机械臂支撑架.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911128444.2 (22)申请日 2019.11.18 (71)申请人 河南科技大学 地址 471000 河南省洛阳市洛龙区开元大 道263号 (72)发明人 李云峰贾磊李明岩 (74)专利代理机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 代理人 梁静 (51)Int.Cl. B25J 18/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01) (54)发明名称 一种机械臂支撑架 (57)摘要 本发明涉及支撑架技术领域， 公开了一种机 械臂支撑。

2、架， 包括： 箱体， 箱体内设有旋转驱动装 置， 箱体上设有竖向伸缩装置， 竖向伸缩装置的 底部与旋转驱动装置的驱动轴固定连接， 竖向伸 缩装置的顶部设有水平移动装置， 机械臂的支撑 连接部与水平移动装置可拆卸连接， 机械臂能沿 水平移动装置水平移动， 所述箱体上还设有控制 系统和电源模块， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置、 水平移动装置和控制系统分别连接电源模块， 电 源模块通过导线和插头外接电源， 旋转驱动装 置、 竖向伸缩装置和水平移动装置分别与控制系 统电信号连接， 这种机械臂支撑架， 扩大了机械 臂的活动范围， 增加了机械臂的应用范围。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 11。

3、0815285 A 2020.02.21 CN 110815285 A 1.一种机械臂支撑架， 其特征在于， 包括： 箱体(1)， 箱体(1)内设有旋转驱动装置， 箱体 (1)上设有竖向伸缩装置， 竖向伸缩装置的底部与旋转驱动装置的驱动轴固定连接， 竖向伸 缩装置的顶部设有水平移动装置， 机械臂(15)的支撑连接部(14)与水平移动装置可拆卸连 接， 机械臂(15)能沿水平移动装置水平移动， 所述箱体(1)上还设有控制系统和电源模块， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置、 水平移动装置和控制系统分别连接电源模块， 电源模块通过 导线和插头外接电源， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置和水平移动装置分别与控。

4、制系统电信 号连接。 2.如权利要求1所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述旋转驱动装置为舵机(2)， 所述 竖向伸缩装置为气缸(4)， 气缸(4)的底座(3)通过多个螺栓配合螺母与舵机(2)的舵盘固定 连接， 气缸(4)的顶部与水平移动装置固定连接， 舵机(2)和气缸(4)分别连接电源模块， 舵 机(2)和气缸(4)分别与控制系统电信号连接。 3.如权利要求1所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述水平移动装置包括： 水平套筒 (5)、 水平套筒(5)内一端设有驱动电机(6)， 驱动电机(6)的输出轴通过联轴器与丝杠(7)的 一端固定连接， 丝杠(7)的另一端通过第一轴承(10)固定在水平。

5、套筒(5)内的另一端， 丝杠 (7)上螺接有丝杠螺母(9)， 水平套筒(5)的底部沿长度方向设有槽口， 丝杠螺母(9)的底部 固定有连接杆(11)， 连接杆(11)的下端穿出槽口与连接底座(12)固定连接， 机械臂(15)的 支撑连接部(14)与连接底座(12)通过多个定位螺栓(13)配合螺母可拆卸连接， 驱动电机 (6)分别与电源模块和控制系统连接。 4.如权利要求2所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述箱体(1)内还设有千斤顶(17) 和轮盘(18)， 千斤顶(17)位于舵机(2)的下方， 轮盘(18)位于千斤顶(17)的下方， 轮盘(18) 的顶部固定连接有支撑板(21)， 千斤顶(1。

6、7)的顶起端与支撑板(21)固定连接， 轮盘(18)的 底部周向设有多个万向轮(19)， 箱体(1)的底部对应设有多个万向轮(19)通过的孔， 千斤顶 (17)的摇杆(20)穿出箱体(1)的侧壁位于箱体(1)外， 箱体(1)的侧壁上设有摇杆(20)上下 活动的通槽。 5.如权利要求2所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述气缸(4)的底座(3)的周向设有 第一齿轮， 箱体(1)的周向边缘设有第二齿轮(16)， 第一齿轮与第二齿轮(16)啮合连接。 6.如权利要求3所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述水平套筒(5)内左部固定设有 第二轴承(8)， 丝杠(7)上设有与第二轴承(8)匹配连接的环。

7、形凸圈， 丝杠(7)穿过第二轴承 (8)， 丝杠(7)通过环形凸圈与第二轴承(8)相接触， 丝杠螺母(9)位于第二轴承(8)和第一轴 承(10)之间。 7.如权利要求1所述的机械臂支撑架， 其特征在于， 所述箱体(1)底部的周向边缘设有 多个连接耳板(22)， 连接耳板(22)上设有多个螺纹孔， 螺纹孔内设有紧固螺栓(23)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110815285 A 2 一种机械臂支撑架 技术领域 0001 本发明涉及支撑架技术领域， 特别涉及一种机械臂支撑架。 背景技术 0002 随着科技的发展， 机械臂广泛应用于工业、 生活和医疗等领域， 机械臂代替人工抓 取工件、 物品。

8、等， 省时省力， 提高了工作效率， 然而现有的机械臂， 其支撑座一般固定不动， 导致现有的机械臂活动范围受到较大的限制， 不够灵活， 不能满足机械臂执行复杂任务的 需求， 如何扩大现有机械臂的活动范围， 需要对现有的机械臂支撑架进行改进。 发明内容 0003 本发明提供一种机械臂支撑架， 扩大了机械臂的活动范围， 增加了机械臂的应用 范围。 0004 本发明提供了一种机械臂支撑架， 包括： 箱体， 箱体内设有旋转驱动装置， 箱体上 设有竖向伸缩装置， 竖向伸缩装置的底部与旋转驱动装置的驱动轴固定连接， 竖向伸缩装 置的顶部设有水平移动装置， 机械臂的支撑连接部与水平移动装置可拆卸连接， 机械臂。

9、能 沿水平移动装置水平移动， 所述箱体上还设有控制系统和电源模块， 旋转驱动装置、 竖向伸 缩装置、 水平移动装置和控制系统分别连接电源模块， 电源模块通过导线和插头外接电源， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置和水平移动装置分别与控制系统电信号连接。 0005 所述旋转驱动装置为舵机， 所述竖向伸缩装置为气缸， 气缸的底座通过多个螺栓 配合螺母与舵机的舵盘固定连接， 气缸的顶部与水平移动装置固定连接， 舵机和气缸分别 连接电源模块， 舵机和气缸分别与控制系统电信号连接。 0006 所述水平移动装置包括： 水平套筒、 水平套筒内一端设有驱动电机， 驱动电机的输 出轴通过联轴器与丝杠的一端固定连接， 。

10、丝杠的另一端通过第一轴承固定在水平套筒内的 另一端， 丝杠上螺接有丝杠螺母， 水平套筒的底部沿长度方向设有槽口， 丝杠螺母的底部固 定有连接杆， 连接杆的下端穿出槽口与连接底座固定连接， 机械臂的支撑连接部与连接底 座通过多个定位螺栓配合螺母可拆卸连接， 驱动电机分别与电源模块和控制系统连接。 0007 所述箱体内还设有千斤顶和轮盘， 千斤顶位于舵机的下方， 轮盘位于千斤顶的下 方， 轮盘的顶部固定连接有支撑板， 千斤顶的顶起端与支撑板固定连接， 轮盘的底部周向设 有多个万向轮， 箱体的底部对应设有多个万向轮通过的孔， 千斤顶的摇杆穿出箱体的侧壁 位于箱体外， 箱体的侧壁上设有摇杆上下活动的通。

11、槽。 0008 所述气缸的底座的周向设有第一齿轮， 箱体的周向边缘设有第二齿轮， 第一齿轮 与第二齿轮啮合连接。 0009 所述水平套筒内左部固定设有第二轴承， 丝杠上设有与第二轴承匹配连接的环形 凸圈， 丝杠穿过第二轴承， 丝杠通过环形凸圈与第二轴承相接触， 丝杠螺母位于第二轴承和 第一轴承之间。 0010 所述箱体底部的周向边缘设有多个连接耳板， 连接耳板上设有多个螺纹孔， 螺纹 说明书 1/3 页 3 CN 110815285 A 3 孔内设有紧固螺栓。 0011 与现有技术相比， 本发明的有益效果在于： 0012 本发明通过旋转驱动装置驱动竖向伸缩装置带动水平移动装置以水平移动装置 为。

12、半径进行转动， 通过调整竖向伸缩装置的高度来调节水平移动装置的高度， 通过水平移 动装置带动机械臂在水平移动装置上移动， 从而使得机械臂能够在三维立体范围内进行运 动， 大大扩大了机械臂的活动范围， 通过控制系统控制旋转驱动装置、 竖向伸缩装置和水平 移动装置使得机械臂能够执行比较复杂的工作， 大大增加了机械臂的应用范围。 附图说明 0013 图1为本发明提供的一种机械臂支撑架的结构示意图。 0014 图2为本发明提供的一种机械臂支撑架箱体内的结构示意图。 0015 附图标记说明： 0016 1-箱体， 2-舵机， 3-气缸， 4-气缸， 5-水平套筒， 6-驱动电机， 7-丝杠， 8-滚珠轴。

13、承， 9-丝杠螺母， 10-第一轴承， 11-连接杆， 12-连接底座， 13-定位螺栓， 14-支撑连接部， 15-机 械臂， 16-第二齿轮， 17-千斤顶， 18-轮盘， 19-万向轮， 20-摇杆， 21-支撑板， 22-连接耳板， 23-紧固螺栓。 具体实施方式 0017 下面结合附图1-2， 对本发明的一个具体实施方式进行详细描述， 但应当理解本发 明的保护范围并不受具体实施方式的限制。 0018 如图1所示， 本发明实施例提供的一种机械臂支撑架， 包括： 箱体1， 箱体1内设有旋 转驱动装置， 箱体1上设有竖向伸缩装置， 竖向伸缩装置的底部与旋转驱动装置的驱动轴固 定连接， 竖向。

14、伸缩装置的顶部设有水平移动装置， 机械臂15的支撑连接部14与水平移动装 置可拆卸连接， 机械臂15能沿水平移动装置水平移动， 所述箱体1上还设有控制系统和电源 模块， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置、 水平移动装置和控制系统分别连接电源模块， 电源模 块通过导线和插头外接电源， 旋转驱动装置、 竖向伸缩装置和水平移动装置分别与控制系 统电信号连接。 0019 本发明通过旋转驱动装置驱动竖向伸缩装置带动水平移动装置转动， 通过调整竖 向伸缩装置的高度来调节水平移动装置的高度， 通过水平移动装置带动机械臂15在水平移 动装置上移动， 从而使得机械臂能够在三维立体范围内改变位置， 大大扩大了机械臂1。

15、5的 活动范围， 通过控制系统控制旋转驱动装置、 竖向伸缩装置和水平移动装置使得机械臂15 能够执行比较复杂的工作， 通过控制系统控制机械臂15在较大的范围内活动， 来执行不同 的任务， 大大增加了机械臂的应用范围。 0020 为了对竖向伸缩装置进行旋转控制， 所述旋转驱动装置为舵机2， 为了对机械臂15 提供强有力的伸缩支撑作用， 所述竖向伸缩装置为气缸4， 气缸4的底座3通过多个螺栓配合 螺母与舵机2的舵盘固定连接， 气缸4的顶部与水平移动装置固定连接， 舵机2和气缸4分别 连接电源模块， 舵机2和气缸4分别与控制系统电信号连接。 0021 为了更好地控制机械臂15沿水平移动装置左右移动，。

16、 所述水平移动装置包括： 水 平套筒5、 水平套筒5内一端设有驱动电机6， 驱动电机6的输出轴通过联轴器与丝杠7的一端 说明书 2/3 页 4 CN 110815285 A 4 固定连接， 丝杠7的另一端通过第一轴承10固定在水平套筒5内的另一端， 丝杠7上螺接有丝 杠螺母9， 水平套筒5的底部沿长度方向设有槽口， 丝杠螺母9的底部固定有连接杆11， 连接 杆11的下端穿出槽口与连接底座12固定连接， 机械臂15的支撑连接部14与连接底座12通过 多个定位螺栓13配合螺母可拆卸连接， 驱动电机6分别与电源模块和控制系统连接。 0022 工作原理： 启动驱动电机6， 驱动电机6带动丝杠7转动， 。

17、丝杠7转动带动丝杠螺母9 在丝杠7上左右移动， 丝杠螺母9通过连接杆11和连接底座12带动机械臂15沿丝杠7左右移 动， 支撑连接部14通过多个连接底座12通过定位螺栓13配合螺母与连接底座12可拆卸连 接， 能够方便支撑架适应不同型号的机械臂使用， 使用方便灵活。 0023 由于支撑架比较重， 为了在需要移动支撑架时， 方便对支撑架进行移动， 在不需要 移动支撑架时， 支撑架能够稳定放置， 如图2所示， 所述箱体1内还设有千斤顶17和轮盘18， 千斤顶17位于舵机2的下方， 轮盘18位于千斤顶17的下方， 轮盘18的顶部固定连接有支撑板 21， 千斤顶17的顶起端与支撑板21固定连接， 轮盘。

18、18的底部周向设有多个万向轮19， 箱体1 的底部对应设有多个万向轮19通过的孔， 千斤顶17的摇杆20穿出箱体1的侧壁位于箱体1 外， 箱体1的侧壁上设有摇杆20上下活动的通槽。 0024 工作原理： 在需要移动支撑架时， 通过摇杆20带动千斤顶17的顶起端向下运动， 千 斤顶17的顶起端带动支撑板21向下运动， 支撑板21带动轮盘18向下运动， 从而带动多个万 向轮19向下运动， 多个万向轮19从箱体1的底部伸出， 通过多个万向轮19带动支撑架或带动 支撑架和机械臂一同移动， 省时省力， 使用方便， 当然万向轮19可以选取带有刹车装置的万 向轮， 当不使用万向轮时， 通过摇杆20带动千斤顶。

19、17的顶起端向上运动， 从而多个万向轮19 缩进箱体1内， 使得箱体1稳定地放置在地面上， 使用方便。 0025 所述带摇杆20的千斤顶17属于现有千斤顶的一种， 当然千斤顶还可以使用电动控 制来驱动顶起端上升或下降。 0026 为了使得气缸4的底座稳定转动， 减小惯性的影响。 如图2所示， 所述气缸4的底座3 的周向设有第一齿轮， 箱体1的周向边缘设有第二齿轮16， 第一齿轮与第二齿轮16啮合连 接， 通过第一齿轮和第二齿轮16使得底座3与箱体1稳定转动。 0027 为了使得丝杠7稳定地转动， 同时对机械臂进行稳定地支撑， 如图1所示， 所述水平 套筒5内左部固定设有第二轴承8， 丝杠7上设。

20、有与第二轴承8匹配连接的环形凸圈， 丝杠7穿 过第二轴承8， 丝杠7通过环形凸圈与第二轴承8接触， 丝杠螺母9位于第二轴承8和第一轴承 10之间， 通过第一轴承10和第二轴承8的支撑作用， 能够使得机械臂15在第一轴承10和第二 轴承8之间稳定运动， 避免驱动电机6在运转的同时对机械臂进行支撑， 导致丝杠转动受到 影响， 通过环形凸圈在第二轴承8内转动， 减少机械臂的重力对丝杠转动的影响。 0028 为了使得箱体1稳定放置， 避免箱体1在机械臂移动的过程中发生移动， 所述箱体1 底部的周向边缘设有多个连接耳板22， 连接耳板22上设有多个螺纹孔， 螺纹孔内设有紧固 螺栓23， 通过紧固螺栓23和连接耳板22将箱体1紧紧固定的地板上， 避免箱体1活动。 0029 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例， 但是， 本发明实施例并非局限于此， 任 何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 110815285 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 110815285 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 110815285 A 7 。