一种角度和高度可自由调节的机械臂的制作方法

本实用新型属于先进制造与自动化技术领域，具体地，涉及一种角度和高度可自由调节的机械臂。

背景技术：

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题；化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决；但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的；大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化；工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要；使用工业机器人代替人工操作的，主要是在危险作业、多粉尘、高温、噪声、工作空间狭小等不适于人工作业的环境；简而言之，机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。

随着机器人技术的日益成熟，机械臂的发展也是日新月异，其种类也是多种多样，这致使机械臂的使用范围变得更加广阔，但是在一些机械臂的使用过程中还是会遇到一些麻烦，影响了机械臂的正常使用，例如在使用一些机械臂时，往往是将机械臂安装固定在工作地点的地面上，或者是安装在一些设备仪器上，这时的机械臂是固定不动的，其工作的高度也只是机械臂自身的高度，不能根据工作情况灵活进行调整，这就会限制机械臂的工作范围，影响机械臂的工作效率，进而会降低机械臂的使用价值。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种角度和高度可自由调节的机械臂，解决了机械臂移动范围有限，造成机械臂使用工程中具有一定局限性的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种角度和高度可自由调节的机械臂，包括机械臂、竖直升降组件、角度调节组件、水平移动组件、夹持组件和下底座，所述水平移动组件设置在下底座上，所述竖直升降组件设置在水平移动组件上，所述角度调节组件设置在竖直升降组件上，所述机械臂设置在角度调节组件上，所述夹持组件设置在机械臂上；其中，所述夹持组件包括安装板一、夹持气缸、固定夹持臂和活动夹持臂，所述安装板一固定设置在机械臂上，所述夹持气缸固定设置在安装板一上，所述固定夹持臂与安装板一固定连接，所述安装板一上设有第一通孔，所述活动夹持臂的中间位置与固定夹持臂远离夹持气缸的端部铰接，并且活动夹持臂的一端可穿过第一通孔和夹持气缸的活塞杆铰接。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述竖直升降组件包括升降气缸、升降气缸安装板、龙门架体、竖直升降支撑板、两条对称设置的滑轨、竖直升降滑板和竖直升降转接座，所述两条对称设置的滑轨固定设置在下底座的上端面上，所述龙门架体通过水平移动组件和两条对称设置的滑轨连接，所述升降气缸安装板固定设置在龙门架体的横梁上，所述升降气缸固定设置在升降气缸安装板上，并且升降气缸的活塞杆与竖直升降转接座铰接，所述竖直升降转接座固定设置在竖直升降滑板的竖直面上，所述竖直升降滑板与龙门架体滑动连接，所述竖直升降支撑板固定设置在竖直升降滑板远离竖直升降转接座的端面上，所述竖直升降支撑板水平设置，所述角度调节组件固定设置在竖直升降支撑板的上端面上。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述竖直升降滑板靠近龙门架体立柱的两侧壁上设有导向滑块，所述龙门架体立柱上设有滑槽一，所述导向滑块设置在滑槽一内，并且导向滑块和竖直升降滑板可在滑槽一内上下移动。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述水平移动组件包括驱动电机一、齿条、齿轮一和驱动电机安装板，所述齿条固定设置在两条对称设置的滑轨的其中一条上，所述驱动电机安装板固定设置在龙门架体下端部的侧壁上，所述驱动电机一固定设置在驱动电机安装板上，并且驱动电机一的转轴和齿轮一连接，所述齿轮一和齿条啮合。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述龙门架体的下端面上设有一组滚轮，所述一组滚轮设置在滑轨内，并且一组滚轮可在滑轨内移动。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述角度调节组件包括驱动电机二、联轴器、转轴一、主动轮一、主动轮二、从动轮一、从动轮二、皮带一、皮带二、转轴三、转轴四、直角支撑板一和直角支撑板二，所述直角支撑板一和直角支撑板二固定设置在竖直升降支撑板上，并且直角支撑板一和直角支撑板二对称设置，所述驱动电机二固定设置在直角支撑板一，所述驱动电机二的转轴通过联轴器和转轴一连接，所述主动轮一和主动轮二分别设置在转轴一的两端，所述转轴一设置在直角支撑板一和直角支撑板二的下端部上，所述转轴三设置在直角支撑板一的上端部上，所述转轴四设置在直角支撑板二的上端部上，并且转轴三和转轴四对称设置，所述从动轮一和转轴三连接，所述从动轮二和转轴四连接，所述皮带一套设在主动轮一和从动轮一上，所述皮带二套设在主动轮二和从动轮二上。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述转轴三上设有转接板一，所述转轴四上设有转接板二，所述转接板一和转接板二对称设置，所述转接板一和转接板二之间设有机械臂平移组件，所述机械臂设置在机械臂平移组件上。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述机械臂平移组件包括螺杆一、平移驱动组件、螺杆支撑座和一组滑块一，所述转接板一和转接板二上均设有螺杆支撑座，所述螺杆一设置在螺杆支撑座上，所述平移驱动组件和螺杆一连接，所述一组滑块一套设在螺杆一上，所述一组滑块一上设有机械臂支撑板，所述机械臂固定设置在机械臂支撑板上，所述转接板一和转接板二之间还设有固定安装板。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述平移驱动组件包括驱动电机三、减速机、转轴五、转轴支撑座、主动轮三、皮带三和从动轮三，所述驱动电机三、减速机和转轴支撑座固定设置在固定安装板上，所述驱动电机三和减速机连接，所述减速机和转轴五连接，所述转轴五设置在转轴支撑座上，所述转轴五远离减速机的一端设有主动轮三，所述主动轮三和从动轮三之间通过皮带三连接，所述从动轮三和螺杆一连接。

进一步的，上述的角度和高度可自由调节的机械臂，所述转接板一和转接板二之间设有两根导向柱，所述两根导向柱对称设置在螺杆一的两侧，所述机械臂支撑板上连接有导向板，所述导向板套设在导向柱上。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的角度和高度可自由调节的机械臂，结构设计合理，能够根据自动化生产加工的现场，通过竖直升降组件、角度调节组件和水平移动组件灵活调节机械臂的位置，从而进行物料的转运，并且由于设置了竖直升降组件使得机械臂在竖直方向的移动距离大大增加，提高了机械臂所能达到的范围，另外设置的夹持组件，能够稳定的进行物料的夹取，上述过程自动化程度高，提高了生产加工的工作效率，节省人力。

附图说明

图1为本实用新型所述角度和高度可自由调节的机械臂的结构示意图；

图2为本实用新型所述夹持组件的结构示意图；

图3为本实用新型所述竖直升降组件和水平移动组件的结构示意图；

图4为本实用新型所述角度调节组件的结构示意图；

图5为本实用新型所述平移驱动组件的结构示意图一；

图6为本实用新型所述平移驱动组件的结构示意图二。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的角度和高度可自由调节的机械臂，包括机械臂1、竖直升降组件2、角度调节组件3、水平移动组件4、夹持组件5和下底座6，所述水平移动组件4设置在下底座6上，所述竖直升降组件2设置在水平移动组件4上，所述角度调节组件3设置在竖直升降组件2上，所述机械臂1设置在角度调节组件3上，所述夹持组件5设置在机械臂1上；其中，如图2所示的所述夹持组件5包括安装板一51、夹持气缸52、固定夹持臂53和活动夹持臂54，所述安装板一51固定设置在机械臂1上，所述夹持气缸52固定设置在安装板一51上，所述固定夹持臂53与安装板一51固定连接，所述安装板一51上设有第一通孔55，所述活动夹持臂54的中间位置与固定夹持臂53远离夹持气缸52的端部铰接，并且活动夹持臂54的一端可穿过第一通孔55和夹持气缸52的活塞杆铰接。夹持气缸52的伸出或者收回，能够拉动活动夹持臂54绕活动夹持臂54与固定夹持臂53的铰接位置转动，从而使得活动夹持臂54和固定夹持臂53的端部靠近或者分离，从而加紧物料。

如图3所示的竖直升降组件2包括升降气缸21、升降气缸安装板22、龙门架体23、竖直升降支撑板24、两条对称设置的滑轨25、竖直升降滑板26和竖直升降转接座27，所述两条对称设置的滑轨25固定设置在下底座6的上端面上，所述龙门架体23通过水平移动组件4和两条对称设置的滑轨25连接，所述升降气缸安装板22固定设置在龙门架体23的横梁上，所述升降气缸21固定设置在升降气缸安装板22上，并且升降气缸21的活塞杆与竖直升降转接座27铰接，所述竖直升降转接座27固定设置在竖直升降滑板26的竖直面上，所述竖直升降滑板26与龙门架体23滑动连接，所述竖直升降支撑板24固定设置在竖直升降滑板26远离竖直升降转接座27的端面上，所述竖直升降支撑板24水平设置，所述角度调节组件3固定设置在竖直升降支撑板24的上端面上。所述竖直升降滑板26靠近龙门架体23立柱的两侧壁上设有导向滑块261，所述龙门架体23立柱上设有滑槽一231，所述导向滑块261设置在滑槽一231内，并且导向滑块261和竖直升降滑板26可在滑槽一231内上下移动。所述水平移动组件4包括驱动电机一41、齿条42、齿轮一43和驱动电机安装板44，所述齿条42固定设置在两条对称设置的滑轨25的其中一条上，所述驱动电机安装板44固定设置在龙门架体23下端部的侧壁上，所述驱动电机一41固定设置在驱动电机安装板44上，并且驱动电机一41的转轴和齿轮一43连接，所述齿轮一43和齿条42啮合。所述龙门架体23的下端面上设有一组滚轮232，所述一组滚轮232设置在滑轨25内，并且一组滚轮232可在滑轨25内移动。升降气缸21活塞杆的伸出或者收回，能够拉动竖直升降滑板26上升或者下降，从而带动竖直升降支撑板24上升或者下降，进一步带动角度调节组件3上升或者下降，由于机械臂1设置在角度调节组件3上，因此机械臂1能够上升或者下降。

如图4所示的角度调节组件3包括驱动电机二31、联轴器32、转轴一33、主动轮一34、主动轮二35、从动轮一36、从动轮二37、皮带一38、皮带二39、转轴三310、转轴四311、直角支撑板一312和直角支撑板二313，所述直角支撑板一312和直角支撑板二313固定设置在竖直升降支撑板24上，并且直角支撑板一312和直角支撑板二313对称设置，所述驱动电机二31固定设置在直角支撑板一312，所述驱动电机二31的转轴通过联轴器32和转轴一33连接，所述主动轮一34和主动轮二35分别设置在转轴一33的两端，所述转轴一33设置在直角支撑板一312和直角支撑板二313的下端部上，所述转轴三310设置在直角支撑板一312的上端部上，所述转轴四311设置在直角支撑板二313的上端部上，并且转轴三310和转轴四311对称设置，所述从动轮一36和转轴三310连接，所述从动轮二37和转轴四311连接，所述皮带一38套设在主动轮一34和从动轮一36上，所述皮带二39套设在主动轮二35和从动轮二37上。所述转轴三310上设有转接板一314，所述转轴四311上设有转接板二315，所述转接板一314和转接板二315对称设置，所述转接板一314和转接板二315之间设有机械臂平移组件7，所述机械臂1设置在机械臂平移组件7上。驱动电机二31通过齿轮和皮带等传动部件带动转接板一314和转接板二315旋转，从而使得机械臂平移组件7旋转，进而带动机械臂1旋转任意角度。

如图5、6所示的机械臂平移组件7包括螺杆一71、平移驱动组件72、螺杆支撑座73和一组滑块一74，所述转接板一314和转接板二315上均设有螺杆支撑座73，所述螺杆一71设置在螺杆支撑座73上，所述平移驱动组件72和螺杆一71连接，所述一组滑块一74套设在螺杆一71上，所述一组滑块一74上设有机械臂支撑板75，所述机械臂1固定设置在机械臂支撑板75上，所述转接板一314和转接板二315之间还设有固定安装板76。所述平移驱动组件72包括驱动电机三721、减速机722、转轴五723、转轴支撑座724、主动轮三725、皮带三726和从动轮三727，所述驱动电机三721、减速机722和转轴支撑座724固定设置在固定安装板76上，所述驱动电机三721和减速机722连接，所述减速机722和转轴五723连接，所述转轴五723设置在转轴支撑座724上，所述转轴五723远离减速机722的一端设有主动轮三725，所述主动轮三725和从动轮三727之间通过皮带三726连接，所述从动轮三727和螺杆一71连接。所述转接板一314和转接板二315之间设有两根导向柱317，所述两根导向柱317对称设置在螺杆一71的两侧，所述机械臂支撑板75上连接有导向板751，所述导向板751套设在导向柱317上。通过一组滑块一74沿着螺杆一71移动，使得机械臂1能够进行平移。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。