一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂的制作方法

本实用新型涉及工业机械外骨骼技术领域，具体的说，是一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂。

背景技术：

工业外骨骼是一种可穿戴的机械设备，主要应用于工业流水线上。工业外骨骼能够大幅减少工人在进行抬举工件时所需要的力量，提高工人的工作效率、减轻工人的负载并防止工人的肌肉骨骼受到损伤。

机械臂作为工业外骨骼中非常重要的组成部件之一，具有保护工人的肌肉及骨骼、减轻工人举持工件和搬运重物所需力量、提高工作人员工作效率的作用。但是传统的工业外骨骼机械臂一般只提供纵向的支撑力，但是在实际的工况之中，工人的手臂不仅受到很大的纵向力，在工人处于如铆接等特殊工况时，工人的手臂还会受到来自纵向及横向较大的振动。工人的手臂长期处于受到强烈振动的工况之中，势必对工人手臂的肌肉及骨骼的健康带来极大的影响。而且在振动强度较大、频率较高的情况下，机械臂夹持端所夹持或举升的工件容夹持不稳甚至坠落，因此也需要外骨骼机械臂能对工件进行稳固安全的夹持。

本实用新型针对传统工业外骨骼机械臂不能有效减轻工人手臂承受振动、振动过强时工件夹持不稳易坠落的缺陷，为了更好地保护工人身体的健康、保证工作过程的安全可靠性，本实用新型提出了一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂。

技术实现要素：

针对传统的工业外骨骼机械臂存在的不能有效减轻工作中产生的振动、振动过强时工件夹持不稳易坠落的缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂，实现有效减轻工作中工人所受振动、稳固夹持工件防止坠落的功能，具有有效减轻振动、保护工人的肌肉及骨骼、稳固夹持工件的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂，包括腰臂连接块、中间连接块、夹持装置，所述中间连接块的左端铰接有左端阻尼减振组件，中间连接块的右端铰接有右端阻尼减振组件；所述左端阻尼减振组件的自由端与腰臂连接块的一端铰接；所述右端阻尼减振组件的自由端与夹持装置的底部连接；所述左端阻尼减振组件与右端阻尼减振组件的组成部件及结构相同；

所述左端阻尼减振组件包括前端定位块和后端定位块，所述前端定位块和后端定位块之间铰接有两根相互平行的连杆并组成平行四边形结构；所述前端定位块和后端定位块之间还连接有弹簧阻尼器；所述弹簧阻尼器的左端与前端定位块活动连接。当工作过程中发生振动时，振动传导至两组同规格的阻尼减振组件，由两组同规格的阻尼减振组件进行逐级减振。

优选地，所述前端定位块的中部还开设有调节安装孔，所述调节安装孔中安装有弹簧调整器；所述弹簧调整器与弹簧阻尼器的左端连接，所述弹簧阻尼器的右端与后端定位块铰接。需要调整弹簧阻尼器的高度时，可通过螺纹旋转弹簧调整器，螺柱带动固定螺母上下移动，从而进行弹簧阻尼器上下位置的调节。

优选地，所述弹簧阻尼器包括阻尼弹簧和可伸缩的调整杆，所述调整杆位于弹簧内部，调整杆的左端与弹簧调整器活动连接，调整杆的右端与所述后端定位块铰接。当振动传导至弹簧阻尼器时，弹簧阻尼器中的弹簧和可伸缩的调整杆发生拉长及缩短的形变，从而吸收大部分振动。

优选地，所述夹持装置包括连接套筒、云台框，所述连接套筒与右端阻尼减振组件的自由端卡接，所述云台框下部螺接于接套筒内，云台框上部卡接有工具固定块；所述工具固定块左右两侧设置有与云台框活动连接的卡接头。通过调节连接套筒内的螺纹可实现云台框上下高度的调节并且可实现云台框不同角度地转动。

优选地，所述云台框的下部为一竖直杆，所述直杆的上端卡接有U形框；所述U形框的左右两个端头设置有与工具固定块的卡接头匹配的卡扣。通过U形框的两个端头的卡扣，可实现工具固定块的快速拆装。

优选地，所述工具固定块包括上半圆箍、下半圆箍、固定圆环；所述下半圆箍为左右两侧带支柱的半圆结构，左右两侧的支柱上有箍接槽；所述上半圆箍左右两侧有与下半圆箍左右两侧的箍接槽相匹配的凸台；所述上半圆箍和下半圆箍组成的圆腔内箍紧安装有固定圆环。通过上半圆箍及下半圆箍可实现固定圆环的快速箍装，便于固定圆环的更换。

优选地，所述固定圆环的内壁上沿圆周均匀分布有若干个T形凸块，所述T形凸块上卡接安装有紧固头。根据不同外形轮廓的工件，可更换相应的紧固头并实现紧固头在T形块上的快速拆装。

优选地，所述紧固头的底部设置有与固定圆环内壁上的T形凸块相匹配的凹槽，紧固头顶部设置有夹持固定槽。通过设置带有花纹的固定槽，可实现工件更为稳固的夹持，避免工件因振动而坠落。

优选地，所述阻尼减振组件的数量可设置为若干组，所述中间连接块的数量根据设置的阻尼减振组件的数量进行相应配置，可实现更大范围的操作。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型设置有阻尼减振组件，阻尼减振组件中的两根连杆相互平行并与前端定位快及后端定位块共同组成平行四边形框架结构，平行四边形结构的对角处设置有阻尼减振器形成未定的减振机构。本实用新型具有辅助支撑稳定、能有效吸收并缓冲工作过程中产生的振动、极大降低穿戴者受到的振动负荷的有益效果。

（2）本实用新型中的工具固定块包括上半圆箍、下半圆箍、固定圆环；所述下半圆箍为左右两侧带支柱的半圆结构，所述左右两侧的支柱上有箍接槽，左右两侧的支柱的末端设置有卡接头；所述上半圆箍左右两侧带有与下半圆箍左右两侧的箍接槽相匹配的凸台；所述上半圆箍和下半圆箍组成的圆腔内箍紧安装有固定圆环。所述固定圆环内壁上沿圆周均匀分布有若干个T形凸块，所述T形凸块上卡接安装有紧固头。所述紧固头的底部设置有与固定圆环内壁上的T形凸块相匹配的凹槽，紧固头顶部设置有夹持固定槽。相比传统工业骨骼机械臂，本实用新型具有夹持工件便捷、夹持托举安全稳固的有益效果。

（3）本实用新型通过腰臂连接块、第一组阻尼减振组件、中间连接块、第二组阻尼减振组件依次通过连接销活动连接，为机械臂提供了三个平面旋转副，极大增加了机械臂的机动性，同时增加了机械臂的操作空间，具有机动性强、转动灵活、操作空间较大的有益效果。

（4）本实用新型中的前端定位块的中部还开设有调节安装孔，所述调节安装孔中安装有弹簧调整器；所述弹簧调整器与弹簧阻尼器的一端连接，能对弹簧阻尼器进行微调。相比于传统的工业外骨骼机械臂，本实用新型具有阻尼减振组件灵活可调的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为阻尼减振组件的结构视图；

图3为工具固定块的结构示意图。

其中：21-腰臂连接块；22-中间连接块；23-夹持装置；231-连接套筒；232-云台框；233-工具固定块；001-上半圆箍；002-下半圆箍；003-固定圆环；24-1-左端阻尼减振组件；24-2-右端阻尼减振组件；241-前端定位块；242-连杆；243-弹簧阻尼器；244-后端定位块；245-弹簧调整器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型。

实施例1：

如图1所示，一种用于工业外骨骼带阻尼减振器的机械臂，包括腰臂连接块21、中间连接块22、夹持装置23，所述中间连接块22的左端铰接有左端阻尼减振组件24-1，中间连接块22的右端铰接有右端阻尼减振组件24-2；所述左端阻尼减振组件24-1的自由端与腰臂连接块21的一端铰接；所述右端阻尼减振组件24-2的自由端与夹持装置23的底部连接；所述左端阻尼减振组件24-1与右端阻尼减振组件24-2的组成部件及结构相同；

所述左端阻尼减振组件24-1包括前端定位块241和后端定位块244，所述前端定位块241和后端定位块244之间铰接有两根相互平行的连杆242并组成平行四边形结构；所述前端定位块241和后端定位块244之间还连接有弹簧阻尼器243；所述弹簧阻尼器243的左端与前端定位块241活动连接，弹簧阻尼器243的右端与后端定位块244铰接。

在使用本机械臂时，通过腰臂连接块21将机械臂安装至工业外骨骼上，通过夹持组件23对工件进行稳固夹持。在工作过程中，阻尼减振组件24能够为工人提供支撑力，用以夹持举升工件；在工人处于振动强烈的工况中时，振动传导至阻尼减振组件24时被其中的阻尼减振器吸收，大大减轻工人人体受到的振动，保护工人身体的健康。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述前端定位块241的中部还开设有调节安装孔，所述调节安装孔中通过螺纹贯穿安装有弹簧调整器245；所述弹簧调整器245螺柱上的固定螺母与弹簧阻尼器243的一端固定连接。所述弹簧阻尼器243包括阻尼弹簧和可伸缩的调整杆，所述调整杆位于弹簧内部，调整杆的一端与弹簧调整器245连接。

在需要调整弹簧阻尼器243的高度时，只需要通过螺纹旋转调节弹簧调整器245，弹簧调整器245螺柱上的固定螺母上下移动带动弹簧阻尼器243进行上下位置的调整。所述前端定位块241、后端定位块244、两根连杆242组成平行四边形框架，而位于平行四边形结构两个对角点之间的弹簧阻尼器243与平行四边形框架形成了稳定的吸振机构。当振动传导至阻尼减振组件24时，阻尼减振组件24中的弹簧阻尼器243的弹簧与调整杆随着振动发生拉长到收缩的形变，有效吸收振动，减轻工人人体受到的振动。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上进行优化，如图1所示，所述云台框232的下部为一竖直杆，云台框232的上部为一U形框；所述竖直杆顶部与U形框底部连接，所述U形框的两个端头设置有卡扣。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在实施例3的基础上进行优化，如图2和图3所示，所述工具固定块233包括上半圆箍001、下半圆箍002、固定圆环003；所述下半圆箍002为左右两侧带支柱的半圆结构，所述左右两侧的支柱上有箍接槽，左右两侧的支柱的末端设置有卡接头；所述上半圆箍001的左右两侧带有与下半圆箍002左右两侧的箍接槽相匹配的凸台；所述上半圆箍001和下半圆箍002组成的圆腔内箍紧安装有固定圆环003。

所述云台框232和工具固定块233之间通过卡扣可实现快速拆装，所述固定工具块233通过上半圆箍001、下半圆箍002快速箍接，两半圆箍内箍紧固定圆环003的方式可实现工件的快速夹持。

本实施例其他部分与实施例3相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例4的基础上做进一步优化，如图3所示，所述固定圆环003的内壁上沿圆周均匀分布有若干个T形凸块，所述T形凸块上卡接安装有紧固头。所述紧固头的底部设置有与固定圆环003内壁上的T形凸块相匹配的凹槽，紧固头顶部设置有夹持固定槽。

根据所需夹持工件外轮廓的不同，可选择相应的紧固头并通过T形凸块快速安装夹持，紧固头上设置的夹持固定槽能更稳固地夹持固定工件，防止工件因振动坠落。

本实施例的其他部分与实施例4相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。