CN105666487A - 一种多功能机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业机械技术领域，特别是指一种多功能机械臂，包括机械臂主体，还包括若干工作头和与工作头相配合的联轴装置，所述机械臂主体通过联轴装置动力输出至工作头，所述工作头可伸缩安装于一安装架上，所述联轴装置包括设于机械臂主体一端的固定筒、设于固定筒内的气泵和一端连接至气泵的联轴器，所述联轴器的另一端与工作头相配合。本发明的上述技术方案的有益效果如下：结构简单，技术合理，使用方便，机械臂主体通过联轴器的移位从而连接不同功能的工作头，实现机械臂的多功能，且联轴器的弹性元件使用寿命长，具有优良的耐候性、抗挠曲疲劳性能、耐阻燃性和耐腐蚀性，从而方便了使用，延长了机械臂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及工业机械技术领域，特别是指一种多功能机械臂。
背景技术
目前，随着工业机械的不断发展，很多设备都能实现自动化操作，很多产品都能通过自动化进行生产。而机械臂是工业机械设备中必不可少的，但是现有机械臂的功能都较为单一，一般一种机械臂只能实现一种功能。
现有的机械臂用联轴器的弹性元件大多用聚氨酯单体浇注而成。聚氨酯具有优良的弹性、抗磨性。但抗挠曲疲劳性能较差。由于聚氨酯内聚能高，在受外力压缩过程中，产生内热，使得元件内部温度升高，分子链在长期高温下产生裂解，最终导致元件失去弹性而硬化、开裂。同时，现有聚氨酯(TPU)弹性体元件使用寿命一般为2个月，使用寿命短。但该元件更换麻烦，大大增加了工作人员的工作量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多功能机械臂，能够实现多种功能，且联轴器的弹性元件使用寿命长，具有优良的耐候性、抗挠曲疲劳性能、耐阻燃性和耐腐蚀性，从而方便了使用，延长了机械臂的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种多功能机械臂，包括机械臂主体，还包括若干工作头和与工作头相配合的联轴装置，所述机械臂主体通过联轴装置动力输出至工作头，所述工作头可伸缩安装于一安装架上，所述联轴装置包括设于机械臂主体一端的固定筒、设于固定筒内的气泵和一端连接至气泵的联轴器，所述联轴器的另一端与工作头相配合，所述机械臂主体包括固定支架、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和气压弹簧臂，所述固定支架通过带伺服装置的万向节安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆通过带伺服装置的万向节与第二电动伸缩杆连接，所述第二电动伸缩杆顶端设置有气压弹簧臂，所述气压弹簧臂顶端通过联轴装置动力输出至工作头，所述第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆内部均设置有气压装置，所述固定支架上设有收纳槽，收纳槽内通过带动力装置的可折叠杆安装有摄像头和红外热辐射传感器，还包括一控制器，控制器的输入端与摄像头和红外热辐射传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、气压弹簧臂、带伺服装置的万向节、工作头、齿轮轴、气泵相连。
优选地，所述安装架对称设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮轴，所述齿轮轴对称设于固定筒两侧，所述齿轮轴绕接有齿轮带，所述齿轮带与固定筒外壁齿轮连接。
优选地，所述控制器内设有PID调节模块。
优选地，所述带动力装置的可折叠杆通过无线连接有遥控器。
优选地，还包括一蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制器的输出端相连，用于在设定范围内检测到人员活动时发出报警声。
优选地，当红外热辐射传感器传感器检测到人员活动后，距离传感器启动进行人员距离的检测，并将检测的结果发送到控制器。
所述联轴器的弹性元件由以下重量份的原料制备而成：
聚酯弹性体100份、热塑性弹性体20-30份、阻燃协效剂3-7份、溴系阻燃剂10-20份、耐化学品改性剂0.7-5.2份、耐热剂10-25份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份、导热填料10-50份、红外反射二氧化钛0.5-5份、光稳定剂0.2-1.0份；所述耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂，所述的红外反射二氧化钛粒径为1000nm-1500nm，TiO2含量为80％-90％，表面包覆层SiO2与Al2O3的含量为10-20％。
优选地，所述安装架对称设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮轴，所述齿轮轴对称设于固定筒两侧，所述齿轮轴绕接有齿轮带，所述齿轮带与固定筒外壁齿轮连接。
优选地，所述阻燃协效剂由硼酸锌、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼按质量比1∶2∶2∶3混合所得。
优选地，所述溴系阻燃剂由四溴双酚A，十溴二苯乙烷、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯中的一种或多种。
优选地，所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物或α-甲基苯乙烯的共聚物。
优选地，所述的导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种，所述导热填料的粒径在0.5um-2.0um，纯度大于98％。
优选地，所述的光稳定剂为水杨酸酯、二苯甲酮、三嗪类、苯并三唑类的UV吸收剂以及受阻胺类自由基捕捉剂中的一种或多种混合物。
优选地，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
优选地，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：结构简单，技术合理，使用方便，机械臂主体通过联轴器的移位从而连接不同功能的工作头，实现机械臂的多功能，同时在工作时，自带人员检测功能，避免在工作时对周围人员造成伤害，引入全氟烷基的丙烯酸系添加剂作为耐化学品改性剂，该添加剂的迁移效率极高，在制件注塑成型的过程中即可完全迁移到表面形成一种保护膜，这层保护膜和水不相容且具有较强的耐酸碱的性能；采用红外反射钛白粉，可以大幅度反射太阳光的可见光和红外部分能量，加之导热填料的热释放的协同贡献，可以使较大幅度地降低材料的表面温度，使得材料长期耐候性佳；同时所得材料还具有优良的抗挠曲疲劳性能和阻燃性，从而方便了使用，延长了机械臂的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例一种多功能机械臂的结构示意图。
图2为本发明实施例中机械臂主体的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1-2所示，本发明针对现有的不足提供一种多功能机械臂，包括机械臂主体，还包括若干工作头1和与工作头1相配合的联轴装置，所述机械臂主体通过联轴装置动力输出至工作头1，所述工作头1可伸缩安装于一安装架2上，所述联轴装置包括设于机械臂主体一端的固定筒6、设于固定筒6内的气泵8和一端连接至气泵8的联轴器7，所述联轴器7的另一端与工作头1相配合。所述安装架2对称设有连接杆3，所述连接杆3一端设有齿轮轴4，所述齿轮轴4对称设于固定筒6两侧，所述齿轮轴4绕接有齿轮带5，所述齿轮带5与固定筒6外壁齿轮连接，所述机械臂主体包括固定支架11、第一电动伸缩杆12、第二电动伸缩杆13和气压弹簧臂14，所述固定支架11通过带伺服装置的万向节18安装有第一电动伸缩杆12，所述第一电动伸缩杆12通过带伺服装置的万向节18与第二电动伸缩杆13连接，所述第二电动伸缩杆13顶端设置有气压弹簧臂14，所述气压弹簧臂14顶端通过联轴装置动力输出至工作头1，所述第一电动伸缩杆12和第二电动伸缩杆13内部均设置有气压装置17，所述固定支架1上设有收纳槽，收纳槽内通过带动力装置的可折叠杆16安装有摄像头19和红外热辐射传感器，还包括一控制器，控制器的输入端与摄像头19和红外热辐射传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆12、第二电动伸缩杆13、气压弹簧臂14、带伺服装置的万向节18、工作头1、齿轮轴4、气泵8相连。
所述安装架对称设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮轴，所述齿轮轴对称设于固定筒两侧，所述齿轮轴绕接有齿轮带，所述齿轮带与固定筒外壁齿轮连接。
所述控制器内设有PID调节模块。
所述带动力装置的可折叠杆通过无线连接有遥控器。
还包括一蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制器的输出端相连，用于在设定范围内检测到人员活动时发出报警声。
当红外热辐射传感器传感器检测到人员活动后，距离传感器启动进行人员距离的检测，并将检测的结果发送到控制器。
联轴器的弹性元件由以下重量份的原料制备而成：
聚酯弹性体100份、热塑性弹性体20-30份、阻燃协效剂3-7份、溴系阻燃剂10-20份、耐化学品改性剂0.7-5.2份、耐热剂10-25份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份、导热填料10-50份、红外反射二氧化钛0.5-5份、光稳定剂0.2-1.0份；所述耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂，所述的红外反射二氧化钛粒径为1000nm-1500nm，TiO2含量为80％-90％，表面包覆层SiO2与Al2O3的含量为10-20％。
所述阻燃协效剂由硼酸锌、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼按质量比1∶2∶2∶3混合所得。
所述溴系阻燃剂由四溴双酚A，十溴二苯乙烷、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯中的一种或多种。
所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物或α-甲基苯乙烯的共聚物。
所述的导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种，所述导热填料的粒径在0.5um-2.0um，纯度大于98％。
所述的光稳定剂为水杨酸酯、二苯甲酮、三嗪类、苯并三唑类的UV吸收剂以及受阻胺类自由基捕捉剂中的一种或多种混合物。
所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂。
所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多功能机械臂，包括机械臂主体，其特征在于，还包括若干工作头和与工作头相配合的联轴装置，所述机械臂主体通过联轴装置动力输出至工作头，所述工作头可伸缩安装于一安装架上，所述联轴装置包括设于机械臂主体一端的固定筒、设于固定筒内的气泵和一端连接至气泵的联轴器，所述联轴器的另一端与工作头相配合，所述机械臂主体包括固定支架、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和气压弹簧臂，所述固定支架通过带伺服装置的万向节安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆通过带伺服装置的万向节与第二电动伸缩杆连接，所述第二电动伸缩杆顶端设置有气压弹簧臂，所述气压弹簧臂顶端通过联轴装置动力输出至工作头，所述第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆内部均设置有气压装置，所述固定支架上设有收纳槽，收纳槽内通过带动力装置的可折叠杆安装有摄像头、红外热辐射传感器和距离传感器，还包括一控制器，控制器的输入端与摄像头、红外热辐射传感器和距离传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、气压弹簧臂、带伺服装置的万向节、工作头、齿轮轴、气泵相连。
2.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述安装架对称设有连接杆，所述连接杆一端设有齿轮轴，所述齿轮轴对称设于固定筒两侧，所述齿轮轴绕接有齿轮带，所述齿轮带与固定筒外壁齿轮连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述控制器内设有PID调节模块。
4.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述带动力装置的可折叠杆通过无线连接有遥控器。
5.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，还包括一蜂鸣报警器，蜂鸣报警器与控制器的输出端相连，用于在设定范围内检测到人员活动时发出报警声。
6.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，当红外热辐射传感器传感器检测到人员活动后，距离传感器启动进行人员距离的检测，并将检测的结果发送到控制器。
7.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述联轴器的弹性元件由以下重量份的原料制备而成：
聚酯弹性体100份、热塑性弹性体20-30份、阻燃协效剂3-7份、溴系阻燃剂10-20份、耐化学品改性剂0.7-5.2份、耐热剂10-25份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-1份、导热填料10-50份、红外反射二氧化钛0.5-5份、光稳定剂0.2-1.0份；所述耐化学品改性剂为含有全氟烷基的丙烯酸系添加剂，所述的红外反射二氧化钛粒径为1000nm-1500nm，TiO2含量为80％-90％，表面包覆层SiO2与Al2O3的含量为10-20％。
8.根据权利要求1所述的一种多功能机械臂，其特征在于，所述阻燃协效剂由硼酸锌、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼按质量比1∶2∶2∶3混合所得，所述溴系阻燃剂由四溴双酚A，十溴二苯乙烷、亚乙基-(双四溴邻苯二甲酰亚胺)、溴化环氧、四溴邻苯二甲酸-(2-乙基己基)酯中的一种或多种，所述的耐热剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物或α-甲基苯乙烯的共聚物，所述的导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、氢氧化镁、氢氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种，所述导热填料的粒径在0.5um-2.0um，纯度大于98％，所述的光稳定剂为水杨酸酯、二苯甲酮、三嗪类、苯并三唑类的UV吸收剂以及受阻胺类自由基捕捉剂中的一种或多种混合物，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂，所述润滑剂为硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。
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