机械手臂及机器人的制作方法_2

文档序号:9800650阅读:来源:国知局
13后与转轴支撑架210固定连接。
[0053]可以理解,在上面讨论的实施方式中,拉丝30绕拉丝圆盘213即是绕转轴10设置。如此可以增加拉丝30拉动手臂构件20的转动力臂使得拉丝30拉动手臂构件20更加省力。从而,可以采用较小功率的驱动装置来拉动拉丝。
[0054]转轴支撑架210在拉丝圆盘213外形成有贯穿第一表面211及第二表面212的第一连接孔214(见图5)。第一连接孔214的尺寸大于拉丝的横截尺寸,以允许拉丝30穿设。拉丝30的连接端31可以形成有尺寸大于第一连接孔214的凸头311。
[0055]如此,拉丝30的拉动端32从第二表面212—侧穿过第一连接孔214后绕拉丝圆盘213拉动直至连接端31 (见图8)的凸头311卡设在第一连接孔214即可将拉丝30固定在转轴支撑架210上。
[0056]可以理解,通过根据拉丝30的绕向设置第一连接孔214的位置上可以设置拉丝30绕拉丝圆盘213的弧度,例如为180度。从而可以控制拉丝30拉动手臂构件20转动的角度。
[0057]在某些实施方式中,拉丝30包括两根,两个拉丝20分别设置手臂构件20的两个转轴支撑架210上,且绕向相反,如此,可以拉动手臂构件沿两个相反方向转动。结合每根拉丝30可以拉动手臂构件20转动的结构,可以得到两个手臂构件20可以相互转动的角度。例如,一根拉丝30可以拉动手臂构件20转动180度,而另一根拉丝30可以拉动手臂构件20转动-180度,从而拉丝30可以拉动手臂构件20转动-180度到180度。
[0058]可以理解,两根丝30的绕向相反可以扩大手臂构件的相互转动范围。
[0059]当然,拉丝30的具体设置可以不限于上面讨论的实施方式,而可以在其他实施方式中视需求设置。
[0060]请一并参阅图8,在某些实施方式中,机械手臂100包括平衡弹簧40。两个手臂构件20通过平衡弹簧40连接。
[0061]如此,通过平衡弹簧40提供的支撑力平衡机械手臂100的自重,使机械手臂100的启动和运行更加稳定,并可以增大机械手臂100的负载能力,提高驱动效率。
[0062]在某些实施方式中,平衡弹簧40包括两个,并分别与两个转轴支撑架210固定连接。平衡弹簧40两端分别与两个手臂构件20相连,当手臂构件20相对转动时,需克服平衡弹簧40的拉力。当两个手臂构件20相对转动至均处于竖直位置时,处于上端的手臂构件20的重心基本处于转轴10中心处,此时平衡弹簧40提供的平衡扭矩最小;当上端的手臂构件20相对转动至处于水平位置时,上端的手臂构件20的重心离转轴10中心处最远,此时平衡弹簧40提供的平衡扭矩接近最大。如此,平衡弹簧40可以平衡机械手臂100的自重,从而提高驱动机械手臂100的驱动装置使用效率。
[0063]在某些实施方式中,平衡弹簧40包括线簧,并包括弹簧钩41。手臂连接件21的第二表面212上设置有连接轴215。平衡弹簧40通过弹簧钩41卡设于连接轴215上。
[0064]如此,平衡弹簧40通过弹簧钩41与连接轴215连接而设置于手臂连接件21的所述收容空间内,从而实现平衡手臂构件20自重的作用。
[0065]在某些实施方式中,连接轴215可以为圆柱销。手臂连接件21的第二表面212上开设有螺纹孔。所述圆柱销与所述螺纹孔螺纹配合而设置于第二表面212上。
[0066]在其他实施方式中,连接轴215可以通过焊接等合适的方式设置于第二表面212上,因此,需要说明的是,并不仅仅限于上面讨论的圆柱销。
[0067]当然,在其他实施方式中,平衡弹簧40还可以为扭簧。因此,需要说明的是,平衡弹簧40并不仅限于上面讨论的线簧。
[0068]请参阅图9及图10,本发明实施方式提供一种机械手臂100a,机械手臂10a包括通过转轴1a转动连接的两个手臂构件20a。在图9所示的方位中,机械手臂10a的拉丝30a固定连接位置在上的手臂构件20a。
[0069]在本实施方式中,转轴1a基本平行于手臂构件20a的长度方向(如图9所示的双箭头方向)。
[0070]如此,在拉丝30a的拉力作用下,手臂构件20a可以绕另外一个手臂构件20a转动,从而实现转动控制。
[0071 ]在某些实施方式中,两个手臂构件20a相对转动的角度包括-180度到180度。
[0072]可以根据需求设置相对角度,在某些实施方式中,手臂构件20a具有更大的转动范围,可以适用于更多的场合。
[0073]在某些实施方式中。转轴1a两端分别与两个手臂构件20a的一端固定连接且至少一端与至少一个手臂构件20a转动连接。
[0074]如此,机械手臂10a形成转动结构,并可以根据具体情况进行设置。
[0075]请一并参阅图10、图11及图12,在某些实施方式中,转轴1a与其中一个手臂构件20a转动连接。转轴1a包括第一表面Ila及与第一表面Ila相背的第二表面12a。转轴1a开设有贯穿第一表面Ila及第二表面12a的第二连接孔13a。拉丝30a包括连接端31a及拉动端32a。连接端31a形成有凸头311a。拉动端32a从转轴1a的第二表面12a—侧穿过第二连接孔13a后绕第一表面Ila拉动直至连接端31a的所述凸头311a卡设在第二连接孔13a内从而将拉丝30a固定在转轴1a上。
[0076]如此,两根拉丝30a直接绕设于手臂构件20a形成的转动关节处,从而通过拉丝30a实现转动控制。
[0077]在某些实施方式中,手臂构件20a为中空且两端开放的结构。拉丝30a穿设手臂构件20a。拉动%j}32a伸出手臂构件20a。
[0078]如此,拉丝30a沿手臂构件20a内部伸出手臂构件20a,利于保护拉丝30a,且结构美观紧凑。并且,伸出手臂构件20a的拉动端32a可以直接和设置于机械手臂10a外的驱动装置连接。
[0079]在某些实施方式中,转轴1a为轴承。两个手臂构件20a的两个手臂关节构件21a分别与所述轴承内外圈相连。两个手臂关节构件21a(图12)通过所述轴承产生相对转动。
[0080]如此,手臂构件20a的连接结构简单,且机械手臂10a的两个手臂关节构件21a与轴承的连接处的摩擦力较小。
[0081 ]具体地,在某些实施方式中的所述轴承可以为交叉滚子轴承。
[0082 ] 如此,所述轴承可同时承受径向力和轴向力。
[0083]本实施方式中,拉丝30a包括两根。拉丝30a与拉丝30相同。
[0084]两根拉丝30a能够单独地分别驱动一个手臂构件20a相对于另一个手臂构件20a沿正负相反的方向进行转动。
[0085]本实施方式中,机械手臂I OOa包括转向轴承40a (图1O)。拉丝30a通过转向轴承40a改变拉丝30a的拉动方向。如此,并可以根据具体情况进行设置拉丝30a的拉动方向,转向轴承40a将拉丝30a基本垂直于手臂构件20a的长度方向变为基本平行于手臂构件20a的长度方向,便于机械手臂10a的驱动,方便拉丝30a从手臂构件20a中间通过,提升了机械手臂10a运行的稳定性,避免拉丝30a在手臂构件20a外侧裸露,同时使外观紧凑美观。
[0086]本实施方式中,转向轴承40a设置于手臂构件20a内。如此,连接结构简单稳定。
[0087]具体地,本实施方式中,手臂构件20a开设有收容孔22a。转向轴承40a设置在收容孔22a中。因此,这样可使机械手臂10a的结构更加紧凑。
[0088]本实施方式中,转轴1a收容在手臂构件20a中。
[0089]具体地,在图12所示的示例中,机械手臂10a包括上手臂构件20aa和下手臂构件20ab。转轴1a收容于下手臂构件20ab内。如此,结构简单,节约空间。
[0090]本实施方式中
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