一種機械臂前臂的制作方法

本實用新型涉及機械臂，尤其是一種機械臂前臂。

背景技術：

機械手依靠復雜的傳動關系使其具有多方位運動的能力，機械手在工業(yè)生產中被廣泛應用，實現物品的搬運等工作。機械手是機械傳動的典型應用，具有很好的教學示范性，大專院校中也常有利用機械手作為教學案例。由于機械手體積龐大，價格昂貴，將工業(yè)用的機械手用于教學用具明顯不現實，而且工業(yè)機械手結構復雜，內部機構無法直觀看出，無法起到教學的用途，因此需要研發(fā)一種適合教學用的機械臂。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種機械臂前臂，適合教學示范用。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種機械臂前臂，包括抓手、驅動抓手翻轉的第一驅動機構和驅動抓手旋轉的第二驅動機構；

所述抓手包括抓手本體、驅動抓手本體開合的第一電機和驅動抓手本體旋轉的第二電機，所述抓手本體由亞克力透明板組裝而成，其包括安裝板、左夾臂和右夾臂，所述安裝板的一側設有第一連接法蘭，所述第二電機的輸出軸設有第二連接法蘭，第一連接法蘭與第二連接法蘭通過螺栓連接；所述安裝板的另一側向外延伸設有第一安裝座，所述第一電機固定在第一安裝座上；所述左夾臂包括第一左連桿、第二左連桿和第三左連桿，第一左連桿包括圓形的第一旋轉部和連接在第一旋轉部一側的第一桿部，所述第一旋轉部樞接在安裝板上，第一旋轉部的邊緣設有第一齒部，所述第一桿部的端部與第二左連桿的一端鉸接，第二左連桿的另一端設有第一夾持座，所述第三左連桿的一端鉸接在安裝板上，第三左連桿的另一端鉸接在第二左連桿的中間位置；所述右夾臂包括第一右連桿、第二右連桿和第三右連桿，第一右連桿包括圓形的第二旋轉部和連接在第二旋轉部一側的第二桿部，第一電機的輸出與第二旋轉部連接，第二旋轉部的邊緣設有與第一齒部嚙合的第二齒部，所述第二桿部的端部與第二右連桿的一端鉸接，第二右連桿的另一端設有第二夾持座，第一夾持座與第二夾持座組成夾持機構，所述第三右連桿的一端鉸接在安裝板上，第三右連桿的另一端鉸接在第二右連桿的中間位置；

所述第一驅動機構包括第二安裝座、第三安裝座、第三電機和齒輪傳動組，所述第二安裝座由亞克力透明板組裝而成，其包括第二安裝板和設置在第二安裝板兩側的第二側板，第二電機固定在第二安裝板上，所述第三安裝座由亞克力透明板組裝而成，其包括第三安裝板和設置在第三安裝板兩側的第三側板，所述二安裝板位于第三安裝板的外側，兩第三安裝板之間設有第一轉軸，第一轉軸的兩端分別穿出兩側的第三側板后與第二側板固定連接；所述齒輪傳動組包括套在第一轉軸上的第一扇形齒輪和套在第三電機輸出軸上的第二扇形齒輪，第一扇形齒輪與第二扇形齒輪嚙合；

所述第二驅動機構包括第四安裝座、第四電機和透明的長筒，所述第四安裝座由亞克力透明板組裝而成，其包括兩塊對稱設置的第三側板和第四側板，所述第三側板和第四側板之間設有第一固定板、第二固定板和第三固定板；所述長筒的一端與第三安裝板連接，長筒的另一端依次穿過第一固定板和第二固定板，長筒通過軸承分別與第一固定板和第二固定板樞接，所述第四電機固定在第三固定板上，第四電機的輸出軸通過連接機構與長筒的一端連接；所述第三電機設置在長筒內。

作為改進，所述第一左連桿、第二左連桿、第三左連桿、第一右連桿、第二右連桿、第三右連桿的樞接端或鉸接端均為圓形，并在圓形的圓心處設有圓孔，圓孔內設有旋轉軸。

作為改進，所述第二左連桿在中間位置向外呈160°彎折形成V形結構；所述第二右連桿在中間位置向外呈160°彎折形成V形結構。

作為改進，第一齒部分布在第一旋轉部四分之一的圓周范圍；第二齒部分布在第二旋轉部四分之一的圓周范圍。

作為改進，所述安裝板呈八邊形，安裝板的前端呈梯形，所述第三左連桿和第三右連桿的一端鉸接在安裝板的前端，第二連接法蘭設置在安裝板的后端，第一旋轉部和第二旋轉部設置在安裝板中部邊緣。

作為改進，所述第二電機的前端設有錐形套，錐形套的一端固定在第二電機上，第二連接法蘭設置在錐形套的另一端，錐形套內設有軸孔，第二電機的輸出軸穿過軸孔與第二連接法蘭連接。

作為改進，第三側板的一端與第三安裝板連接，另一端呈半圓形；兩第三側板之間設有封板，所述封板、第三側板和第三安裝板圍成封閉空間，所述第一扇形齒輪和第二扇形齒輪設于封閉空間內。

作為改進，所述第三電機的輸出軸通過聯軸器與軸桿的一端連接，軸桿的另一端穿過第三安裝板伸入封閉空間與第二扇形齒輪連接。

作為改進，所述連接機構為連接盤，所述連接盤呈圓形，其邊緣設有若干呈圓周均勻分布的固定凸起，所述長筒的一端端面對應所述固定凸起處設有定位凹槽，所述固定凸起與定位凹槽配合。

本實用新型與現有技術相比所帶來的有益效果是：

第四電機與長筒的一端連接，長筒的另一端與第一驅動機構連接，第一驅動機構與抓手連接，所以可以通過第四電機驅動長筒旋轉即可驅動抓手整體旋轉，第一驅動機構中，第三電機通過扇形的齒輪傳動組可以驅動第二安裝座繞第一轉軸旋轉，從而驅動抓手整體繞第一轉軸進行翻轉，該驅動結構緊湊，有助于減小機械臂的體積；具有復雜傳動關系的前臂由亞克力透明板組裝而成，學生能夠直觀看到抓手的傳動關系，能夠更好的學習機械傳動原理。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為第一驅動機構示意圖。

圖3為抓手結構示意圖。

圖4為抓手分解視圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種機械臂前臂，包括抓手1、驅動抓手1翻轉的第一驅動機構2和驅動抓手1旋轉的第二驅動機構3。

如圖3、4所示，所述1抓手包括抓手本體13、驅動抓手本體13開合的第一電機12和驅動抓手本體13旋轉的第二電機11，所述抓手本體13由亞克力透明板組裝而成，學生能夠直觀看到抓手的傳動關系，能夠更好的學習機械傳動原理。抓手本體13包括安裝板131、左夾臂和右夾臂。所述安裝板131呈八邊形，所述安裝板131后端設有第一連接法蘭138，所述第二電機11的輸出軸設有第二連接法蘭112，第一連接法蘭138與第二連接法蘭112通過螺栓連接，第二電機11驅動安裝板131旋轉。所述安裝板131的中部一側向外延伸設有第一安裝座139，所述第一電機12固定在第一安裝座139上。所述左夾臂包括第一左連桿132、第二左連桿134和第三左連桿133；第一左連桿132包括圓形的第一旋轉部1321和連接在第一旋轉部1321一側的第一桿部1322，所述第一旋轉部1321樞接在安裝板131上，第一旋轉部1321的邊緣設有第一齒部1323，第一齒部1323分布在第一旋轉部1321四分之一的圓周范圍，所述第一桿部1322的端部與第二左連桿134的一端鉸接；第二左連桿134的另一端設有第一夾持座1341，第一夾持座1341上設有防滑齒；所述第三左連桿133的一端鉸接在安裝板131上，第三左連桿133的另一端鉸接在第二左連桿134的中間位置，所述第二左連桿134在中間位置向外呈160°彎折形成V形結構。所述右夾臂包括第一右連桿135、第二右連桿136和第三右連桿137；第一右連桿135包括圓形的第二旋轉部1351和連接在第二旋轉部1351一側的第二桿部1352，第一電機12的輸出與第二旋轉部1351連接，第二旋轉部1351的邊緣設有與第一齒部1323嚙合的第二齒部1353，第二齒部1353分布在第二旋轉部1351四分之一的圓周范圍，所述第二桿部1352的端部與第二右連桿136的一端鉸接；第二右連桿136的另一端設有第二夾持座1361，第一夾持座1341與第二夾持座1361組成夾持機構，第二夾持座1361上設有防滑齒；所述第三右連桿137的一端鉸接在安裝板131上，第三右連桿137的另一端鉸接在第二右連桿136的中間位置，所述第二右連桿136在中間位置向外呈160°彎折形成V形結構。安裝板131的前端呈梯形，所述第三左連桿133和第三右連桿137的一端鉸接在安裝板131的前端，第二連接法蘭112設置在安裝板131的后端，第一旋轉部1321和第二旋轉部1351設置在安裝板131中部邊緣；該種結構緊湊，而且部件之間相互不產生干涉。所述第一左連桿132、第二左連桿134、第三左連桿133、第一右連桿135、第二右連桿136、第三右連桿137的樞接端或鉸接端均為圓形，并在圓形的圓心處設有圓孔，圓孔內設有旋轉軸。圓形結構圍繞圓心旋轉運動是一個普通的原理，學生們更容易接受，本實用新型采用常規(guī)的運動結構使學生更清楚連接桿的端部旋轉運動帶來的其他傳動關系，由淺至深的學習。所述第二電機11的前端設有錐形套，錐形套的一端固定在第二電機11上，第二連接法蘭112設置在錐形套的另一端，錐形套內設有軸孔，第二電機11的輸出軸穿過軸孔與第二連接法蘭112連接。

如圖2所示，所述第一驅動機構包括第二安裝座21、第三安裝座22、第三電機23和齒輪傳動組。所述第二安裝座21由亞克力透明板組裝而成，其包括第二安裝板211和設置在第二安裝板211兩側的第二側板212，第二側板212與第二安裝板211圍成容置空間，第二電機固定在第二安裝板211的外側上。所述第三安裝座22設于容置空間內，第三安裝座22由亞克力透明板組裝而成，其包括第三安裝板221和設置在第三安裝板221兩側的第三側板222，所述二安裝板位于第三安裝板221的外側，第三安裝座22與第二安裝座21之間發(fā)生相對旋轉時不會發(fā)生干涉。兩第三安裝板221之間設有第一轉軸27，第一轉軸27的兩端分別穿出兩側的第三側板222后與第二側板212固定連接，所述第三側板222上設有軸承供第一轉軸27穿過。所述齒輪傳動組包括套在第一轉軸27上的第一扇形齒輪25和套在第三電機23輸出軸上的第二扇形齒輪26，第一扇形齒輪25與第二扇形齒輪26嚙合，第三電機23可以通過旋轉運動轉換為第一轉軸27的旋轉運動。第三側板222的一端與第三安裝板221連接，另一端呈半圓形；兩第三側板222之間設有封板，所述封板、第三側板222和第三安裝板221圍成封閉空間，所述第一扇形齒輪25和第二扇形齒輪26設于封閉空間內。所述第三電機23的輸出軸通過聯軸器與軸桿24的一端連接，軸桿的另一端穿過第三安裝板221伸入封閉空間與第二扇形齒輪26連接；軸桿加長了第三電機23輸出的距離，增加機械抓手位置的靈活性。

如圖1所示，所述第二驅動機構3包括第四安裝座33、第四電機32和透明的長筒31。所述第四安裝座33由亞克力透明板組裝而成，其包括兩塊對稱設置的第三側板331和第四側板332，所述第三側板331和第四側板332之間設有前后設置的第一固定板333、第二固定板334和第三固定板335；第三側板331、第四側板332、第一固定板333、第三固定板335圍成方形的框架，框架的頂部設有頂板，底部設有底板，從而形成箱形結構。所述第三電機設置在長筒31內，所述長筒31套在軸桿外，且長筒31的一端與第三安裝板連接，通過第三安裝板驅動整個第三安裝座和第二安裝座；長筒31的另一端依次穿過第一固定板333和第二固定板334伸入到第二固定板334與第三固定板335之間，長筒31通過軸承分別與第一固定板333和第二固定板334樞接；所述第四電機32固定在第三固定板335上，第四電機32的輸出軸通過連接機構與長筒31的一端連接。所述連接機構為連接盤，所述連接盤呈圓形，其邊緣設有若干呈圓周均勻分布的固定凸起，所述長筒31的一端端面對應所述固定凸起處設有定位凹槽，所述固定凸起與定位凹槽配合。