一种多自由度机械臂的制作方法_3

文档序号:9444206阅读:来源:国知局
0.灵巧手,10001.灵巧手销轴座,10002.连接销轴。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。
[0053]实施例一
[0054]参见图1,本发明以六自由度机械臂为实施例。当然,在其它实施例中,自由度的数目根据选择臂的种类及数量变化。
[0055]参见图1,本实施例的六自由度机械臂,其包括第一种底座1、转盘2、第一种臂、第二种臂、第一拉杆机构3、第二拉杆机构5、第三拉杆机构8及托盘10 ;所述第一种臂由第一臂4和第二臂6组成,所述第二种臂由第三臂7和第四臂9组成;所述转盘2安装于第一种底座I上,所述第一臂4与转盘2铰接,所述第一拉杆机构3的两端分别与转盘2及第一臂4铰接,第二臂6与第三臂7铰接,第二拉杆机构5的两端分别与第二臂6及第三臂7铰接,第四臂9与托盘10铰接,第三拉杆机构8分别于第四臂9及托盘10铰接。
[0056]请结合图2,所述底座指采用联轴器传动的第一种底座1,其包括第一种底座体11、第一电机12、第一联轴器14、第一轴承15及若干第一紧定螺钉13 ;所述第一种底座体11上有带轴孔的凸台及电机支架,所述凸台的轴孔上开设有安装第一轴承15的轴承孔,所述电机支架开设有轴孔及若干螺钉孔,所述凸台的轴孔与电机支架的轴孔同轴;所述第一种底座体11底部还开设有安装固定用的螺钉孔;所述第一电机12上开设有固定用的螺钉孔,所述第一电机12轴穿过所述第一种底座体11上电机支架的轴孔,所述第一紧定螺钉13穿过电机支架的螺钉孔将第一电机12固定在第一种底座体11上;所述第一电机12轴上套设有第一联轴器14。
[0057]请结合图2及3,所述转盘2,包括转盘体21及第二轴承22,所述转盘体底部设有转盘轴,盘面上设有带轴孔转盘凸台及销轴基座,所述转盘体21凸台的轴孔上开设有安装第二轴承22的轴承孔,所述销轴基座的两边都开设有销轴孔;所述转盘轴穿过第一轴承15及第一种底座体11凸台的轴孔,与第一联轴器14固接。
[0058]参见图4,所述拉杆机构指第一拉杆机3,其包括齿条36及拉杆头;所述齿条36开设有横向通孔,通孔与齿面平行并处于齿条一端的靠近端面的位置;所述拉杆头为第一种拉杆头,其包括第一拉杆31、第二电机33、第一齿轮34、第一固定片35、第二固定片37、第二紧定螺钉32及第三紧定螺钉38 ;所述第一拉杆31上开设有三个平行分布的通孔,其中两个通孔位于第一拉杆31的两侧;所述第一固定片35上开设有一轴孔、若干电机安装固定孔及若干螺钉孔;所述第二固定片37上开设有轴孔及若干螺钉孔;所述第二电机33的轴依次穿过第一固定片35的轴孔、第一齿轮34孔及第二固定片37的轴孔,所述第二紧定螺钉32穿过第一固定片35,将第二电机33固定于第一固定片35的一侧;两个所述第三螺钉38分别依次穿过第二固定片37底部的两个螺钉孔、第一拉杆31左侧及中间的通孔及第一固定片35底部的两个螺钉孔,将第二固定片37、第一拉杆31及第一固定片35固定在一起,另外两个第三紧定螺钉38分别穿过第二固定片37顶部的两个螺钉孔及第一固定片35顶的两个螺钉孔将第二固定片37与第一固定片35固定;所述齿条36的与齿面平行的底面与第一拉杆31顶面贴合,齿条36与第一齿轮34相配合,其中齿条36带通孔的一端远离第一拉杆31 ο
[0059]参见图5a、5b、5c、6a及6b,所述第一种臂及第二种臂是带旋转关节的臂。所述第一种臂包括相配合的第一臂4及第二臂6,所述第一臂4与第二臂6采用联轴器传动;第一臂4包括第一臂体41、第三电机42、第二联轴器43、第一轴销44及第一推力轴承45 ;所述第一臂体41顶部开设有带通孔的转轴座,底部开设有安装第三电机42、第二联轴器43、第一轴销44及第一推力轴承45的槽,第一臂体41表面设有带通孔的销轴座,底部端面还开设有轴孔;所述转轴座与销轴座通孔的方向平行;所述第三电机42轴上套设第二联轴器43,所述第一推力轴承45与第二联轴器43及第一臂体41底部端面的轴孔同轴。所述第二臂6包括第二臂体61及第三轴承62,第二臂体61底部设有带通孔的凸台,顶部端面设有带轴销孔的转轴,第二臂体61表面设有带通孔的销轴座,所述第二臂体61底部的凸台上开设有安装第三轴承62的轴承孔,所述销轴座的通孔与凸台轴承孔的方向平行;所述第二臂体61的转轴穿过第一臂体41底部端面的轴孔及第一推力轴承45,与第二联轴器43固接,所述轴销孔位于第一推力轴承45与第二联轴器43之间,所述第一轴销44穿过第二臂体61转轴的轴销孔,将第二臂体61与第一臂体41连接。
[0060]参见图6b,所述第二种臂包括相配合的第三臂7及第四臂9,所述第三臂7与第四臂9采用联轴器传动;所述第三臂7包括第三臂体71、第四电机72、第三联轴器73、第二轴销74及第二推力轴承75 ;所述第三臂体71顶部开设有带通孔的转轴座,底部开设有安装第四电机72、第三联轴器73、第二轴销74及第二推力轴承75的槽,第三臂体71表面设有带通孔的销轴座,底部端面还开设有轴孔;所述转轴座与销轴座通孔的方向平行;所述第四电机72轴上套设第三联轴器73,所述第二推力轴承75与第三联轴器73及第三臂体71底部端面的轴孔同轴;所述第四臂9包括第四臂体91及第四轴承92,第四臂体91底部设有带通孔的凸台,顶部端面设有带轴销孔的转轴,第四臂体91表面设有带通孔的销轴座,所述第四臂体91底部的凸台上开设有安装第四轴承92的轴承孔;所述销轴座的通孔与凸台轴承孔的方向平行;所述第四臂体91的转轴穿过第三臂体71底部端面的轴孔及第二推力轴承75,与第三联轴器73固接,所述轴销孔位于第二推力轴承75与第三联轴器73之间,所述第二轴销74穿过第四臂体91转轴的轴销孔,将第四臂体91与第三臂体71连接。
[0061]参见图7,所述托盘10顶部设有带通孔的转轴座及销轴座,其还开设有若干螺钉孔。
[0062]请结合图1至7,所述转盘2与所述第一种臂铰接,一销轴穿过第一臂体41顶部转轴座的通孔及转盘凸台上的第二轴承22将第一种臂与转盘2铰接;所述第一拉杆机构3分别于转盘2及第一种臂铰接,一销轴穿过转盘2销轴基座的销轴孔及齿条36的通孔将转盘2与第一拉杆机构3铰接;一销轴穿过第一臂体41销轴基座的通孔及第一拉杆31右侧的通孔将第一种臂与第一拉杆机构3铰接。所述第一种臂与第二种臂铰接,结构及原理与转盘2和第一种臂铰接相同;所述第二拉杆机构5分别于第一种臂及第二种臂铰接,结构及原理与第一拉杆机构3和转盘2及第一种臂铰接相同。所述第二种臂与托盘10铰接,一转轴穿过托盘10转轴座及第四臂体91底部凸台上的第四轴承92将托盘10及第二种臂铰接;第三拉杆机构8分别与托盘10及第二种臂铰接,结构及原理与第二拉杆机构5和第一种臂及第二种臂铰接相同。
[0063]参见图1,所述六自由机械臂的关节自由度包括:转盘2与第一种底座I组成第一关节,转盘2、第一拉杆机构3及第一种臂组成第二关节,第一种臂的第一臂4与第二臂6组成第三关节,第二种臂的第三臂7与第四臂9组成第四关节,第一种臂、第二种臂及第二拉杆机构5组成第五关节,第二种臂、托盘10与第三拉杆机构8组成第六关节,每个关节都有一个关节自由度。
[0064]参见图1,所述六自由度机械臂,其控制方式是:控制第一种底座I上的第一电机12转动,可控制第一关节;控制第一拉杆机构3的第二电机33转动,可控制第二关节;控制第一臂4内部第三电机42转动,可控制第三关节;控制第二拉杆机构5的电机,可控制第四关节;控制第三臂7内部的第四电机,可控制第五关节;控制第三拉杆机构8的电机,可控制第六关节。所述控制,其信号来自外部。
[0065]实施例二
[0066]本实施例除以下特征外其它结构同实施例一:请结合图8a,本实施例中底座采用同步带传动的第二种底座110,其包括第二种底座体111、第五电机112、第一皮带轮113、第五轴承114、第二皮带轮115、同步带117、第六轴承118及若干第四紧定螺钉116 ;所述第二种底座体111上有带轴孔的凸台及电机支架,所述凸台的轴孔上开设有安装第五轴承114的轴承孔,所述电机支架开设有轴孔、安装第六轴承118的轴承孔及若干螺钉孔,所述凸台的轴孔与第六轴承的轴承孔同轴;所述第二种底座体111底部还开设有安装固定用的螺钉孔;所述第五轴承114安装于凸台的轴承孔内,所述第六轴承118安装于电机支架的轴承孔内;所述第五电机112上开设有固定用的螺钉孔,所述第五电机112轴穿过所述第二种底座体111上电机支架的轴孔,所述第四紧定螺钉116穿过电机支架的螺钉孔将第五电机112固定在第二种底座上;所述第五电机112的轴上套设有第二皮带轮115 ;所述转盘2轴穿过第五轴承114、第二种底座体111凸台的轴孔、第一皮带轮113及第六轴承118 ;所述同步带117与第一皮带轮113及第二皮带轮115配合,实现同步带传动。
[0067]实施例三
[0068]本实施例除以下特征外其它结构同实施例一:请结合图8b,本实施例的底座采用齿轮传动的第三种底座120,其包括第三种底座体121、第六电机122、第二齿轮123、第七轴承124、第三齿轮125及若干第五紧定螺钉126 ;所述第三种底座体121上有带轴孔的凸台及电机支架,所述凸台的轴孔上开设有安装第七轴承124的轴承孔,所述电机支架开设有轴孔、转轴孔及若干螺钉孔,所述凸台的轴孔与电机支架的转轴孔同轴;所述第三种底座体121底部还开设有安装固定用的螺钉孔;所述第七轴承124安装于凸台的轴承孔内;所述第六电机122上开设有固定的螺钉孔,所述第六电机122轴穿过所述第三种底座体121上电机支架的轴孔,所述第五紧定螺钉126穿过电机支架的螺钉孔将第六电机122固定在第三种底座体121上;所述第六电机122的轴上套设有第三齿轮125 ;所述转盘2轴穿过第七轴承124、第三种底座体121凸台的轴孔、第二齿轮123及电机支架的转轴孔;所述第二齿轮123与第三齿轮125配合传动。
[0069]实施例四
[0070]本实施例除以下特征外其它结构同实施例一:请结合图9a,本实施例的所述第一种臂的第一臂4与
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