一種機械長臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機械手的手臂結構，尤其是一種可用于機械手的機械長臂。
【背景技術】
[0002]工業制造加工企業廣泛采用工業機器手是未來的發展趨勢，工業機器手的應用不僅可以提高產品的產量和品質，而且對保障人身安全，改善勞動環境，減輕勞動強度，提高生產率有著重要的意義。
[0003]機械結構是提高工業機械手性能的一項關鍵技術，直接影響到工業機械手的穩定性和精準度。中國發明專利申請ZL201410425207.3公開了一種玻璃搬運碼垛機械手，由固定基座、旋轉臺座、大動臂、小動臂、末端動臂、固定滑軌、調節滑軌、吸盤滑動架、吸盤、真空氣泵、橫向調節氣缸、縱向調節氣缸、液壓馬達1、液壓馬達I1、伺服電機組成，旋轉臺座安裝在固定基座內，大動臂由液壓馬達I與旋轉臺座形成鉸連接，小動臂由液壓馬達II與大動臂形成鉸連接，末端動臂通過伺服電機與小動臂鉸連接，固定滑軌與末端動臂端面固接，調節滑軌安裝在固定滑軌上，橫向調節氣缸安裝在末端動臂后部，吸盤滑動架安裝在調節滑軌上，縱向調節氣缸安裝在調節滑軌內側，吸盤安裝在調節滑軌和吸盤滑動架上。該機械手的結構雖然相對簡單，但該機械手各個電機只是簡單的布置在各個臂的端部，使用時各個臂需要承受較大的扭力，特別是當動臂相對較長時，容易疲勞斷裂，使用壽命較低。
[0004]有鑒于此，本發明人對機械長臂的機構進行了深入的研宄，遂有本案產生。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種結構簡單且使用壽命較高的機械長臂，可用于作為機械手的手臂。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]一種機械長臂，其特征在于，包括安裝部、一端與所述安裝部轉動連接的旋轉關節和轉動連接在所述旋轉關節另一端的活動關節，所述活動關節上轉動連接有執行件，所述安裝部和所述旋轉關節轉動連接的轉動軸與所述旋轉關節的中心軸同軸，所述安裝部上設置有用于驅動所述旋轉關節轉動的第一電機、用于驅動所述活動關節轉動的第二電機以及用于驅動所述執行件轉動的第三電機，所述第一電機傳動連接有第一傳動組件，所述第二電機傳動連接有第二傳動組件，所述第三電機傳動連接有第三傳動組件，且所述第三傳動組件的第三傳動桿套設在所述第二組件的第二傳動桿內，所述第二傳動桿套設在所述第一傳動組件的第一傳動桿內。
[0008]采用上述技術方案，由于第一電機、第二電機和第三電機都布置在長臂的安裝部上，而長臂的旋轉關節和活動關節上都不需要設置電機，重量相對較輕，使用時長臂所受到的扭力相對較小，結構簡單且使用壽命較高；同時由于各傳動軸相互套設，有效節省了個傳動組件在長臂內部的占用空間，減輕長臂重量，進一步降低長臂所受到的扭力。
[0009]作為本發明的一種改進，所述第一傳動組件包括與所述第一電機的輸出軸連接的第一主動輪、與所述第一主動輪配合的第一從動輪、連接在所述第一主動輪和所述第一從動輪之間的第一皮帶、與所述第一從動輪同軸連接的所述第一傳動桿以及與所述第一傳動桿同軸連接的第一減速器，所述第一減速器的輸出軸與所述旋轉關節固定連接。通過上述改進，便于控制旋轉關節的轉動，同時由于采用了皮帶傳動的方式，可以讓出較大的空間，便于布置第二電機和第三電機的傳動結構。
[0010]作為本發明的一種改進，所述第二傳動組件包括與所述第二電機的輸出軸連接的第二主動輪、與所述第二主動輪配合的第二從動輪、連接在所述第二主動輪和所述第二從動輪之間的第二皮帶，以及一端與所述第二從動輪同軸連接的所述第二傳動桿，所述第二傳動桿穿過所述第一傳動桿和所述第一減速器且與所述第一傳動桿和所述第一減速器同軸，所述第二傳動桿遠離所述第二電機的一端設置有主動傘齒輪和與所述主動傘齒輪配合的從動傘齒輪，所述從動傘齒輪與所述活動關節固定連接。通過上述改進，將第二傳動桿穿插在第一傳動桿和第一減速器上，較為節省空間，結構更加緊湊。
[0011]作為本發明的一種改進，所述第三傳動組件包括穿插在所述第二傳動桿內且與所述第二傳動桿同軸的所述第三傳動桿，所述第二傳動桿的一端與所述第三電機的輸出軸傳動連接，另一端設置有錐蝸桿，所述執行件上設置有與所述執行件同軸連接的第一傘齒輪，所述活動關節上設置有與所述錐蝸桿配合的錐蝸輪和與所述第一傘齒輪配合的第一傘齒輪，所述錐渦輪具有蝸輪桿且所述蝸輪桿的端部設置有第一齒輪，所述第一傘齒輪具有齒輪桿且所述齒輪桿的端部設置有與所述第一齒輪配合的第一齒輪，所述錐蝸桿與所述齒輪桿平行且與所述從動傘齒輪的中心軸同軸。通過上述改進，將第三傳動桿穿插在第二傳動桿內，進一步節省空間，同時通過蝸輪蝸桿及各齒輪之間的傳動結構，有效避開各關節的連接結構將第三電機的動力傳遞到執行件上。
[0012]作為本發明的一種改進，所述第三傳動桿包括兩根通過聯軸器相互串聯的內桿，所述第二傳動桿包括兩根相互串聯的外桿，其中一根所述外桿朝向另一根所述外桿的一端具有外花鍵結構，另一根所述外桿相應的一端固定連接有接頭，所述接頭具有與所述外花鍵結構配合的內花鍵結構，所述聯軸器位于所述接頭內。通過上述改進，將第二傳動桿和第三傳動桿分為兩段，避免傳動桿太長不易加工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明機械長臂的結構示意圖；
[0014]圖2為本發明機械長臂的側視結構示意圖；
[0015]圖3為圖2中A-A位置的剖切結構示意圖；
[0016]圖4為圖3中B處的局部放大圖；
[0017]圖5為圖3中C處的局部放大圖。
[0018]上述視圖省略部分零部件，圖中標示對應如下:
[0019]10-安裝部；11-第一電機；
[0020]12-第二電機；13-第三電機；
[0021]20-旋轉關節；30-活動關節；
[0022]40-執行件；41-第一傘齒輪；
[0023]60-第一傳動組件；61-第一主動輪；
[0024]62-第一從動輪；63-第一傳動桿；
[0025]64-第一減速器；70-第二傳動組件；
[0026]71-第二主動輪；72-第二從動輪；
[0027]73-第二傳動桿；73a-外桿；
[0028]73b-接頭；74-主動傘齒輪；
[0029]75-從動傘齒輪；76-減速器；
[0030]80-第三傳動組件；81-第三傳動桿；
[0031]81a-聯軸器；81b-內桿；
[0032]82-錐蝸桿；83-錐蝸輪；
[0033]84-第一傘齒輪；85-渦輪桿；
[0034]86-第一齒輪；87-齒輪桿；
[0035]88-第一齒輪。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明。
[0037]如圖1-圖5所示，本實施例提供的機械長臂包括與安裝部10、一端與安裝部10轉動連接的旋轉關節20和轉動連接在旋轉關節20另一端的活動關節30，安裝部10和旋轉關節20轉動連接的轉動軸與旋轉關節20的中心軸同軸，即旋轉關節20是進行以其中心軸為轉動中心進行自轉的。安裝部10可與機械手的支撐部連接，具體的連接方式可以使常規的。此外，活動關節30上轉動連接有執行件40，執行件40為常規的零部件，可根據機械手的實際用途進行選擇，此處不再詳述。
[0038]安裝部10上設置有用于驅動旋轉關節20轉動的第一電機11、用于驅動活動關節30轉動的第二電機12以及用于驅動執行件40轉動的第三電機13。由于第一電機11、第二電機12和第三電機13都布置在安裝部10上，旋轉關節20和活動關節30上都不需要設置電機，重量相對較輕，相對于傳統的機械手，本發明的機械長臂可以有較大的長度，使用時機械長臂所受到的扭力相對較小，結構簡單且使用壽命較高。
[0039]第一電機11、第二電機12和第三電機13上相應的的傳動結構可以是常規的結構，考慮到采用常規的結構常規的結構需要占用較大的空間，使得機械長臂相對較粗，影響機械手的靈活性，本實施