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CN113290545B - 一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置 - Google Patents

一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置 Download PDF

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CN113290545B
CN113290545B CN202110698416.5A CN202110698416A CN113290545B CN 113290545 B CN113290545 B CN 113290545B CN 202110698416 A CN202110698416 A CN 202110698416A CN 113290545 B CN113290545 B CN 113290545B
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Abstract

一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,它涉及机械臂技术领域。本发明解决了现有机械臂多采用多轴串联机构,存在动作较慢,且无法提供较大力矩的限制的问题。本发明的两个导向轨相对设置在前支座和尾支座之间,两侧的导向轨内壁相对设有两个齿条,两个支撑腹板相对设置在上支撑板和下支撑板之间,伺服液压缸安装在动力舱外壳上,执行阶梯轴安装在两个支撑腹板上,安装在执行阶梯轴两端的执行齿轮与两侧的齿条相啮合,伺服液压缸连接件安装在前座上,伺服液压缸连接件与伺服液压缸的活塞杆连接,伸出臂主体穿过前支座的机械臂通过孔与前座连接。本发明能够保证机械臂整体动作的快速性,也能够保证在抓取大质量物体时所需的扭矩。

Description

一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域,具体涉及一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置。
背景技术
机械臂是一种重要的工业装置,在工业、航空航天、军事、医疗、服务等领域中有着广泛的应用,机械臂可用于大质量物体的抓取和释放作业,在工业生产中起着非常重要的作用。传统机械臂多采用多轴串联机构,该方案结构简单,易于操作控制,但是却存在着动作较慢,且无法提供较大力矩的限制的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有机械臂多采用多轴串联机构,存在动作较慢,且无法提供较大力矩的限制的问题,进而提供一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置。
本发明的技术方案是:
一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,它包括固定机架1、动力舱2和机械臂主体3,固定机架1包括尾支座11、前支座12、两个导向轨13和两个齿条14,前支座12和尾支座11由上至下相对水平设置,两个导向轨13分别相对竖直设置在前支座12和尾支座11之间,且导向轨13的上下两端分别与前支座12和尾支座11内壁连接,两侧的导向轨13内壁平行于导向轨13方向分别相对设有两个齿条14,前支座12中心设有与机械臂通过孔,动力舱2包括动力舱外壳21、动力驱动机构28、齿轮传动机构29、伺服液压缸22、执行阶梯轴23、两个执行齿轮24、三个导向轴25和四个导轮26,动力舱外壳21包括上支撑板211、下支撑板212和两个支撑腹板213,上支撑板211和下支撑板212由上至下相对水平设置,两个支撑腹板213分别相对竖直设置在上支撑板211和下支撑板212之间,且支撑腹板213的上下两端分别与上支撑板211和下支撑板212内壁连接,上支撑板211和下支撑板212上分别以环形阵列的方式开设三个第一导向轴装配孔,三个导向轴25一端由上至下依次穿过上支撑板211和下支撑板212的第一导向轴装配孔,且三个导向轴25分别与支撑板和下支撑板212连接,伺服液压缸22安装在动力舱外壳21上,且动力舱外壳21的活塞杆指向前支座12,执行阶梯轴23沿垂直于导向轨13方向水平可转动安装在两个支撑腹板213上,两个执行齿轮24分别安装在执行阶梯轴23伸出两个支撑腹板213的两端,且两个执行齿轮24分别与两侧的齿条14相啮合,动力驱动机构28安装在动力舱外壳21内部,动力驱动机构28的输出端通过齿轮传动机构29与执行阶梯轴23连接,上支撑板211和下支撑板212的两侧分别安装有两个导轮26,所述导轮26与相对应的导向轨13滚动配合,机械臂主体3包括底座31、前座32、伺服液压缸连接件33、连接件固定板34、三个支管35和若干个伸出臂单元38,前座32和底座31由上至下相对水平设置,三个支管35以环形阵列的方式竖直设置在前座32和底座31之间,且支管35的上下两端分别与前座32和底座31内壁连接,底座31和前座32上分别以环形阵列的方式开设三个第二导向轴装配孔,底座31和前座32套设在三个导向轴25远离上支撑板211的一端,且底座31和前座32的第二导向轴装配孔与导向轴25滑动配合,底座31和前座32的中心均开设有液压缸通过孔,伺服液压缸连接件33通过螺栓与伺服液压缸22的活塞杆连接,伺服液压缸连接件33通过连接件固定板34安装在前座32上,若干个伸出臂单元38由前至后依次连接形成伸出臂主体,所述伸出臂主体由上至下穿过前支座12的机械臂通过孔并与前座32连接。
进一步地,固定机架1还包括两个限位开关15,固定机架1中的一个导向轨13靠近前支座12和尾支座11的侧壁两端分别设有两个限位开关15。
进一步地,固定机架1还包括液压油管16和油管定位件17,尾支座11外壁安装有油管定位件17,尾支座11上设有油管装配孔,液压油管16一端穿过尾支座11,且液压油管16延伸至尾支座11外部与油管定位件17连接。
进一步地,固定机架1还包括四对角固定架18,每个导向轨13的上下两端分别设有一对角固定架18,所述角固定架通过螺栓与前支座12和/或尾支座11连接。
进一步地,动力舱2还包括三个推堵头27,三个导向轴25的另一端设有推堵头27。
进一步地,动力舱外壳21还包括纵向固定板214和两个横向固定板215,两个横向固定板215由上至下依次相对水平设置在上支撑板211和下支撑板212的内壁上,伺服液压缸22沿导向轴的长度方向安装在横向固定板215上,纵向固定板214两端垂直搭接在两个横向固定板215上。
进一步地,动力驱动机构28包括液压马达281、液压马达固定壳282和马达固定架283,液压马达固定壳282安装在纵向固定板214上,液压马达固定壳282为一个五面封闭的长方形壳体,液压马达281安装在液压马达固定壳282内部,且液压马达281通过马达固定架283安装在液压马达固定壳282的底部,液压马达281的输出轴通过齿轮传动机构29与执行阶梯轴23连接。
进一步地,齿轮传动机构29包括过渡阶梯轴291、第一过渡齿轮292、第二过渡齿轮293、第三过渡齿轮294和主动齿轮295,过渡阶梯轴291沿平行于执行阶梯轴23方向水平可转动安装在液压马达固定壳282上,第一过渡齿轮292安装在过渡阶梯轴291伸入液压马达固定壳282内部的轴端上,主动齿轮295安装在液压马达281的输出轴上,且主动齿轮295与第一过渡齿轮292相啮合,第二过渡齿轮293安装在过渡阶梯轴291伸出液压马达固定壳282外部的轴端上,第三过渡齿轮294安装在执行阶梯轴23上,且第三过渡齿轮294与第二过渡齿轮293相啮合。
进一步地,机械臂主体3还包括油管支架36和六个座板斜支37,底座31和前座32上均以环形阵列的方式开设六个油管通过孔,油管支架36竖直设置在底座31和前座32之间,三个支管35和三个第二导向轴装配孔内滑动安装的三个导向轴25之间均匀交错布置,每个支管35与相邻导向轴25之间倾斜设有一个座板斜支37,所述座板斜支37的上下两端分别与前座32和底座31的内壁连接。
进一步地,每个伸出臂单元38包括伸出臂连接板381、中心万向联轴节382、三个伸出臂液压缸383、三个上伸出臂斜支384、三个下伸出臂斜支385和六个液压缸联轴节386,三个伸出臂液压缸383以环形阵列的方式设置在伸出臂连接板381的一侧,三个伸出臂液压缸383的活塞杆端头分别通过三个液压缸联轴节386与伸出臂连接板381铰接,三个伸出臂液压缸383的缸体端底分别通过三个液压缸联轴节386与相邻伸出臂单元38的伸出臂连接板381和/或前座32铰接,三个上伸出臂斜支384的上端分别与伸出臂连接板381的三个顶点处连接,三个上伸出臂斜支384的下端均与中心万向联轴节382一端连接,三个下伸出臂斜支385的上端均与中心万向联轴节382另一端连接,三个下伸出臂斜支385的下端分别与相邻的伸出臂单元38的伸出臂连接板381的三个顶点处和/或前座32的三个顶点处连接。
本发明与现有技术相比具有以下效果:
1、本发明所述机械臂装置的机械臂主体3采用多节三并联机构连接,可以保证机械臂整体动作的快速性,也可以保证在抓取大质量物体时所需的扭矩。通过每一节伸出臂单元38中三个伸出臂液压缸383不同的伸出、缩回动作,可以实现每一节伸出臂单元38中的伸出臂连接板381的运动,经过四节伸出臂单元38的叠加,即可实现预定的动作。
2、本发明所述机械臂装置的三并联机构中间万向联轴节及六根座板斜支的设计是为了对三并联机构实现机械限位,该万向联轴节的两端均为一个四面体结构,通过万向联轴节使伸出臂连接板381一侧绕着万向联轴节中点做旋转运动,为整体机构提供一定的机械支撑。
3、本发明所述机械臂装置能够通过动力舱2的驱动实现了机械臂主体3在固定机架1结构内部的自动伸出和收回。动力舱2通过动力驱动机构28驱动执行阶梯轴23两端的执行齿轮24转动,使得两个执行齿轮24与固定机架1的两个齿条14相互啮合,推动动力舱2在固定机架1结构内作平行于固定机架1的导向轨13方向上的往复运动。而且动力舱2外部设有四个导轮26,位于齿条14的外侧紧贴在导向轨13上,保证动力舱2在进行往复运动时的较高的直线运动精度。
4、本发明所述机械臂装置能够伺服液压缸22的驱动实现了机械臂主体3在三个导向轴25上的直线往复运动。机械臂主体3在伺服液压缸22的带动下沿着导向轴25做往复运动,在伺服液压缸22的作用下,保证了机械臂主体3实现完全展开,避免机械臂主体3中各节伸出臂单元在动作时与前支座12发生干涉,造成安全事故。而且在三个导向轴25的另一端设有推堵头27,起到机械限位的作用,避免机械臂主体3脱离导向轴25。
附图说明
图1是本发明的能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置的轴测图(一);
图2是本发明的能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置的轴测图(二);
图3是本发明的能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置的轴测图(三);
图4是本发明的能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置的轴测图(四)。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,它包括固定机架1、动力舱2和机械臂主体3,固定机架1包括尾支座11、前支座12、两个导向轨13和两个齿条14,前支座12和尾支座11由上至下相对水平设置,两个导向轨13分别相对竖直设置在前支座12和尾支座11之间,且导向轨13的上下两端分别与前支座12和尾支座11内壁连接,两侧的导向轨13内壁平行于导向轨13方向分别相对设有两个齿条14,前支座12中心设有与机械臂通过孔,动力舱2包括动力舱外壳21、动力驱动机构28、齿轮传动机构29、伺服液压缸22、执行阶梯轴23、两个执行齿轮24、三个导向轴25和四个导轮26,动力舱外壳21包括上支撑板211、下支撑板212和两个支撑腹板213,上支撑板211和下支撑板212由上至下相对水平设置,两个支撑腹板213分别相对竖直设置在上支撑板211和下支撑板212之间,且支撑腹板213的上下两端分别与上支撑板211和下支撑板212内壁连接,上支撑板211和下支撑板212上分别以环形阵列的方式开设三个第一导向轴装配孔,三个导向轴25一端由上至下依次穿过上支撑板211和下支撑板212的第一导向轴装配孔,且三个导向轴25分别与支撑板和下支撑板212连接,伺服液压缸22安装在动力舱外壳21上,且动力舱外壳21的活塞杆指向前支座12,执行阶梯轴23沿垂直于导向轨13方向水平可转动安装在两个支撑腹板213上,两个执行齿轮24分别安装在执行阶梯轴23伸出两个支撑腹板213的两端,且两个执行齿轮24分别与两侧的齿条14相啮合,动力驱动机构28安装在动力舱外壳21内部,动力驱动机构28的输出端通过齿轮传动机构29与执行阶梯轴23连接,上支撑板211和下支撑板212的两侧分别安装有两个导轮26,所述导轮26与相对应的导向轨13滚动配合,机械臂主体3包括底座31、前座32、伺服液压缸连接件33、连接件固定板34、三个支管35和若干个伸出臂单元38,前座32和底座31由上至下相对水平设置,三个支管35以环形阵列的方式竖直设置在前座32和底座31之间,且支管35的上下两端分别与前座32和底座31内壁连接,底座31和前座32上分别以环形阵列的方式开设三个第二导向轴装配孔,底座31和前座32套设在三个导向轴25远离上支撑板211的一端,且底座31和前座32的第二导向轴装配孔与导向轴25滑动配合,底座31和前座32的中心均开设有液压缸通过孔,伺服液压缸连接件33通过螺栓与伺服液压缸22的活塞杆连接,伺服液压缸连接件33通过连接件固定板34安装在前座32上,若干个伸出臂单元38由前至后依次连接形成伸出臂主体,所述伸出臂主体由上至下穿过前支座12的机械臂通过孔并与前座32连接。
本实施方式的动力舱2通过动力驱动机构28驱动执行阶梯轴23两端的执行齿轮24转动,使得两个执行齿轮24与固定机架1的两个齿条14相互啮合,推动动力舱2在固定机架1结构内作平行于固定机架1的导向轨13方向上的往复运动。
本实施方式的动力舱2外部设有四个导轮26,位于齿条14的外侧紧贴在导向轨13上,保证动力舱2在进行往复运动时的较高的直线运动精度。
具体实施方式二:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的固定机架1还包括两个限位开关15,固定机架1中的一个导向轨13靠近前支座12和尾支座11的侧壁两端分别设有两个限位开关15。
如此设置,能够记录动力舱2在两侧导向轨13上的相对位置,并防止越界。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的固定机架1还包括液压油管16和油管定位件17,尾支座11外壁安装有油管定位件17,尾支座11上设有油管装配孔,液压油管16一端穿过尾支座11,且液压油管16延伸至尾支座11外部与油管定位件17连接。
如此设置,尾支座11外侧安装油管定位件17,用于固定液压油管16,所述液压油管16为整个机构提供源动力,前支座12中心设有与机械臂通过孔,便于机械臂主体3伸出,尾支座11、上支撑板211、下支撑板212、底座31和前座32均为中空结构,利于布线及布设液压油管16。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的固定机架1还包括四对角固定架18,每个导向轨13的上下两端分别设有一对角固定架18,所述角固定架通过螺栓与前支座12和/或尾支座11连接。
如此设置,使得导向轨13与前支座12、尾支座11之间形成稳定的结构,保证固定机架1的整体结构的强度,避免在抓取大质量物体是发生安全隐患。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的动力舱2还包括三个推堵头27,三个导向轴25的另一端设有推堵头27。
如此设置,互成120°的三个导向轴25一端固定在支撑板211和下支撑板212上,三个导向轴25,前座32与底座31之间通过三个支管35连接成为一体,前座32与底座31滑动套设在三个支管35另一端,使得机械臂主体3在伺服液压缸22的带动下沿着导向轴25做往复运动,在伺服液压缸22的作用下,保证了机械臂主体3实现完全展开,避免机械臂主体3中各节伸出臂单元在动作时与前支座12发生干涉,造成安全事故。而且在三个导向轴25的另一端设有推堵头27,起到机械限位的作用,避免机械臂主体3脱离导向轴25。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的动力舱外壳21还包括纵向固定板214和两个横向固定板215,两个横向固定板215由上至下依次相对水平设置在上支撑板211和下支撑板212的内壁上,伺服液压缸22沿导向轴的长度方向安装在横向固定板215上,纵向固定板214两端垂直搭接在两个横向固定板215上。
如此设置,横向固定板215用于安装伺服液压缸22,纵向固定板214用于支撑液压马达固定壳282。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的动力驱动机构28包括液压马达281、液压马达固定壳282和马达固定架283,液压马达固定壳282安装在纵向固定板214上,液压马达固定壳282为一个五面封闭的长方形壳体,液压马达281安装在液压马达固定壳282内部,且液压马达281通过马达固定架283安装在液压马达固定壳282的底部,液压马达281的输出轴通过齿轮传动机构29与执行阶梯轴23连接。
如此设置,液压马达281用于执行阶梯轴23两端的执行齿轮24转动,使得两个执行齿轮24与固定机架1的两个齿条14相互啮合,推动动力舱2在固定机架1结构内作平行于固定机架1的导向轨13方向上的往复运动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的齿轮传动机构29包括过渡阶梯轴291、第一过渡齿轮292、第二过渡齿轮293、第三过渡齿轮294和主动齿轮295,过渡阶梯轴291沿平行于执行阶梯轴23方向水平可转动安装在液压马达固定壳282上,第一过渡齿轮292安装在过渡阶梯轴291伸入液压马达固定壳282内部的轴端上,主动齿轮295安装在液压马达281的输出轴上,且主动齿轮295与第一过渡齿轮292相啮合,第二过渡齿轮293安装在过渡阶梯轴291伸出液压马达固定壳282外部的轴端上,第三过渡齿轮294安装在执行阶梯轴23上,且第三过渡齿轮294与第二过渡齿轮293相啮合。
如此设置,液压马达281输出轴上安装主动齿轮295,依次通过第一过渡齿轮292、第二过渡齿轮293和第三过渡齿轮294进行减速传动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的机械臂主体3还包括油管支架36和六个座板斜支37,底座31和前座32上均以环形阵列的方式开设六个油管通过孔,油管支架36竖直设置在底座31和前座32之间,三个支管35和三个第二导向轴装配孔内滑动安装的三个导向轴25之间均匀交错布置,每个支管35与相邻导向轴25之间倾斜设有一个座板斜支37,所述座板斜支37的上下两端分别与前座32和底座31的内壁连接。
如此设置,底座31和前座32上的油管通过孔方便前段液压缸油管的布置以及减轻自重,底座31和前座32之间存在着油管支架36、三根较粗的支管35以及六根较细的座板斜支37,能够保证整体的强度要求。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具体实施方式十:结合图1至图4说明本实施方式,本实施方式的每个伸出臂单元38包括伸出臂连接板381、中心万向联轴节382、三个伸出臂液压缸383、三个上伸出臂斜支384、三个下伸出臂斜支385和六个液压缸联轴节386,三个伸出臂液压缸383以环形阵列的方式设置在伸出臂连接板381的一侧,三个伸出臂液压缸383的活塞杆端头分别通过三个液压缸联轴节386与伸出臂连接板381铰接,三个伸出臂液压缸383的缸体端底分别通过三个液压缸联轴节386与相邻伸出臂单元38的伸出臂连接板381和/或前座32铰接,三个上伸出臂斜支384的上端分别与伸出臂连接板381的三个顶点处连接,三个上伸出臂斜支384的下端均与中心万向联轴节382一端连接,三个下伸出臂斜支385的上端均与中心万向联轴节382另一端连接,三个下伸出臂斜支385的下端分别与相邻的伸出臂单元38的伸出臂连接板381的三个顶点处和/或前座32的三个顶点处连接。
如此设置,本实施方式包括四节伸出臂单元38,通过每一节伸出臂单元38中三个伸出臂液压缸383不同的伸出、缩回动作,可以实现每一节伸出臂单元38中的伸出臂连接板381的运动,经过四节伸出臂单元38的叠加,即可实现预定的动作。每一节伸出臂单元38中的伸出臂连接板381均为中空三角形板状结构,在三个顶点附近进行定位安装,保证了稳定性,节省了材料及空间。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。工作原理
结合图1至图4说明本发明的能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置的工作原理:
一、动力舱2部分的伸出、收回运动:
动力舱2通过动力驱动机构28驱动执行阶梯轴23两端的执行齿轮24转动,使两个执行齿轮24与固定机架1的两个齿条14相互啮合,推动动力舱2在固定机架1结构内作平行于固定机架1的导向轨13方向上的往复运动,实现机械臂主体3在固定机架1结构内部的自动伸出和收回。而且动力舱2外部设有四个导轮26,位于齿条14的外侧紧贴在导向轨13上,保证动力舱2在进行往复运动时的较高的直线运动精度。
二、机械臂主体3部分的伸出、收回运动:
机械臂主体3在伺服液压缸22的带动下沿着导向轴25做往复运动,在伺服液压缸22的作用下,保证了机械臂主体3实现完全展开,避免机械臂主体3中各节伸出臂单元在动作时与前支座12发生干涉。
三、机械臂主体3实现预定的动作:
通过每一节伸出臂单元38中三个伸出臂液压缸383不同的伸出、缩回动作,可以实现每一节伸出臂单元38中的伸出臂连接板381的运动,经过四节伸出臂单元38的叠加,即可实现预定的动作。伸出臂液压缸383分别动作,分别影响下一节的伸出臂连接板381的位置及姿态,通过多级调节,实现机械臂主体3位于不同位姿的技术要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:它包括固定机架(1)、动力舱(2)和机械臂主体(3),固定机架(1)包括尾支座(11)、前支座(12)、两个导向轨(13)和两个齿条(14),前支座(12)和尾支座(11)由上至下相对水平设置,两个导向轨(13)分别相对竖直设置在前支座(12)和尾支座(11)之间,且导向轨(13)的上下两端分别与前支座(12)和尾支座(11)内壁连接,两侧的导向轨(13)内壁平行于导向轨(13)方向分别相对设有两个齿条(14),前支座(12)中心设有与机械臂通过孔,动力舱(2)包括动力舱外壳(21)、动力驱动机构(28)、齿轮传动机构(29)、伺服液压缸(22)、执行阶梯轴(23)、两个执行齿轮(24)、三个导向轴(25)和四个导轮(26),动力舱外壳(21)包括上支撑板(211)、下支撑板(212)和两个支撑腹板(213),上支撑板(211)和下支撑板(212)由上至下相对水平设置,两个支撑腹板(213)分别相对竖直设置在上支撑板(211)和下支撑板(212)之间,且支撑腹板(213)的上下两端分别与上支撑板(211)和下支撑板(212)内壁连接,上支撑板(211)和下支撑板(212)上分别以环形阵列的方式开设三个第一导向轴装配孔,三个导向轴(25)一端由上至下依次穿过上支撑板(211)和下支撑板(212)的第一导向轴装配孔,且三个导向轴(25)分别与支撑板和下支撑板(212)连接,伺服液压缸(22)安装在动力舱外壳(21)上,且动力舱外壳(21)的活塞杆指向前支座(12),执行阶梯轴(23)沿垂直于导向轨(13)方向水平可转动安装在两个支撑腹板(213)上,两个执行齿轮(24)分别安装在执行阶梯轴(23)伸出两个支撑腹板(213)的两端,且两个执行齿轮(24)分别与两侧的齿条(14)相啮合,动力驱动机构(28)安装在动力舱外壳(21)内部,动力驱动机构(28)的输出端通过齿轮传动机构(29)与执行阶梯轴(23)连接,上支撑板(211)和下支撑板(212)的两侧分别安装有两个导轮(26),所述导轮(26)与相对应的导向轨(13)滚动配合,机械臂主体(3)包括底座(31)、前座(32)、伺服液压缸连接件(33)、连接件固定板(34)、三个支管(35)和若干个伸出臂单元(38),前座(32)和底座(31)由上至下相对水平设置,三个支管(35)以环形阵列的方式竖直设置在前座(32)和底座(31)之间,且支管(35)的上下两端分别与前座(32)和底座(31)内壁连接,底座(31)和前座(32)上分别以环形阵列的方式开设三个第二导向轴装配孔,底座(31)和前座(32)套设在三个导向轴(25)远离上支撑板(211)的一端,且底座(31)和前座(32)的第二导向轴装配孔与导向轴(25)滑动配合,底座(31)和前座(32)的中心均开设有液压缸通过孔,伺服液压缸连接件(33)通过螺栓与伺服液压缸(22)的活塞杆连接,伺服液压缸连接件(33)通过连接件固定板(34)安装在前座(32)上,若干个伸出臂单元(38)由前至后依次连接形成伸出臂主体,所述伸出臂主体由上至下穿过前支座(12)的机械臂通过孔并与前座(32)连接,每个伸出臂单元(38)包括伸出臂连接板(381)、中心万向联轴节(382)、三个伸出臂液压缸(383)、三个上伸出臂斜支(384)、三个下伸出臂斜支(385)和六个液压缸联轴节(386),三个伸出臂液压缸(383)以环形阵列的方式设置在伸出臂连接板(381)的一侧,三个伸出臂液压缸(383)的活塞杆端头分别通过三个液压缸联轴节(386)与伸出臂连接板(381)铰接,三个伸出臂液压缸(383)的缸体端底分别通过三个液压缸联轴节(386)与相邻伸出臂单元(38)的伸出臂连接板(381)和/或前座(32)铰接,三个上伸出臂斜支(384)的上端分别与伸出臂连接板(381)的三个顶点处连接,三个上伸出臂斜支(384)的下端均与中心万向联轴节(382)一端连接,三个下伸出臂斜支(385)的上端均与中心万向联轴节(382)另一端连接,三个下伸出臂斜支(385)的下端分别与相邻的伸出臂单元(38)的伸出臂连接板(381)的三个顶点处和/或前座(32)的三个顶点处连接。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:固定机架(1)还包括两个限位开关(15),固定机架(1)中的一个导向轨(13)靠近前支座(12)和尾支座(11)的侧壁两端分别设有两个限位开关(15)。
3.根据权利要求2所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:固定机架(1)还包括液压油管(16)和油管定位件(17),尾支座(11)外壁安装有油管定位件(17),尾支座(11)上设有油管装配孔,液压油管(16)一端穿过尾支座(11),且液压油管(16)延伸至尾支座(11)外部与油管定位件(17)连接。
4.根据权利要求3所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:固定机架(1)还包括四对角固定架(18),每个导向轨(13)的上下两端分别设有一对角固定架(18),所述角固定架通过螺栓与前支座(12)和/或尾支座(11)连接。
5.根据权利要求4所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:动力舱(2)还包括三个推堵头(27),三个导向轴(25)的另一端设有推堵头(27)。
6.根据权利要求5所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:动力舱外壳(21)还包括纵向固定板(214)和两个横向固定板(215),两个横向固定板(215)由上至下依次相对水平设置在上支撑板(211)和下支撑板(212)的内壁上,伺服液压缸(22)沿导向轴的长度方向安装在横向固定板(215)上,纵向固定板(214)两端垂直搭接在两个横向固定板(215)上。
7.根据权利要求6所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:动力驱动机构(28)包括液压马达(281)、液压马达固定壳(282)和马达固定架(283),液压马达固定壳(282)安装在纵向固定板(214)上,液压马达固定壳(282)为一个五面封闭的长方形壳体,液压马达(281)安装在液压马达固定壳(282)内部,且液压马达(281)通过马达固定架(283)安装在液压马达固定壳(282)的底部,液压马达(281)的输出轴通过齿轮传动机构(29)与执行阶梯轴(23)连接。
8.根据权利要求7所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:齿轮传动机构(29)包括过渡阶梯轴(291)、第一过渡齿轮(292)、第二过渡齿轮(293)、第三过渡齿轮(294)和主动齿轮(295),过渡阶梯轴(291)沿平行于执行阶梯轴(23)方向水平可转动安装在液压马达固定壳(282)上,第一过渡齿轮(292)安装在过渡阶梯轴(291)伸入液压马达固定壳(282)内部的轴端上,主动齿轮(295)安装在液压马达(281)的输出轴上,且主动齿轮(295)与第一过渡齿轮(292)相啮合,第二过渡齿轮(293)安装在过渡阶梯轴(291)伸出液压马达固定壳(282)外部的轴端上,第三过渡齿轮(294)安装在执行阶梯轴(23)上,且第三过渡齿轮(294)与第二过渡齿轮(293)相啮合。
9.根据权利要求8所述的一种能够实现自动收放的多节三并联机构式机械臂装置,其特征在于:机械臂主体(3)还包括油管支架(36)和六个座板斜支(37),底座(31)和前座(32)上均以环形阵列的方式开设六个油管通过孔,油管支架(36)竖直设置在底座(31)和前座(32)之间,三个支管(35)和三个第二导向轴装配孔内滑动安装的三个导向轴(25)之间均匀交错布置,每个支管(35)与相邻导向轴(25)之间倾斜设有一个座板斜支(37),所述座板斜支(37)的上下两端分别与前座(32)和底座(31)的内壁连接。
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