机械臂的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种机械臂，包括后臂、旋转关节、前臂和平衡部件；后臂的一端与安装面铰接、另一端与旋转关节铰接；前臂的一端与旋转关节铰接，并在铰接处设有第一制动装置；后臂相对于旋转关节旋转的转轴垂直于前臂相对于旋转关节旋转的转轴；平衡部件的一端与安装面连接、另一端铰接在后臂的中部。本实用新型的机械臂的后臂以一端为轴上下转动，带动前臂上下移动，前臂以与旋转关节的铰接处为轴左右转动。平衡部件可以平衡后臂的上下转动位置，制动装置可以平衡前臂的左右转动位置。所以本实用新型的机械臂既保证了操作的灵活性，也保证了操作的稳定性。
【专利说明】机械臂
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及机械臂。
【背景技术】
[0002]在现代工厂的自动化生产过程中经常会用到机械臂，常见的机械臂在使用的稳定性和灵活性上有很大不便，不可根据使用者的操作自如地将机械臂置于某个特定的位置，也不可将机械臂移动到某个位置并稳定地停在该位置。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是要提供一种新型机械臂，可解决上述现有技术问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种机械臂，包括后臂、旋转关节、前臂和平衡部件；后臂的一端与安装面铰接、另一端与旋转关节铰接；前臂的一端与旋转关节铰接，并在铰接处设有第一制动装置；后臂相对于旋转关节旋转的转轴垂直于前臂相对于旋转关节旋转的转轴；平衡部件的一端与安装面连接、另一端铰接在后臂的中部。
[0005]本实用新型的机械臂的后臂以一端为轴上下转动，带动前臂上下移动，前臂以与旋转关节的铰接处为轴左右转动。平衡部件可以平衡后臂的上下转动位置，第一制动装置可以平衡前臂的左右转动位置。所以本实用新型的机械臂既保证了操作的灵活性，也保证了操作的稳定性。
[0006]在一些实施方式中，还包括轴承；后臂与轴承的内圈固定连接，旋转关节与轴承的外圈固定连接，平衡部件与轴承的外圈固定连接。可以降低力臂两端的轴承安装孔的加工精度，有效降低加工成本。
[0007]在一些实施方式中，还包括立柱，平衡部件的一端通过立柱与安装面连接，后臂的一端通过立柱与安装面连接，立柱中部设有主回转关节。由此，机械臂可以实现360度旋转。
[0008]在一些实施方式中，主回转关节上设有第二制动装置。由此，可以平衡机械臂的左右转动位置
[0009]在一些实施方式中，还包括设于前臂另一端的机械手。
[0010]在一些实施方式中，还包括设于前臂上的手柄。由此，设置手柄具有便于操作机械臂的效果。
[0011]在一些实施方式中，平衡部件为平衡气缸。平衡气缸可以平衡机械臂的自重，可以灵活、稳定地操作机械臂。
[0012]在一些实施方式中，还包括气动控制箱，气动控制箱中设有的平衡阀输出的压力通过管路连接到所述平衡气缸，控制所述平衡气缸达到负载平衡状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种实施方式的机械臂的示意图。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的机械臂的结构。如图1所示，该机械臂包括立柱3、后臂1、旋转关节2、前臂7、平衡部件4、机械手9和手柄71。
[0016]后臂I的一端与安装面铰接、另一端与旋转关节2铰接。前臂I的一端与旋转关节2铰接，并在铰接处设置有第一制动装置61。后臂I相对于旋转关节2旋转的转轴垂直于前臂7相对于旋转关节2旋转的转轴。平衡部件4的一端与安装面连接、另一端铰接在后臂I的中部。机械手9位于前臂7的另一端。手柄71安装在前臂7的前部。
[0017]在本实施例中，安装面位于直立固定在地面上的立柱3上，立柱3的中部设置有主回转关节10，主回转关节10上设置有第二制动装置62。在其它实施例中，安装面也可以根据需要设置在墙面上，或者位于从天花板悬垂下来的柱子上。
[0018]在本实施例中，前臂7为倒立的L形。在其它实施例中，前臂7的形状可以根据需要设置成直线形等其它的形状。
[0019]在本实施例中，后臂I通过两个轴承5与立柱3铰接，通过两个轴承5与平衡部件4铰接，通过两个轴承5与旋转关节2铰接。后臂I与轴承5的内圈固定连接，旋转关节2与轴承5的外圈固定连接,平衡部件4与轴承5的外圈固定连接,立柱3轴承5的外圈固定连接。这种轴承5安装结构可以降低后臂I两端的轴承安装孔的加工精度，有效降低加工成本。
[0020]在本实施例中，第一制动装置61和第二制动装置62采用中国专利201220511266.9中的助力机械手制动装置。在其它实施例中，制动装置6还可以采用其它类型的制动装置。
[0021]在本实施例中，平衡部件4为平衡气缸。在其它实施例中，平衡部件4也可以为平衡弹簧等其它平衡部件。
[0022]立柱3上还安装有气动控制箱11，气动控制箱11中设有的平衡阀输出的压力通过管路连接到平衡气缸，控制平衡气缸达到负载平衡状态，实现对机械手的升降操作和负载平衡的悬浮功能。气动控制箱11通过一系列的阀实现逻辑控制气体的压力输入和输出值；输出的气压通过管道连接到机械臂的平衡气缸中，由平衡气缸驱动机械臂提升负载。当输出的压力在气缸中与提升的负载达到平衡时，机械臂就达到了悬浮的平衡状态。这个平衡的状态一直由气动控制箱11中精密平衡阀通过压力的感应自动进行调节来实现和维持平衡的功能。气动控制箱中只有一条气管与机械臂的平衡气缸进行连接。气动控制箱11中输出的经平衡阀精密控制的气体压力控制着平衡气缸的输出力的大小，来实现机械臂的升降和平衡。气动控制箱触及机械臂的平衡气缸，以及第一制动装置61和第二制动装置62的气缸，分别实现机械臂的升降和平衡功能、前臂和主旋转关节的制动功能。
[0023]机械手8可以根据需要设计成不同的形状。在本实施例中，被机械手8抓取的工件9是圆柱体的，机械手8可以设计成夹子。
[0024]在使用本机械臂的时候，先通过抬升或下拉后臂I的自由端，使前臂7位于合适的高度，加气后的平衡气缸可以平衡机械臂的重量，使机械臂保持在需要的高度。再旋转前臂7，使机械手8位于合适的位置，第一制动装置61使前臂7保持在合适的位置。也可以通过旋转立柱3来调整机械手8的位置。
[0025]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，并非对本实用新型构思的限定。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.机械臂，其特征在于，包括:后臂(I)、旋转关节(2)、前臂(7)和平衡部件(4); 所述后臂(I)的一端与安装面铰接、另一端与旋转关节(2)铰接； 所述前臂(7)的一端与旋转关节(2)铰接，并在铰接处设有第一制动装置(61)； 所述后臂(I)相对于所述旋转关节(2)旋转的转轴垂直于所述前臂(7)相对于所述旋转关节(2)旋转的转轴； 所述平衡部件(4)的一端与安装面连接、另一端铰接在后臂(I)的中部。
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括轴承(5);所述后臂(I)与所述轴承(5)的内圈固定连接，所述旋转关节(2)与所述轴承(5)的外圈固定连接，所述平衡部件(4)与所述轴承(5)的外圈固定连接。
3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括立柱(3)，所述平衡部件(4)的一端通过立柱(3)与安装面连接，所述后臂(I)的一端通过立柱(3)与安装面连接，所述立柱(3)中部设有主回转关节(10)。
4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述主回转关节(10)上设有第二制动装置(62)。
5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括设于所述前臂(7)另一端的机械手(8)。
6.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，还包括设于所述前臂(7)上的手柄(71)。
7.根据权利要求1?6任一项所述的机械臂，其特征在于，所述平衡部件(4)为平衡气缸。
8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，还包括气动控制箱(11)，气动控制箱(11)中设有的平衡阀输出的压力通过管路连接到所述平衡气缸，控制所述平衡气缸达到负载平衡状态。
【文档编号】B25J9/20GK203650520SQ201320878325
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】胡欣钧 申请人:广州市海同机电设备有限公司