[發(fā)明專利]多功能凸輪機械手臂

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410646596.2
• 申請日: 2014-11-16
• 公開（公告）號: CN105666482A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 張桂春
• 申請（專利權）人: 張桂春
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種機械手臂，尤其是涉及一種多功能凸輪機械手臂。

背景技術

在現(xiàn)代化社會進程中,工業(yè)的地位不言而喻,其對于國民經(jīng)濟的重要性更是眾所周知。而機械手臂在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位然而現(xiàn)狀則是我國自動化水平與世界還存在一定的差距，我國工業(yè)機器人及自動化成套裝備的發(fā)展在很多方面的技術需要更大的提升,零部件的自動抓取放置機構就是其中之一。怎樣完成在特定的時間、地點、特殊條件下的復雜工藝機械化是當下眾多加工生產(chǎn)單位頭疼的大問題。數(shù)據(jù)表明,由于某些特殊工藝加工時的夾具不當機械操作經(jīng)驗主導而致的工傷意外事故占據(jù)著不容忽視的比例。可以說機械手臂的研制和開發(fā)刻不容緩。傳統(tǒng)的凸輪機械手臂的結構組成一般較為繁瑣，組件較多，造價較高。同時，傳統(tǒng)的凸輪接卸手臂的中間傳動采用齒輪傳動，容易造成傳動的不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)的凸輪機械手臂中的齒輪傳動帶來的傳動不穩(wěn)定，減少凸輪機械手臂的造價，本發(fā)明提供一種凸輪機械手臂，精簡了許多累贅的配置，不僅減少了造價，而且還大大提升了傳動機構的穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是。

用一臺電機作為能量輸出帶動中心凸輪轉動完成頂出動作,以凸輪外端至遠點為機械手臂最大行程,凸輪至近點作為最小行程。電機安裝在機構整體的至高處,以上下垂直傳動的方式帶動凸輪運作減少了電機的占用空間,由此設計減少中間環(huán)節(jié)的齒輪結構與此同時排除了由于齒輪傳動上所帶來的結構不穩(wěn)定性。在比較了各種回程方式后本機構選擇了彈簧作為機械手臂回程的動力源兩條標準彈簧拉動主體機構完成夾緊動作經(jīng)嚴格的計算后彈簧配置與電機的動力源形成一定的平衡既不過大也不過小。由此帶來的好處就是回程機構簡單實用，造價低廉易于實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。

考慮了現(xiàn)代化生產(chǎn)輕量化科技化的發(fā)展需求，在傳統(tǒng)機械手臂的實際尺寸上精簡了許多累贅的配置,對于主體支撐柱的設計則采用方形多臺階形式,以各級臺階作為機構升降的基礎,由此保證了機械手臂在每一級的穩(wěn)定性和升降的操作簡潔。同時多臺階的設計模式也為裝置的實際安裝帶來了方便使得機構的利用率大大提高。

機械手臂的底座分為兩層,上底座為固定整體機構所用，下底座與上底座之間由多軸承連接,此新穎設計可以在需要時靈活改變機構位置，由上下底座之間發(fā)生的相對位移和轉動實現(xiàn)機構的前后及多工位轉動。

本發(fā)明的有益效果是：精簡了許多累贅的配置，結構簡單、外型美觀，不僅減少了造價，而且還大大提升了傳動機構的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的示意圖。

圖中，1為連接軸、2為凸輪、3為機械手主臂、4為夾具、5為固定塊、6為支撐柱、7為懸臂、8為橫梁。

具體實施方式

用一臺電機作為能量輸出帶動中心凸輪（2）轉動完成頂出動作,以凸輪（2）外端至遠點為機械手臂（3）最大行程,凸輪（2）至近點作為最小行程。電機安裝在機構整體的至高處,以上下垂直傳動的方式帶動凸輪2運作減少了電機的占用空間,由此設計減少中間環(huán)節(jié)的齒輪結構與此同時排除了由于齒輪傳動上所帶來的結構不穩(wěn)定性。在比較了各種回程方式后本機構選擇了彈簧作為機械手臂回程的動力源兩條標準彈簧拉動主體機構完成夾緊動作經(jīng)嚴格的計算后彈簧配置與電機的動力源形成一定的平衡既不過大也不過小。由此帶來的好處就是回程機構簡單實用，造價低廉易于實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。

考慮了現(xiàn)代化生產(chǎn)輕量化科技化的發(fā)展需求，在傳統(tǒng)機械手臂的實際尺寸上精簡了許多累贅的配置,對于主體支撐柱的設計則采用方形多臺階形式,以各級臺階作為機構升降的基礎,由此保證了機械手臂在每一級的穩(wěn)定性和升降的操作簡潔。同時多臺階的設計模式也為裝置的實際安裝帶來了方便使得機構的利用率大大提高。

機械手臂的底座分為兩層,上底座為固定整體機構所用，下底座與上底座之間由多軸承連接,此新穎設計可以在需要時靈活改變機構位置，由上下底座之間發(fā)生的相對位移和轉動實現(xiàn)機構的前后及多工位轉動。

在圖1中，電機輸出能量帶動減速裝置轉動,通過連接軸（1）將動能傳遞給外端凸輪（2）,凸輪轉動后依靠轉矩扭力撐開被彈簧拉緊的兩條機械手主臂（3）,帶動夾具（4）運動,當凸輪轉至最大行程之后夾具停止運動彈簧回收夾緊構件從而完成一次夾取。