一種複合型傳動的機械手臂的製作方法

2023-12-01 12:40:36 4

本實用新型涉及一種機械手臂，特別涉及一種複合型傳動的機械手臂。

背景技術：

傳統的工業機器人應用於實際的自動化生產中處於生產安全和工序要求考慮，往往需要增大上下行程（Z軸），而傳統的方法是簡單的增加機械手臂的長度，機械手臂通過固定於滑軌座上的氣缸組件或伺服電機組件驅動手臂型材，使手臂型材上的固定滑軌與滑軌座上的滑塊相對滑動，從而實現手臂在Z軸方向運動的目的。

但是此種機械手臂在Z軸上的行程受此手臂型材的高度影響較大，當需要較大垂直方向行程時必須通過增加手臂型材的高度來實現，從而佔用更多的生產空間；過長的手臂型材也同樣降低了運行的精度，影響自動化生產線的總體質量和效率。

專利公告號為CN204109003U的實用新型專利，公開了一種雙伸縮機械臂，該專利採用單電機驅動螺母，螺母驅動與一號機械臂固定的絲杆，通過絲杆連接傳動的方式實現一號機械臂的Z向運動，機械臂僅通過一個電機驅動，其負載往往不能滿足相對大質量零件的生產，一旦物料的質量超過了其承載範圍則會對機器的可靠性和穩定性造成比較嚴重的影響，往往會導致生產事故的發生；且該專利中採用雙導輪、雙皮帶的方式，相對佔用空間大，安裝有導輪的固定座直接安裝在一號機械臂的上部，導輪幾乎全部裸露在外，同樣存在安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種複合型傳動的機械手臂，以克服上述已有技術存在的不足。

本實用新型採取的技術方案是：一種複合型傳動的機械手臂，包括雙滑臂和驅動裝置，所述的雙滑臂包括外滑臂和嵌套在外滑臂內且與外滑臂滑動連接的內滑臂，外滑臂包括外型材，所述外型材為一矩形長框筒，外型材內側面設有滑塊Ⅰ，外型材外側面設有滑軌Ⅱ，外型材通過其外側面的滑軌Ⅱ與固定在機座本體上的滑軌座滑動連接，內滑臂包括內型材，內型材外側面設有滑軌Ⅰ，內型材通過其外側面的滑軌Ⅰ和外型材內側面的滑塊Ⅰ與外型材滑動配合；

所述的驅動裝置為雙驅動裝置，雙驅動裝置安裝在滑軌座上，包括第一驅動裝置和第二驅動裝置，第一驅動裝置包括伺服電機、減速器和皮帶輪Ⅰ，伺服電機通過減速器和皮帶輪Ⅰ帶動固定在外型材一側的傳送皮帶Ⅰ，從而帶動外型材沿滑軌座上下滑動；

所述第二驅動裝置，包括氣缸，該氣缸的活塞杆末端與外型材的下端固定連接，氣缸動作時，氣缸活塞杆推動外型材沿滑軌座上下滑動；

所述外型材另一側面設有兩個皮帶輪Ⅱ，兩個皮帶輪Ⅱ之間裝配有傳送皮帶Ⅱ，所述傳送皮帶Ⅱ內側固定在內型材上，傳送皮帶Ⅱ外側固定在滑軌座上；

外型材上下運動時，帶動兩個皮帶輪Ⅱ上下運動，進而帶動固定連接在傳送皮帶Ⅱ內側的內型材以相對外型材兩倍的速度上下運動。

進一步是：所述滑軌座為一矩形短框筒，其內側設有與外型材外側面滑軌Ⅱ滑動配合的滑塊Ⅱ，滑軌座一側安裝第二驅動裝置，相鄰側安裝第一驅動裝置，第一驅動裝置之皮帶輪Ⅰ通過該側的開口與安裝在外型材一側的傳送皮帶Ⅰ傳動連接，皮帶輪Ⅰ與傳送皮帶Ⅰ之間設有一對張緊輪。

由於採取上述技術方案，本實用新型之一種複合型傳動的機械手臂具有以下有益效果：

1. 本實用新型之複合型傳動的機械手臂包括雙滑臂，雙滑臂包括外滑臂和嵌套在外滑臂內且與外滑臂滑動連接的內滑臂，外滑臂包括外型材，所述外型材為一矩形長框筒，外型材內側面設有滑塊，外型材外側面設有滑軌，外型材通過其外側面的滑軌與固定在機座本體上的滑軌座滑動連接，內滑臂包括內型材，內型材外側面設有滑軌，內型材通過其外側面的滑軌和外型材內側面的滑塊與外型材滑動配合；本實用新型由傳統的單層型材機械手臂改為具有雙層套接的複合傳動機構手臂，在不佔用生產空間的基礎上大大增加了機械手臂的行程範圍，節約空間，同時複合傳動的雙滑臂避免了過長的手臂型材，有利於提高運行精度。

2. 本實用新型之複合型傳動的機械手臂的驅動裝置為雙驅動裝置，伺服電機通過減速器和皮帶輪Ⅰ帶動固定在外型材一側的傳送皮帶Ⅰ，從而帶動外型材沿滑軌座上下滑動，氣缸動作時，氣缸活塞杆推動外型材沿沿滑軌座上下滑動，外型材上下運動時，帶動兩個皮帶輪Ⅱ上下運動，進而帶動固定連接在傳送皮帶Ⅱ內側的內型材以相對外型材兩倍的速度上下運動，提高了生產效率。

3.本實用新型之複合型傳動的機械手臂的驅動方式採取伺服電機和氣缸協同驅動，伺服電機通過減速器驅動傳送皮帶Ⅰ運動，從而使外型材在Z軸上下運動，當增加負載時，氣缸活塞杆動作，協助伺服電機，驅動外滑臂，擴大了物料質量的適用範圍，保障了生產安全。

4.本實用新型之複合型傳動的機械手臂中採取內、外複合的型材相互套接形式，在外型材可採用雙導軌與滑塊連接，內型材採用單導軌與滑塊連接，傳動結構簡單穩定，在滿足功能的同時設計結構更加緊湊合理。

5. 本實用新型之複合型傳動的機械手臂在外型材的側面開有上下兩個方孔狀的安裝位，上下兩個皮帶輪安裝於此，減少了傳送皮帶Ⅱ裸露在外面的部分，大大降低了生產安全隱患。

6. 本實用新型之複合型傳動的機械手臂在外型材的側面預留有安裝皮帶輪的通孔，為了減小機械手自重在外型材四周開了多個通孔，不僅能夠有效減輕自重還能夠觀察內型材的工作情況，便於安裝和維護。

下面結合附圖和實施例對本實用新型之一種複合型傳動的機械手臂的技術特徵作進一步的說明。

附圖說明

圖1～圖7是實施例一所述的一種複合型傳動的機械手臂的結構示意圖：

圖1為主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3為圖2的B部放大圖，圖4為圖1的左視圖，圖5為圖1的右視圖，

圖6為圖4在A-A方向的剖視圖，圖7是立體圖。

圖中：

1-第一夾板，2-傳送皮帶Ⅰ，3-減速器，4-伺服電機，5-第二夾板，6-內型材，

61-（內型材外側面的）滑軌Ⅰ，7-驅動塊，8-外型材，81-（外型材內側面的）滑塊Ⅰ，

82-（外型材外側面的）滑軌Ⅱ，9-滑軌座，91-滑塊固定板，911-（滑塊固定板兩端的）滑塊Ⅱ，10-氣缸，11-張緊輪，12-皮帶輪Ⅰ，13-皮帶輪固定座，14-皮帶輪Ⅱ，15-傳送皮帶Ⅱ，

16-第三夾板，17-第四夾板。

具體實施方式

一種複合型傳動的機械手臂，包括雙滑臂和驅動裝置，所述的雙滑臂包括外滑臂和嵌套在外滑臂內且與外滑臂滑動連接的內滑臂，外滑臂包括外型材8，所述外型材為一矩形長框筒，外型材內側面設有滑塊Ⅰ81，外型材外側面設有滑軌Ⅱ82，外型材通過其外側面的滑軌Ⅱ82與固定在機座本體上的滑軌座9滑動連接，內滑臂包括內型材6，內型材外側面設有滑軌Ⅰ61，內型材通過其外側面的滑軌Ⅰ61和外型材內側面的滑塊Ⅰ81與外型材滑動配合；

所述的驅動裝置為雙驅動裝置，雙驅動裝置安裝在滑軌座9上，包括第一驅動裝置和第二驅動裝置，第一驅動裝置包括伺服電機4、減速器3和皮帶輪Ⅰ12，伺服電機通過減速器和皮帶輪Ⅰ帶動用第一夾板1和第二夾板5固定在外型材一側的傳送皮帶Ⅰ，從而帶動外型材沿滑軌座上下滑動；

所述第二驅動裝置，包括氣缸10，該氣缸的活塞杆末端通過驅動塊7與外型材的下端固定連接，氣缸動作時，氣缸活塞杆推動外型材沿沿滑軌座上下滑動；

所述外型材另一側面開有兩個安裝位，兩個安裝位上安裝有兩個皮帶輪固定座13，兩個皮帶輪固定座設有兩個皮帶輪Ⅱ14，兩個皮帶輪Ⅱ兩個皮帶輪Ⅱ的前端和後端分別凸出於外型材的外表面和內表面，兩個皮帶輪Ⅱ之間裝配有傳送皮帶Ⅱ15，所述傳送皮帶Ⅱ內側通過第三夾板16固定在內型材上，傳送皮帶Ⅱ外側通過第四夾板17固定在滑軌座上；

所述滑軌座為一矩形短框筒，其內側設有與外型材外側面滑軌Ⅱ82滑動配合的滑塊Ⅱ911，滑軌座一側安裝第二驅動裝置，相鄰側安裝第一驅動裝置，第一驅動裝置之皮帶輪Ⅰ12通過該側的開口與安裝在外型材一側的傳送皮帶Ⅰ2傳動連接，皮帶輪Ⅰ與傳送皮帶Ⅰ之間設有一對張緊輪。

伺服電機和氣缸驅動外型材上下運動時，帶動兩個皮帶輪Ⅱ上下運動，進而帶動固定連接在傳送皮帶Ⅱ內側的內型材以相對外型材兩倍的速度上下運動，大大增加了機械手臂的行程範圍，節約空間，提高運行精度和工作效率，擴大了物料質量的適用範圍，保障了生產安全。