸座31上固定有一将阻尼盘32封盖在内侧的外壳罩33。摆动气缸3转动并停止在一预定的角度时，通过阻尼盘32作用，使摆动气缸3的自由端保持在该固定状态，可使摆臂组件4在相应的转动角度下保持稳定，不会产生过转动。因此，阻尼盘32能够起到保持平稳、 平滑转动的作用。摆动气缸3上设置有传感器，上述的电机201为一步进电机，其上连接有一步进编码器，可通过传感器以及步进编码器反馈摆动气缸3相对于底座I的转动角度、以及摆动气缸3带动摆臂组件4转过的角度，通过控制器对传感器以及步进编码器进行控制，可精确的控制机械臂各个关节的转动角度，提升机械臂运行的精度、以及自动化程度。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种机械臂，其特征在于，包括底座；摆动气缸，其缸体部分可转动的连接在底座上，在该摆动气缸的自由端同步联接有第一同步带轮；摆臂组件，其一端同步联接在摆动气缸的自由端，另一端可转动的安装有第二同步带轮；同步带，绕设在第一同步带轮和第二同步带轮上；电机，其机体同步联接在第二同步带轮上；气缸，其缸体部分同步联接在电机的转轴上，在该气缸的自由端连接有两个对置的抓手。
2.如权利要求I所述的机械臂，其特征在于，摆动气缸的缸体部分通过一旋转组件连接在底座上，该旋转组件包括固定座、驱动电机、齿圈、齿轮以及固定圈，固定座安装在底座的上方，驱动电机的机体部分固定安装在底座或固定座上，齿圈位于固定座的安装槽内，齿轮同步联接在驱动电机的转轴上并与齿圈内圈的齿纹啮合，齿圈的转动轴线与齿轮的转动轴线平行且相互错开，固定圈固定连接在齿圈的上部，摆动气缸的缸体部分固定连接在固定圈上。
3.如权利要求2所述的机械臂，其特征在于，固定座的安装槽内还设置有轴承，轴承位于齿圈和安装槽的内壁之间,其内圈与齿圈固定,夕卜圈固定在安装槽的内壁上。
4.如权利要求I所述的机械臂，其特征在于，电机的机体上固定连接有一转动座，该转动座的侧面横向延伸出一轴头部，该轴头部同步联接在第二同步带轮上。
5.如权利要求I所述的机械臂，其特征在于，摆臂组件包括内侧板、固定在内侧板外部的外挡板、以及连接架，连接架同步联接在摆动气缸的自由端，其上至少具有两个将外挡板和内侧板固定在一起的延伸部；第一同步带轮和第二同步带轮分别位于内侧板和外挡板围成的空间的两端。
6.如权利要求I所述的机械臂，其特征在于，摆动气缸的缸体部分固定在一气缸座上， 气缸座的一侧设置有一与摆动气缸自由端联接的阻尼盘，气缸座上固定有一封盖在阻尼盘外部的外壳罩。
全文摘要
本发明公开了一种机械臂，包括底座；摆动气缸，其缸体部分可转动的连接在底座上，在该摆动气缸的自由端同步联接有第一同步带轮；摆臂组件，其一端同步联接在摆动气缸的自由端，另一端可转动的安装有第二同步带轮；同步带，绕设在第一同步带轮和第二同步带轮上；电机，其机体同步联接在第二同步带轮上；气缸，其缸体部分同步联接在电机的转轴上，在该气缸的自由端连接有两个对置的抓手。本发明的机械臂采用摆动气缸作为动力源，带动两个机械臂两个关节的转动，减小了机械臂的体积、使机械臂较为轻便，能够满足教学演示的使用要求以及其他较小的工业设备的使用要求；同时，其自动化程度较高，且具有较高的运行精度。
文档编号B25J17/02GK102615654SQ20121011955
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者伊洪良 申请人:伊洪良