CN213080642U - 一种落地式气动抗扭机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于机械臂技术领域，提供了一种落地式气动抗扭机械臂，主要包括有立柱回旋座、电控箱、后臂刹车盘、气动碟式刹车、连接件、后旋转臂、前臂旋转关节、前臂刹车盘、驱动气缸、前臂、气动齿型离合器、辅助臂、工具适配器和辅助手柄；通过设置一个驱动气缸，将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机械臂做直线往复运动、摆动或者旋转运动，以压缩空气为动力，介质获取容易，可以长时间持续使用；考虑到了电动拧紧机装置的使用，当气动齿型离合器内的内齿圈和外齿圈相互咬合时，可以产生抗扭作用，在拧紧时可以抵消较大的反作用力，解决了反作用力过大导致人力无法控制的问题。

Description

一种落地式气动抗扭机械臂

技术领域

本实用新型属于机械臂技术领域，尤其涉及一种落地式气动抗扭机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性，已在工业装配安全防爆等领域得到广泛应用。机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。

但是现有的机械臂动力结构复杂，常见的采用的有用冲击扳手进行拧紧还有电动拧紧机，冲击扳手手动拧紧至设计力矩。这种扭紧方法存在以下两个缺点：一是采用扳手拧紧至设计力矩，手动操作，劳动强度非常大；二是整个工序人工手动定扭，装配效率低；另一种是是电动拧紧机，然而电动拧紧机在拧紧的过程中会产生很大反作用力，导致人力无法控制。

实用新型内容

本实用新型提供一种落地式气动抗扭机械臂，旨在解决上述背景技术中提到的劳动强度大，效率低以及反作用力太大人力控制不了的问题。

本实用新型是这样实现的，一种落地式气动抗扭机械臂，主要包括有下部组件和上部组件，所述上部组件安装在所述下部组件上端；

所述下部组件包括有立柱回旋座、电控箱、后臂刹车盘、气动碟式刹车和连接件，所述立柱回旋座由三角座和立柱两部分组成，所述立柱为圆柱体其外周壁的中部固定连接有电控箱，所述立柱的上端固定套接有后臂刹车盘，所述后臂刹车盘盘的厚度与气动碟式刹车两个基座之间的间距相互适配，所述气动碟式刹车卡接在所述后臂刹车盘的一侧，所述后臂刹车盘的上方周壁上开设有一个环形凹槽，所述环形凹槽的直径与连接件相互适配，且所述环形凹槽周壁上呈一定间距套接有两个连接件，所述两个连接件分为环形套接部和连接部；

所述上部组件包括有后旋转臂、前臂旋转关节、前臂刹车盘、驱动气缸、前臂、气动齿型离合器、辅助臂、工具适配器和辅助手柄，所述后旋转臂一端端头为E字型且与两个所述连接部之间的间距相互适配，所述后旋转臂的另一端连接有前臂旋转关节，所述前臂旋转关节上端固定连接有前臂刹车盘，所述前臂旋转关节下端固定连接驱动气缸，所述驱动气缸的驱动端与前臂的中部相连接，所述前臂的一端与所述前臂旋转关节相连接，另一端固定连接有气动齿型离合器，所述气动齿型离合器的底盘固定连接有辅助臂，所述辅助臂的底部通过螺栓固定连接有工具适配器，所述工具适配器为环箍状，且环箍的内径与所述辅助手柄的一端相互适配。

优选的，所述后旋转臂上有若干减重孔。

优选的，所述前臂的内部为四连杆的机构。

优选的，所述辅助手柄一端与所述工具适配器过盈配合，另一端为曲状的柄且柄的材质为软质橡胶。

优选的，所述后旋转臂与连接件连接的位置处开设有第一通孔，所述连接件的连接部的相对位置处开设有第二通孔，且所述减重孔与第二通孔尺寸相同。

优选的，所述上部组件还包括有连接柱，所述连接柱贯穿所述减重孔和所述第二通孔且与所述减重孔和所述第二通孔间隙配合。

优选的，所述气动齿型离合器具有空心腔室，且腔室内部有一个转轴，腔室内壁上对称设置有外齿圈，转轴外壁上相对位置处设置有内齿圈，且所述内齿圈与所述外齿圈相互适配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种落地式气动抗扭机械臂，通过设置一个驱动气缸，将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机械臂做直线往复运动、摆动或者旋转运动，以压缩空气为动力，介质获取容易，可以长时间持续使用；

除了设置人工操作的辅助手柄，还考虑到了电动拧紧机装置的使用，通过设置了一个气动齿型离合器，通过在气动齿型离合器内设置相互适配的内齿圈和外齿圈，当内齿圈和外齿圈相互咬合时，可以产生抗扭作用，在拧紧时可以抵消较大的反作用力，解决了在拧紧过程中，反作用力过大导致人力无法控制的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的正视图；

图4为本实用新型的连接件放大示意图；

图5为本实用新型的气动齿型离合器示意图；

图中：1-下部组件、11-立柱回旋座、111-三角座、112-立柱、113-环形凹槽、12-电控箱、13-后臂刹车盘、14-气动碟式刹车、15-连接件、151-环形套接部、152-连接部、153-第二通孔、16-连接柱、2-上部组件、21-后旋转臂、211-减重孔、212-第一通孔、22-前臂旋转关节、23-前臂刹车盘、24-驱动气缸、 25-前臂、26-气动齿型离合器、261-外齿圈、262-内齿圈、263-转轴、27-辅助臂、28-工具适配器、29-辅助手柄。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种落地式气动抗扭机械臂技术方案：1. 一种落地式气动抗扭机械臂，主要包括有下部组件1和上部组件2，上部组件2 安装在下部组件1上端；

下部组件1包括有立柱回旋座11、电控箱12、后臂刹车盘13、气动碟式刹车14和连接件15，立柱回旋座11由三角座111和立柱112两部分组成，立柱112为圆柱体其外周壁的中部固定连接有电控箱12，立柱112的上端固定套接有后臂刹车盘13，后臂刹车盘13盘的厚度与气动碟式刹车14两个基座之间的间距相互适配，气动碟式刹车14卡接在后臂刹车盘13的一侧，后臂刹车盘13的上方周壁上开设有一个环形凹槽113，环形凹槽113的直径与连接件15相互适配，且环形凹槽113周壁上呈一定间距套接有两个连接件15，两个连接件15分为环形套接部151和连接部152；

上部组件2包括有后旋转臂21、前臂旋转关节22、前臂刹车盘23、驱动气缸24、前臂25、气动齿型离合器26、辅助臂27、工具适配器28和辅助手柄29，后旋转臂21一端端头为E字型且与两个连接部152之间的间距相互适配，后旋转臂21的另一端连接有前臂旋转关节22，前臂旋转关节22上端固定连接有前臂刹车盘23，前臂旋转关节22下端固定连接驱动气缸24，驱动气缸 24的驱动端与前臂25的中部相连接，前臂25的一端与前臂旋转关节22相连接，另一端固定连接有气动齿型离合器26，气动齿型离合器26的底盘固定连接有辅助臂27，辅助臂27的底部通过螺栓固定连接有工具适配器28，工具适配器28为环箍状，且环箍的内径与辅助手柄29的一端相互适配。

在本实施方式中，在立柱回旋座安装一个电控箱12，来控制设备运动，通过在气动齿型离合器26内设置相互适配的内齿圈262和外齿圈261，使得当气动齿型离合器26的气缸驱动旋转轴开始旋转时，旋转轴外壁上的内齿圈262 可以和罩壳内壁上的外齿圈261相互咬合，从而产生抗扭作用。

进一步的，后旋转臂21上有若干减重孔211。

在本实施方式中，在后旋转臂21上开设若干的减重孔211，使得整个装置稍稍减轻分量，也使得整个装置可靠性更强，做旋转运动等更加轻便。

进一步的，前臂25的内部为四连杆的机构。

在本实施方式中，四连杆的结构为固有一个平行杆，一个驱动杆，平行杆和驱动杆相连接，驱动杆驱动两个动力杆做往复运动，四个杆之间呈现出平行四边形，因为是四连杆的结构，从而可以保证工具适配器始终垂直升降。

进一步的，辅助手柄29一端与工具适配器28过盈配合，另一端为曲状的柄且柄的材质为软质橡胶。

在本实施方式中，辅助手柄29一端与工具适配器28过盈配合，使得辅助手柄29与工具适配器28牢固连接，另一端设置曲状的柄便于使用者握住，且材质为软质橡胶，软质橡胶材质摩擦力大，防滑，使得不会脱手，使用起来更加方便。

进一步的，后旋转臂21与连接件15连接的位置处开设有减重孔211，连接件15的连接部152的相对位置处开设有第二通孔153，且减重孔211与第二通孔153尺寸相同，上部组件2还包括有连接柱16，连接柱16贯穿减重孔 211和第二通孔153且与减重孔211和第二通孔153间隙配合。

在本实施方式中，通过设置一个连接柱16贯穿减重孔211和第二通孔153，一来可以使得后旋转臂21和连接件15更好的连接，另外间隙配合使得后旋转臂21可以以连接柱16为中心做旋转运动。

进一步的，气动齿型离合器26具有空心腔室，且腔室内部有一个转轴263，腔室内壁上对称设置有外齿圈261，转轴263外壁上相对位置处设置有内齿圈 262，且所述内齿圈262与所述外齿圈261相互适配。

在本实施方式中，通过设置相互适配的内齿圈262和外齿圈261，使得当气动齿型离合器26的气缸驱动旋转轴开始旋转时，旋转轴外壁上的内齿圈262 可以和罩壳内壁上的外齿圈261相互咬合，从而产生抗扭作用。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，通过设置立柱回旋座11来固定后旋转臂21和前臂25，立柱回旋座11的立柱112上有电控箱12，电控箱12内的电控附件，当接通电源后可以控制设备的动作，后臂刹车盘13安装在立柱112上，并且靠制动卡钳的刹车片夹住后旋转臂21来实现制动后旋转臂21的旋转，后旋转臂21上的前臂旋转关节22可以支撑前臂 25旋转，前臂旋转关节22上方的前臂刹车盘23靠制动卡钳的刹车片夹住前臂 25实现制动前臂25的旋转，接通电源后，压缩空气通过导气龙头进入到驱动气缸24的气室，驱动气缸24可以将压缩空气的压力能转化成机械能，驱动前臂25作直线往复运动、摆动或者旋转运动，前臂25另一侧的气动齿型离合器 26，通过在气动齿型离合器26内设置相互适配的内齿圈262和外齿圈261，使得当气动齿型离合器26的气缸驱动旋转轴开始旋转时，旋转轴外壁上的内齿圈262可以和罩壳内壁上的外齿圈261相互咬合，从而产生抗扭作用，因而拧紧时可以抵消较大的反作用力，气动齿型离合器26下端的辅助臂27可以用来固定工具适配器28可以用来固定拧紧工具，工具适配器28中的辅助手柄28 可以用于手动操作机械臂，实现装置的双重保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：主要包括有下部组件(1)和上部组件(2)，所述上部组件(2)安装在所述下部组件(1)上端；

所述下部组件(1)包括有立柱回旋座(11)、电控箱(12)、后臂刹车盘(13)、气动碟式刹车(14)和连接件(15)，所述立柱回旋座(11)由三角座(111)和立柱(112)两部分组成，所述立柱(112)为圆柱体其外周壁的中部固定连接有电控箱(12)，所述立柱(112)的上端固定套接有后臂刹车盘(13)，所述后臂刹车盘(13)盘的厚度与气动碟式刹车(14)两个基座之间的间距相互适配，所述气动碟式刹车(14)卡接在所述后臂刹车盘(13)的一侧，所述后臂刹车盘(13)的上方周壁上开设有一个环形凹槽(113)，所述环形凹槽(113)的直径与连接件(15)相互适配，且所述环形凹槽(113)周壁上呈一定间距套接有两个连接件(15)，所述两个连接件(15)分为环形套接部(151)和连接部(152)；

所述上部组件(2)包括有后旋转臂(21)、前臂旋转关节(22)、前臂刹车盘(23)、驱动气缸(24)、前臂(25)、气动齿型离合器(26)、辅助臂(27)、工具适配器(28)和辅助手柄(29)，所述后旋转臂(21)一端端头为E字型且与两个所述连接部(152)之间的间距相互适配，所述后旋转臂(21)的另一端连接有前臂旋转关节(22)，所述前臂旋转关节(22)上端固定连接有前臂刹车盘(23)，所述前臂旋转关节(22)下端固定连接驱动气缸(24)，所述驱动气缸(24)的驱动端与前臂(25)的中部相连接，所述前臂(25)的一端与所述前臂旋转关节(22)相连接，另一端固定连接有气动齿型离合器(26)，所述气动齿型离合器(26)的底盘固定连接有辅助臂(27)，所述辅助臂(27)的底部通过螺栓固定连接有工具适配器(28)，所述工具适配器(28)为环箍状，且环箍的内径与所述辅助手柄(29)的一端相互适配。

2.如权利要求1所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述后旋转臂(21)上有若干减重孔(211)。

3.如权利要求1所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述前臂(25)的内部为四连杆的机构。

4.如权利要求1所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述辅助手柄(29)一端与所述工具适配器(28)过盈配合，另一端为曲状的柄且柄的材质为软质橡胶。

5.如权利要求2所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述后旋转臂(21)与连接件(15)连接的位置处开设有第一通孔(212)，所述连接件(15)的连接部(152)的相对位置处开设有第二通孔(153)，且所述减重孔(211)与第二通孔(153)尺寸相同。

6.如权利要求5所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述上部组件(2)还包括有连接柱(16)，所述连接柱(16)贯穿所述减重孔(211)和所述第二通孔(153)且与所述减重孔(211)和所述第二通孔(153)间隙配合。

7.如权利要求1所述的一种落地式气动抗扭机械臂，其特征在于：所述气动齿型离合器(26)具有空心腔室，且腔室内部有一个转轴(263)，腔室内壁上对称设置有外齿圈(261)，转轴(263)外壁上相对位置处设置有内齿圈(262)，且所述内齿圈(262)与所述外齿圈(261)相互适配。

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