一种机械臂关节模组的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种机械臂关节模组。


背景技术：

2.机械臂是一种高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统，因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用，以此降低了对人力的依赖，而机械臂在被操控运行时，是通过液压的驱动形式进行作业的，而在机械臂运行的过程中，臂关节处会受到较大的重力压迫，尤其是在进行工业装配的情况下，当机器人在抓取物件时，由于物件重力大，会使得机械臂受到较大的重力下压，在此情况下，重力会经臂关节而下压至整个机械装置上，使得对机械臂进行支撑的整个机械装置会不同程度的往机械臂的方向前倾，进而使得整个机械装置产生一定程度的失稳，同时，臂关节时刻随机械臂的移动而活动，其过程中，臂关节时刻的活动而产生的摩擦会使得臂关节产生较大的热量，且机械臂的运行过程中都是依靠气缸运转而产生的液压力进行催动的，这会使得气缸产生较大的热量，若不能及时对臂关节进行降温，则会加速关节的老化，同时，多不能对气缸进行降温处理，则会影响机械臂的运行效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种机械臂关节模组，以解决现有技术中存在的缺点。
4.上述目的通过以下技术方案来解决：一种机械臂关节模组，包括基座，所述基座上端旋转连接有电动导向盘，所述电动导向盘上设置有支柱，所述支柱的顶部开设有凹槽，所述凹槽的内部设置有关节轴，所述关节轴的右侧设置有机械臂，且所述机械臂与所述关节轴贯穿连接，所述凹槽的底部开设有开口，所述支柱的前端连通设置有输水插管，且所述输水插管通过贯穿所述支柱而延伸至所述开口内，所述支柱的前下端开设有一排排水孔，所述基座的四角处均贯穿连接有螺栓，所述凹槽内的前后两端均对称开设有插孔，前后两个所述插孔内均环绕设置有两圈滚珠，且所述关节轴的前后两侧分别嵌入进两个所述插孔内的两圈滚珠之间。
5.作为一种优选方案，所述支柱呈中空构造，且所述支柱的内部固定连接有气缸，并且所述气缸的内部贯穿连接有液压杆，同时所述液压杆的顶部贯穿至所述开口外而与关节轴贯穿连接，且所述机械臂的右侧下端开设有凹口，所述凹口的内顶部固定连接有侧视面呈u形状的u形钩，而所述液压杆的顶部贯穿进关节轴内而与所述u形钩连接。
6.作为一种优选方案，所述液压杆下端的左右两侧均设置有前后两根固定杆，且左右两侧的前后两根所述固定杆之间均活动连接有齿轮，并且两个所述齿轮远离所述液压杆的一侧均设置有一根垂直的压杆，同时两根所述压杆偏向于所述齿轮的一面均开设有多个卡口，而所述齿轮的齿牙分别与所述卡口适配。
7.作为一种优选方案，所述支柱内部的左右两侧均固定连接有前后两排支杆，且左右两侧的前后两排支杆中，每前后对称的两根支杆之间均活动连接有限位滚轮，而两根所
述压杆分别位于左右两个所述齿轮与左右两排所述限位滚轮之间。
8.作为一种优选方案，所述气缸的前端设置有水箱，且所述液压杆的前端中部固定连接有l形连接杆，并且所述水箱的内部设置有气囊管，同时所述气囊管的顶部贯穿水箱，而所述l形连接杆位于所述气囊管的正上端，同时所述水箱的后端连通设置有一排细管，并且一排所述细管位于气缸和水箱之间。
9.作为一种优选方案，所述气囊管的左右两侧均设置有与其贴合的挡板，且两个所述挡板远离所述气囊管的一侧与所述水箱之间均设置有固定轴。
10.作为一种优选方案，两个所述齿轮的上端分别设置有与所述压杆固定连接有挂杆，且每根所述挂杆下端均旋转连接有排气扇。
11.作为一种优选方案，所述支柱的内底部固定连接有呈拱形状的底板，且所述气缸的底部与所述底板贯穿连接，并且所述底板为玻璃材质制成，同时所述水箱的前端开设有进水孔，且所述输水插管的后端管口与所述进水孔贯穿连接。
12.有益效果：（1）本发明在实际使用时，通过固定杆、齿轮、压杆和限位滚轮的配合使用，可在液压杆伸缩而使机械臂移动的同时，通过齿轮带动压杆下移，使得压杆下移至支柱底部，而在压杆下移至支柱底部而对支柱施压时，便能对支柱整体施加重力，使得支柱更稳固，即使机械臂在提取重物时，也能防止支柱整体的前倾，不仅如此，液压杆越往上升，则越能对压杆施加下压力，则越使得压杆对支柱施加下压力，进而越能增强本装置整体的稳定。
13.（2）本发明在上述基础上，通过液压杆的伸缩亦可同步带动l形连接杆移动，当液压杆下移时，会带动l形连接杆向下挤压气囊管，使水箱内的水通过细管喷出至气缸上，进入对气缸进行降温。
14.（3）同时，在上述基础上，液压杆在带动l形连接杆的同时亦能带动挂杆下移，使得排气扇越接近水箱，当水从细管喷出时，借助排气扇旋转时产生的吸引力可将细管喷水时产生的水雾进行吸引，使得水雾于开口内向上飘散到臂关节处，进而对臂关节进行降温，而排气扇越接近水箱时，则越能提高其对水雾的吸引速率，进而提升了对臂关节降温的效率。
附图说明
15.图1为本发明的整体斜视结构示意图。
16.图2为本发明的凹槽正视结构示意图。
17.图3为本发明的支柱正剖结构示意图。
18.图4为本发明的机械臂正剖结构示意图。
19.图5为本发明的压杆侧视结构示意图。
20.图6为本发明的水箱正剖结构示意图。
21.图7为本发明的水箱侧视结构示意图。
22.图1-7中：1-基座；2-电动导向盘；3-支柱；301-支杆；302-限位滚轮；303-压杆；3031-卡口；304-气缸；305-l形连接杆；306-固定杆；307-齿轮；308-液压杆；4-凹槽；401-插孔；4011-滚珠；5-关节轴；6-机械臂；601-凹口；6011-u形钩；7-开口；701-输水插管；8-排水孔；9-螺栓；10-水箱；1011-固定轴；1012-挡板；1013-气囊管；1014-细管；11-底板；12-进水孔；13-挂杆；14-排气扇；15-通口。
具体实施方式
23.请一并参考图1至图7：本实施例提供的一种机械臂关节模组，包括基座1，基座1上端旋转连接有电动导向盘2，电动导向盘2上设置有支柱3，支柱3的顶部开设有凹槽4，凹槽4的内部设置有关节轴5，关节轴5的右侧设置有机械臂6，且机械臂6与关节轴5贯穿连接，凹槽4的底部开设有开口7，支柱3的前端连通设置有输水插管701，且输水插管701通过贯穿支柱3而延伸至开口7内，支柱3的前下端开设有一排排水孔8，基座1的四角处均贯穿连接有螺栓9，凹槽4内的前后两端均对称开设有插孔401，前后两个插孔401内均环绕设置有两圈滚珠4011，且关节轴5的前后两侧分别嵌入进两个插孔401内的两圈滚珠4011之间。
24.支柱3呈中空构造，且支柱3的内部固定连接有气缸304，并且气缸304的内部贯穿连接有液压杆308，同时液压杆308的顶部贯穿至开口7外而与关节轴5贯穿连接，且机械臂6的右侧下端开设有凹口601，凹口601的内顶部固定连接有侧视面呈u形状的u形钩6011，而液压杆308的顶部贯穿进关节轴5内而与u形钩6011连接，气缸304的驱动装置与外部电源连接，通过此种设计，气缸304在运作时可带动液压杆308伸缩，而以臂关节5为基础，当液压杆308向上移动时，则能促使机械臂6向下倾斜以靠近物体，反之，当液压杆308向下移动时，则能通过u形钩6011在机械臂6的一侧下拉机械臂6，进而促使机械臂6复位保持水平或向上倾斜，以吊取物体。
25.在上述基础上，液压杆308下端的左右两侧均设置有前后两根固定杆306，且左右两侧的前后两根固定杆306之间均活动连接有齿轮307，并且两个齿轮307远离液压杆308的一侧均设置有一根垂直的压杆303，同时两根压杆303偏向于齿轮307的一面均开设有多个卡口3031，而齿轮307的齿牙分别与卡口3031适配，齿轮307的齿牙分别嵌入至卡口3031内，通过此种设计，当液压杆308在向上伸时，受于压杆303自身的重力，会使得齿轮307向偏向于压杆303的一侧旋转，而随着液压杆308的上伸，当齿轮307向偏向于压杆303的一侧旋转时，会带动压杆303下移，使得压杆303下移至支柱3底部，而在压杆303下移至支柱3底部而对支柱3施压时，便能对支柱3整体施加重力，使得支柱3更稳固，即使机械臂6在提取重物时，也能防止支柱3整体的前倾，不仅如此，液压杆308越往上升，则越能对压杆303施加下压力，则越使得压杆303对支柱3施加下压力，进而越能增强本装置整体的稳定；需要说明的是，底板11的左右两侧均开设有与压杆303适配的通口15，使得两根压杆303可贯穿通口而下压至支柱3底部。
26.同时，支柱3内部的左右两侧均固定连接有前后两排支杆301，且左右两侧的前后两排支杆301中，每前后对称的两根支杆301之间均活动连接有限位滚轮302，而两根压杆303分别位于左右两个齿轮307与左右两排限位滚轮302之间，通过此种设计，压杆303被限制于两侧的限位滚轮302和齿轮307之间，保持了压杆303的稳定，而通过限位滚轮302，可使得压杆303所受的摩擦小，可使压杆303在上下移动时更顺畅。
27.在上述基础上，气缸304的前端设置有水箱10，且液压杆308的前端中部固定连接有l形连接杆305，并且水箱10的内部设置有气囊管1013，同时气囊管1013的顶部贯穿水箱10，而l形连接杆305位于气囊管1013的正上端，同时水箱10的后端连通设置有一排细管1014，并且一排细管1014位于气缸304和水箱10之间，通过此种设计，液压杆308在下移时会带动l形连接杆305下移而挤压气囊管1013，在气囊管1013被挤压时产生的空气压会传入到
水箱10内，使得水受于压力会被挤入到细管1014内，进而通过细管1014喷出，使水喷入到气缸304上，进而对气缸304进行降温。
28.在上述基础上，气囊管1013的左右两侧均设置有与其贴合的挡板1012，且两个挡板1012远离气囊管1013的一侧与水箱10之间均设置有固定轴1011，通过此种设计，可将气囊管1013进行限制，使得气囊管1013被限制于两侧的挡板1012之间，以免气囊管1013在被挤压时偏侧，提升了气囊管1013的稳定性。
29.在上述基础上，两个齿轮307的上端分别设置有与压杆303固定连接有挂杆13，且每根挂杆13下端均旋转连接有排气扇14，通过此种设计，液压杆308在带动l形连接杆305的同时亦能带动挂杆13下移，使得排气扇14越接近水箱10，当水从细管1014喷出时，借助排气扇14旋转时产生的吸引力可将细管1014喷水时产生的水雾进行吸引，使得水雾于开口7内向上飘散到臂关节5处，进而对臂关节5进行降温，而排气扇14越接近水箱10时，则越能提高其对水雾的吸引速率，进而提升了对臂关节5降温的效率。
30.同时，支柱3的内底部固定连接有底板11，且气缸304的底部与底板11贯穿连接，并且底板11为玻璃材质制成，同时水箱10的前端开设有进水孔12，且输水插管701的后端管口与进水孔12贯穿连接，底板11为从后向前倾斜设置，而一排排水孔8位于底板11前端的下方，通过此种设计，可往输水插管701内注入清水，使得清水通过输水插管701流入到进水孔12处，再而流入到水箱10内，以向水箱10内注水，而经细管1014喷出的水可向下流落到底板11上，再而经底板11的斜面流向排水孔8处，以通过排水孔8将水外排，以免随滞留于支柱3内。
31.工作原理：在使用本发明时，通过外部电源的电力输出可带动气缸304的驱动装置运作，进而带动气缸304运作，而气缸304在运作时可带动液压杆308伸缩，且以臂关节5为基础，当液压杆308向上移动时，则能促使机械臂6向下倾斜以靠近物体，反之，当液压杆308向下移动时，则能通过u形钩6011在机械臂6的一侧下拉机械臂6，进而促使机械臂6复位保持水平或向上倾斜，以吊取物体，当液压杆308在向上伸时，受于压杆303自身的重力，会使得齿轮307向偏向于压杆303的一侧旋转，而随着液压杆308的上伸，当齿轮307向偏向于压杆303的一侧旋转时，会带动压杆303下移，使得压杆303下移至支柱3底部，而在压杆303下移至支柱3底部而对支柱3施压时，便能对支柱3整体施加重力，使得支柱3更稳固，即使机械臂6在提取重物时，也能防止支柱3整体的前倾，不仅如此，液压杆308越往上升，则越能对压杆303施加下压力，则越使得压杆303对支柱3施加下压力，进而越能增强本装置整体的稳定，而排气扇14和电动导向盘2的驱动装置分别与外部电源连接，通过电动导向盘2的旋转可带动支柱3转向，进而带动机械臂6转向。
32.同时，液压杆308在下移时会带动l形连接杆305下移而挤压气囊管1013，在气囊管1013被挤压时产生的空气压会传入到水箱10内，使得水受于压力会被挤入到细管1014内，进而通过细管1014喷出，使水喷入到气缸304上，进而对气缸304进行降温，并且，液压杆308在带动l形连接杆305的同时亦能带动挂杆13下移，使得排气扇14越接近水箱10，当水从细管1014喷出时，借助排气扇14旋转时产生的吸引力可将细管1014喷水时产生的水雾进行吸引，使得水雾于开口7内向上飘散到臂关节5处，进而对臂关节5进行降温，而排气扇14越接近水箱10时，则越能提高其对水雾的吸引速率，进而提升了对臂关
节5降温的效率。