一种六自由度机械臂的第一臂杆的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种六自由度机械臂的第一臂杆。

背景技术：

机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、驱动器、和传感器等四部分组成。其中机械本体，通常是一台机械臂，其可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械臂一般由末端执行器、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械臂多采用关节式机械结构，一般具有6个自由度，其中3个用来确定末端执行器的位置，另外3个则用来确定末端执行装置的方向(姿势)。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳臂等作业工具。

由于控制系统主要是通过控制机械臂的各个臂杆运动，实现机械臂按照预定的轨迹完成相应的动作，因此，机械臂的各个臂杆的结构是否合理直接影响机械臂是否能够完成相应的工作。现有技术中，机械臂的各个臂杆多采用实体结构，机械臂整体质量较大，从而导致机械臂在工作中动作不灵活，动作精度低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种质量轻便、刚性强度高的六自由度机械臂的第一臂杆。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种六自由度机械臂的第一臂杆，其包括第一臂杆本体，所述第一臂杆本体为空心结构，所述第一臂杆本体的一端为第二关节活动端，所述第一臂杆本体的另一端为底座固定端，所述第二关节活动端为空心圆柱体结构，所述空心圆柱体结构的一端为驱动部，所述空心圆柱体结构的另一端为从动部，所述驱动部的内侧设有第二轴驱动元件法兰安装位，所述第二轴驱动元件法兰安装位为环形结构，所述第二轴驱动元件法兰安装位的端面上设有均匀分布的通孔；所述从动部的内侧设有第一轴承安装位，所述第一轴承安装位为环形结构；所述底座固定端的端面上设有第二轴承安装位和穿线孔，所述第二轴承安装位为环状结构，所述第二轴承安装位的端面设有沿端面圆周方向上均匀分布的螺纹孔，所述穿线孔设置在所述第二轴承安装位的中部。

作为上述技术方案的改进，所述第二关节活动端与所述底座固定端之间设置有加强支撑板。

作为上述技术方案的改进，所述底座固定端与所述第二关节活动端呈轴向相互垂直设置。

作为上述技术方案的改进，所述第二轴承安装位与所述底座固定端的内臂之间连接有多条加强筋，多条所述加强筋沿所述底座固定端端口的径向呈散射形式排布。

作为上述技术方案的改进，所述第一臂杆的侧面还开设有方形穿线孔。

作为上述技术方案的改进，所述第一臂杆本体采用高强度高强度铝合金精铸一次成型制成。

作为上述技术方案的改进，所述第一臂杆本体上设有第二活动关节对位销钉孔，所述第二活动关节对位销钉孔设置在所述第二关节活动端的旁侧。

作为上述技术方案的改进，所述第一臂杆本体上设有底座固定端对位销钉孔，所述底座固定端对位销钉孔设置在所述底座固定端的旁侧。

本实用新型提供的一种六自由度机械臂的第一臂杆，与现有技术相比较，具有如下有益效果：1、质量轻便、动作灵活：空心结构的第一臂杆主体有效的减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。2、刚性强度高：该第一臂杆为整体结构，采用高强度高强度铝合金精铸一次成型制成，保证了臂杆的刚性强度。同时，设置有加强支撑板和加强筋使得臂杆的每一处受力均匀，避免了臂杆由于受力不均而导致的破裂。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例提供的一种六自由度机械臂的第一臂杆的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种六自由度机械臂的第一臂杆的另一视角的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种六自由度机械臂的结构示意图。

其中：1-底座固定端；11-第二轴承安装位；12-加强筋；13-穿线孔；14-底座固定端对位销钉孔；2-第二关节活动端；21-驱动部；211-第二轴驱动元件法兰安装位；212-第二活动关节对位销钉孔；22-从动部；221-第一轴承安装位；3-方形穿线孔；4-加强支撑板；

100、底座；101、第一臂杆；102、第二臂杆；103、第三臂杆；104、第四臂杆；105、第五臂杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-2所示，本实用新型提供了一种六自由度机械臂的第一臂杆，其包括第一臂杆本体，所述第一臂杆本体为空心结构，所述第一臂杆本体的一端为第二关节活动端2，所述第一臂杆本体的另一端为底座固定端1，所述第二关节活动端2为空心圆柱体结构，所述空心圆柱体结构的一端为驱动部21，所述空心圆柱体结构的另一端为从动部22，所述驱动部21的内侧设有第二轴驱动元件法兰安装位211，所述第二轴驱动元件法兰安装位211为环形结构，所述第二轴驱动元件法兰安装位211的端面上设有均匀分布的通孔；所述从动部22的内侧设有第一轴承安装位221，所述第一轴承安装位221为环形结构；所述底座固定端1的端面上设有第二轴承安装位11和穿线孔13，所述第二轴承安装位11为环状结构，所述第二轴承安装位11的端面设有沿端面圆周方向上均匀分布的螺纹孔，所述穿线孔13设置在所述第二轴承安装位11的中部。本实用新型提供的一种六自由度机械臂的第一臂杆，与现有技术相比较，具有如下有益效果：1、质量轻便、动作灵活：空心结构的第一臂杆主体有效的减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。2、刚性强度高：该第一臂杆为整体结构，采用高强度高强度铝合金精铸一次成型制成，采用高强度铝合金制成的第一臂杆在同等尺寸材料中能达到35号钢的强度。保证了臂杆的刚性强度。同时，设置有加强支撑板和加强筋使得臂杆的每一处受力均匀，避免了臂杆由于受力不均而导致的破裂。

更佳地，在本实施例中，由于第一臂杆为六自由度机械臂的第一个活动臂杆，承载其他五轴的转动惯量，为了保证该第一臂杆的结构强度，所述第二关节活动端2与所述底座固定端1之间设置有加强支撑板4。

更佳地，在本实施例中，为了实现六自由度机械臂的工作转动要求，所述底座固定端1与所述第二关节活动端2呈轴向相互垂直设置。

更佳地，在本实施例中，所述第二轴承安装位11与所述底座固定端1的内臂之间连接有多条加强筋12，多条所述加强筋12沿所述底座固定端1端口的径向呈散射形式排布，这样的结构使得臂杆的每一处受力均匀，避免了臂杆由于受力不均而导致的破裂。

更佳地，在本实施例中，为了方便电缆线的走线，所述第一臂杆的侧面还开设有方形穿线孔3。

更佳地，在本实施例中，所述第一臂杆本体采用高强度高强度铝合金精铸一次成型制成，保证了臂杆的刚性强度。

更佳地，在本实施例中，所述第一臂杆本体上设有第二活动关节对位销钉孔212，所述第二活动关节对位销钉孔212设置在所述第二关节活动端2的旁侧。所述第一臂杆本体上设有底座固定端对位销钉孔14，所述底座固定端对位销钉孔14设置在所述底座固定端1的旁侧。这样设置使得机械臂可以准确定位坐标系位置，提高机械臂运动精度；此外，在运输过程中通过在所述第二活动关节对位销钉孔212内和底座固定端对位销钉孔14内插入定位销，可定位六自由度机械臂的底座100、第一臂杆101和第二臂杆102的相对位置，防止六自由度机械臂因运输造成六自由度机械臂移位，对电机产生损伤和对本体的损伤。

参见图3所示，本实用新型提供的还提供了一种六自由度机械臂，其包括依次连接底座100、第一臂杆101、第二臂杆102、第三臂杆103、第四臂杆104和第五臂杆105。所述第一臂杆101与所述第二臂杆102通过第二关节活动端2连接，所述第一臂杆101与所述底座100通过底座固定端1连接。

本实用新型提供的一种六自由度机械臂的第一臂杆，与现有技术相比较，具有如下有益效果：1、质量轻便、动作灵活：空心结构的第一臂杆主体有效的减轻了臂杆的质量，由于质量减轻，使得臂杆在动作过程中更为灵活，运动精度极大提高。2、刚性强度高：该第一臂杆为整体结构，采用高强度高强度铝合金精铸一次成型制成，保证了臂杆的刚性强度。同时，设置有加强支撑板和加强筋使得臂杆的每一处受力均匀，避免了臂杆由于受力不均而导致的破裂。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。