本發明涉及工業機器人技術領域，具體涉及一種機器人轉動手臂。

背景技術：

因為現代機電一體化產品都普遍追求集約化，所以衡量一件機電產品的是否結構緊湊是一項重要的指標。中國專利號：cn1187170c，公開了“一種手把手示教機器人”特別之處在于主要由轉動機構、設于腰部轉動機構上的大臂擺動機構、設于大臂擺動機構上端的小臂擺動機構、設于小臂擺動機構上的小臂轉動機構、設于小臂擺動機構前端的腕部擺動機構和設于腕部擺動機構端部的腕部轉動機構構成。但是由于控制大臂擺動的大臂動力機構與控制二連桿和主動桿相互動作的平衡氣缸是分開設置在基座上，這時基座上就需要提供較大的安裝擺放位置，使得示教機器人各個部位分散，不利于實現集約化。同時控制小臂座擺動的為平衡氣缸，由于氣缸的活塞桿的動作速度易手負載的變化而變化，不利于控制小臂座的動作，另外，氣缸的輸出力也不大，有時候不能夠滿足工業生產。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術中的不足之處，提供一種結構緊湊且四軸安裝座擺動不易受負載變化影響的機器人轉動手臂。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：一種機器人轉動手臂，包括轉動臂、減速機安裝座、四軸安裝座、轉動臂基座；

所述轉動臂的頂端鉸接于所述減速機安裝座，所述減速機安裝座固定連接于所述四軸安裝座；

還設置有擺臂轉動裝置和連桿傳動裝置；

所述擺臂轉動裝置包括第一動力組件和擺轉組件；所述擺轉組件設置于所述轉臂基座上且其可繞其軸心轉動，所述轉動臂的底端連接于所述擺轉組件上，所述第一動力組件帶動所述擺轉組件轉動；

所述連桿傳動裝置包括第二動力組件、連桿傳動軸和連桿組件；所述連桿傳動軸設置于所述擺轉組件內且其可繞其軸心轉動，所述第二動力組件帶動所述連桿傳動軸轉動；所述連桿組件的動作輸入端連接于所述連桿組件上，所述連桿組件的動作輸出端連接于所述四軸安裝座；

所述第一動力組件與所述第二動力組件分別置于所述轉動臂基座的前后兩側，且相對設置。

優選的，所述轉動臂基座的頂部前后設置有兩個安裝套筒，包括前套筒和后套筒；

所述第一動力組件包括第一電機、第一減速機；所述擺轉組件包括第一轉盤和第二轉盤；

所述第一電機的輸出軸連接于所述第一減速機的輸入端，所述第一減速機的輸出端與所述第一轉盤固定連接；

所述第一轉盤可轉動地設置于所述后套筒內，所述第二轉盤可轉動地設置于所述前套筒內；所述第一轉盤與所述第二轉盤均固定連接于所述轉動臂的底端。

優選的，所述第一轉盤與所述第二轉盤均為空心圓筒件；

所述第二動力組件包括第二電機和第二減速機；

所述連桿傳動軸的一端可轉動地設置于所述第二轉盤內，所述連桿傳動軸的另一端可轉動地設置于所述第一轉盤內；所述第二電機的輸出軸連接于所述第二減速機的輸入端，所述第二減速機的輸出端與所述連桿傳動軸的一端連接；

所述連桿組件包括第一連桿和第二連桿；所述第一連桿的一端與所述連桿傳動軸連接，所述第一連桿的另一端鉸接于所述第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端鉸接于所述四軸安裝座上。

優選的，所述轉動臂的頂端設置有擺動軸；所述轉動臂的前后兩側設置有第一軸承和第二軸承；

所述擺動軸的一端近端部設置于所述第一軸承的內圈，所述第一軸承的外圈設置于所述轉動臂上；所述擺動軸的另一端近端部設置于所述第二軸承的內圈，所述第二軸承的外圈設置于所述轉動臂上；

所述減速機安裝座與所述擺動軸固定連接。

優選的，還包括輔助轉動裝置；

所述輔助轉動裝置包括前側氣缸和后側氣缸；所述前側氣缸和所述后側氣缸設置于所述轉動臂的前后兩側；

所述前側氣缸的活塞桿連接于所述擺動軸一端的端部，所述前側氣缸的缸筒鉸接于所述轉動臂基座上；所述后側氣缸的活塞桿連接于所述擺動軸另一端的端部，所述后側氣缸的活塞桿鉸接于所述轉動臂基座上。

優選的，所述前側氣缸的活塞桿與所述擺動軸的一端的端部之間還設置有第一關節軸承；所述前側氣缸的活塞桿與所述第一關節軸承的外圈連接，所述擺動軸的一端的端部設置于所述第一關節軸承的內圈中；

所述后側氣缸的活塞桿與所述擺動軸的另一端的端部之間還設置有第二關節軸承；所述后側氣缸的活塞桿與所述第二關節軸承的外圈連接，所述擺動軸的另一端的端部設置于所述第二關節軸承的內圈中。

優選的，所述第一轉盤與所述后套筒之間設有第三軸承；所述第一轉盤設置于所述第三軸承的內圈中，所述第三軸承的外圈設置于所述后套筒內；

所述第二轉盤與所述前套筒之間設有第四軸承；所述第二轉盤設置于所述第四軸承的內圈中，所述第四軸承的外圈設置于所述前套筒內；

所述連桿傳動軸的一端與所述第二轉盤之間設置有第五軸承；所述連桿傳動軸的一端設置于所述第五軸承的內圈中，所述第五軸承的外圈設置于所述第二轉盤內孔中；

所述連桿傳動軸的另一端與所述第一轉盤之間設置有第六軸承；所述連桿傳動軸的另一端設置于所述第六軸承的內圈中，所述第六軸承的外圈設置于所述第一轉盤的內孔中。

優選的，所述第一減速機的輸出端與所述第一轉盤之間通過第一免鍵軸襯連接；所述第一免鍵軸襯設置于所述第一轉盤的內孔中，所述第一減速機的輸出端設置于所述第一免鍵軸襯的內孔當中；

所述第二減速機的輸出端與所述連桿傳動軸的一端通過第二免鍵軸襯和連軸套連接；所述連軸套與所述連桿傳動軸的一端固定連接，所述第二免鍵軸襯設置于連軸套的內孔中，所述第二減速機的輸出端設置于所述第二免鍵軸襯的內孔當中；

所述第一連桿的一端與所述連桿傳動軸通過第三免鍵軸襯固定連接；所述第一連桿的一端設有安裝通孔，所述第三免鍵軸襯設置于所述安裝通孔中，所述第一連桿設置于所述第三免鍵軸襯的內孔當中。

本發明的有益效果：由于所述連桿傳動軸的兩端是設置在所述第一轉盤和所述第二轉盤的內孔中的，而且所述第一動力組件與所述第二動力組件是前后對應設置在所述轉動臂基座上的，可以避免控制所述轉動臂轉動的所述擺臂轉動裝置和控制所述連桿組件動作的所述連桿傳動裝置分開安裝在所述轉動臂基座上，所述機器人轉動手臂可以做到結構緊湊，減少安裝面積。且所述連桿組件是用電機驅動的，驅動輸出力大且電機軸的轉動速度不易受負載變化的影響。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的一個實施例的整體結構主視圖；

圖2是圖1中s-s向剖切放大示意圖；

圖3是圖1中r-r向剖切放大示意圖；

圖4是本發明的轉動臂基座結構示意圖；

圖5是本發明的局部結構主視圖；

圖6是圖5的t-t向剖切放大示意圖。

其中：轉動臂a1，減速機安裝座b1，四軸安裝座c1，轉動臂基座d1，擺臂轉動裝置e1，連桿傳動裝置f1，輔助轉動裝置g1，第一動力組件e11，擺轉組件e12，第二動力組件f11，連桿傳動軸f12，連桿組件f13，第一電機e111，第一減速機e112，第一轉盤e121，第二轉盤e122，第二電機f111，第二減速機f112，第一連桿f131，第二連桿f132，擺動軸a11，第一軸承a12，第二軸承a13，前側氣缸g11，后側氣缸g12，第一關節軸承g13，第二關節軸承g14，第三軸承e123，第四軸承e124，第五軸承f14，第六軸承f15，第一免鍵軸襯e13，第二免鍵軸襯f16，第三免鍵軸襯f17，連軸套f18，前套筒d11，后套筒d12。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

一種機器人轉動手臂，包括轉動臂a1、減速機安裝座b1、四軸安裝座c1、轉動臂基座d1；

所述轉動臂a1的頂端鉸接于所述減速機安裝座b1，所述減速機安裝座b1固定連接于所述四軸安裝座c1；

還設置有擺臂轉動裝置e1和連桿傳動裝置f1；

所述擺臂轉動裝置e1包括第一動力組件e11和擺轉組件e12；所述擺轉組件e12設置于所述轉臂基座上且其可繞其軸心轉動，所述轉動臂a1的底端連接于所述擺轉組件e12上，所述第一動力組件e11帶動所述擺轉組件e12轉動；

所述連桿傳動裝置f1包括第二動力組件f11、連桿傳動軸f12和連桿組件f13；所述連桿傳動軸f12設置于所述擺轉組件e12內且其可繞其軸心轉動，所述第二動力組件f11帶動所述連桿傳動軸f12轉動；所述連桿組件f13的動作輸入端連接于所述連桿組件f13上，所述連桿組件f13的動作輸出端連接于所述四軸安裝座c1；

所述第一動力組件e11與所述第二動力組件f11分別置于所述轉動臂基座d1的前后兩側，且相對設置。

所述第一動力組件e11控制所述擺轉組件e12動作轉動，使得所述轉動臂a1可以作出左右擺動動作，而所述第二動力組件f11控制所述連桿傳動軸f12轉動，從而使得連桿組件f13動作，控制所述減速機安裝座b1和所述四軸安裝座c1作出上下擺動動作。由于所述連桿傳動軸f12是設置在所述擺轉組件e12內的，而且所述第一動力組件e11與所述第二動力組件f11是前后對應設置在所述轉動臂基座d1上的，可以避免控制所述轉動臂a1轉動的所述擺臂轉動裝置e1和控制所述連桿組件f13動作的所述連桿傳動裝置f1分開安裝在所述轉動臂基座d1上，所述機器人轉動手臂可以做到結構緊湊，減少安裝面積。

更進一步的，所述轉動臂基座d1的頂部前后設置有兩個安裝套筒，包括前套筒d11和后套筒d12；

所述第一動力組件e11包括第一電機e111、第一減速機e112；所述擺轉組件e12包括第一轉盤e121和第二轉盤e122；

所述第一電機e111的輸出軸連接于所述第一減速機e112的輸入端，所述第一減速機e112的輸出端與所述第一轉盤e121固定連接；

所述第一轉盤e121可轉動地設置于所述后套筒d12內，所述第二轉盤e122可轉動地設置于所述前套筒d11內；所述第一轉盤e121與所述第二轉盤e122均固定連接于所述轉動臂a1的底端。

由所述第一電機e111帶動所述第一轉盤e121轉動，從而帶動轉動臂a1左右擺動，所述第二轉盤e122可以使得所述轉動臂a1擺動過程避免出現偏心的問題。因為所述轉動臂a1較重，用所述第一電機e111去傳動所述轉動臂a1時，可以做到轉動方便，轉動力可以選擇的范圍很大。

更進一步的，所述第一轉盤e121與所述第二轉盤e122均為空心圓筒件；

所述第二動力組件f11包括第二電機f111和第二減速機f112；

所述連桿傳動軸f12的一端可轉動地設置于所述第二轉盤e122內，所述連桿傳動軸f12的另一端可轉動地設置于所述第一轉盤e121內；所述第二電機f111的輸出軸連接于所述第二減速機f112的輸入端，所述第二減速機f112的輸出端與所述連桿傳動軸f12的一端連接；

所述連桿組件f13包括第一連桿f131和第二連桿f132；所述第一連桿f131的一端與所述連桿傳動軸f12連接，所述第一連桿f131的另一端鉸接于所述第二連桿f132的一端，所述第二連桿f132的另一端鉸接于所述四軸安裝座c1上。

所述第二電機f111動作經過所述第二減速機f112的傳導帶動所述連桿傳動軸f12在所述第一轉盤e121和所述第二轉盤e122內轉動，從而使得第一連桿f131和所述第二連桿f132動作，最后使得所述四軸安裝座c1上下擺動。因為所述連桿傳動軸f12是采用電機帶動其轉動的，而電機的輸出功率是隨著負載的變化而變化的，所以其就可以避免所述第一連桿f131和所述第二連桿f132的動作速度隨著所述四軸安裝座c1上的負載變化而發生較大的變化，而且用電機作為驅動件時，其驅動力可以選擇的范圍很寬，從而使得所述第一連桿f131和所述第二連桿f132能夠承接住較重的負載。所述連桿傳動軸f12的兩端置于所述第一轉盤e121和所述第二轉盤e122時，即在第一轉盤e121和所述第二轉盤e122的內孔上安裝，有效利用了安裝空間。

更進一步的，所述轉動臂a1的頂端設置有擺動軸a11；所述轉動臂a1的前后兩側設置有第一軸承a12和第二軸承a13；

所述擺動軸a11的一端近端部設置于所述第一軸承a12的內圈，所述第一軸承a12的外圈設置于所述轉動臂a1上；所述擺動軸a11的另一端近端部設置于所述第二軸承a13的內圈，所述第二軸承a13的外圈設置于所述轉動臂a1上；

所述減速機安裝座b1與所述擺動軸a11固定連接。

因為所述減速機安裝座b1和所述四軸安裝座c1的較重，在轉動時，可以方便把負載的力轉移到所述轉動臂a1上，同時設置的擺動軸a11方便了所述減速機安裝座b1相對所述轉動臂a1轉動。

更進一步的，還包括輔助轉動裝置g1；

所述輔助轉動裝置g1包括前側氣缸g11和后側氣缸g12；所述前側氣缸g11和所述后側氣缸g12設置于所述轉動臂a1的前后兩側；

所述前側氣缸g11的活塞桿連接于所述擺動軸a11一端的端部，所述前側氣缸g11的缸筒鉸接于所述轉動臂基座d1上；所述后側氣缸g12的活塞桿連接于所述擺動軸a11另一端的端部，所述后側氣缸g12的活塞桿鉸接于所述轉動臂基座d1上。

所述前側氣缸g11和后側氣缸g12的缸筒中注入恒定氣壓的高壓氣體，在所述轉動臂a1往左右擺動時，所述前側氣缸g11或后側氣缸g12的活塞桿伸出，有更多的高壓氣體進入到缸筒內，令所述活塞桿不會因為所述轉動臂a1擺動角度變化而發生活塞桿往缸筒內回退的現象。所述前側氣缸g11和所述后側氣缸g12對所述轉動臂a1均產生一力矩，其方向與所述轉動臂a1自身不平衡力的力矩相反，從而方便所述第一電機e111帶動所述轉動臂a1左右擺動。

更進一步的，所述前側氣缸g11的活塞桿與所述擺動軸a11的一端的端部之間還設置有第一關節軸承g13；所述前側氣缸g11的活塞桿與所述第一關節軸承g13的外圈連接，所述擺動軸a11的一端的端部設置于所述第一關節軸承g13的內圈中；

所述后側氣缸g12的活塞桿與所述擺動軸a11的另一端的端部之間還設置有第二關節軸承g14；所述后側氣缸g12的活塞桿與所述第二關節軸承g14的外圈連接，所述擺動軸a11的另一端的端部設置于所述第二關節軸承g14的內圈中。

由于所述轉動臂a1在擺動過程中力度很大，所述前側氣缸g11和所述后側氣缸g12在輔助所述轉動臂a1轉動的過程中時，其活塞桿就會受到很大的負荷容易發生變形甚至是彎折，這時設置的所述第一關節軸承g13和所述第二關節軸承g14就可以發揮其作用，其能夠承受較大的負荷，能夠承受徑向負荷、軸向負荷或者徑向、軸向同時存在的聯合負荷，而且在其內圈的外球面上鑲有負荷材料，所以軸承在工作中可以產生自潤滑，可以用于速度較低的擺動運動和低速旋轉當中。所以所述第一關節軸承g13和所述第二關節軸承g14就可以輔助所述轉動臂a1轉動，同時不容易對所述前側氣缸g11的活塞桿和所述后側氣缸g12的活塞桿產生傷害。

更進一步的，所述第一轉盤e121與所述后套筒d12之間設有第三軸承e123；所述第一轉盤e121設置于所述第三軸承e123的內圈中，所述第三軸承e123的外圈設置于所述后套筒d12內；

所述第二轉盤e122與所述前套筒d11之間設有第四軸承e124；所述第二轉盤e122設置于所述第四軸承e124的內圈中，所述第四軸承e124的外圈設置于所述前套筒d11內；

所述連桿傳動軸f12的一端與所述第二轉盤e122之間設置有第五軸承f14；所述連桿傳動軸f12的一端設置于所述第五軸承f14的內圈中，所述第五軸承f14的外圈設置于所述第二轉盤e122內孔中；

所述連桿傳動軸f12的另一端與所述第一轉盤e121之間設置有第六軸承f15；所述連桿傳動軸f12的另一端設置于所述第六軸承f15的內圈中，所述第六軸承f15的外圈設置于所述第一轉盤e121的內孔中。

這時所述第一轉盤e121、所述第二轉盤e122和所述連桿傳動軸f12繞其軸心轉動的動作互不影響，使得所述轉動臂a1和所述連桿組件f13的動作也各不影響，方便人們分別各自控制所述轉動臂a1和所述連桿組件f13。

更進一步的，所述第一減速機e112的輸出端與所述第一轉盤e121之間通過第一免鍵軸襯e13連接；所述第一免鍵軸襯e13設置于所述第一轉盤e121的內孔中，所述第一減速機e112的輸出端設置于所述第一免鍵軸襯e13的內孔當中；

所述第二減速機f112的輸出端與所述連桿傳動軸f12的一端通過第二免鍵軸襯f16和連軸套f18連接；所述連軸套f18與所述連桿傳動軸f12的一端固定連接，所述第二免鍵軸襯f16設置于連軸套f18的內孔中，所述第二減速機f112的輸出端設置于所述第二免鍵軸襯f16的內孔當中；

所述第一連桿f131的一端與所述連桿傳動軸f12通過第三免鍵軸襯f17固定連接；所述第一連桿f131的一端設有安裝通孔，所述第三免鍵軸襯f17設置于所述安裝通孔中，所述第一連桿f131設置于所述第三免鍵軸襯f17的內孔當中。

免鍵軸襯是一種靠摩擦聯接的工具，它將螺栓連接的緊固力通過錐面轉換為對內徑側面的表面壓力，同時不需要費時的軸和連軸部的鍵加工，組裝時的磨合作業,使軸和聯軸部牢固連接。所以所述第一減速機e112的輸出端與所述第一轉盤e121、所述第二減速機f112的輸出端與所述連桿傳動軸f12的一端和所述第一連桿f131的一端與所述連桿傳動軸f12的安裝就比較方便。

只需要緊固螺栓，就可以簡單安裝導向軸和零件(帶輪，齒輪，鏈輪)。使用時不會發生松動問題，因此用于重復正轉，反轉的地方特別有效，方便所述第一轉盤e121、所述第二轉盤e122和所述連桿傳動軸f12作出正轉或者反轉轉動。另外只需緊固螺栓就可安裝，因此可以實現所述第一轉盤e121、所述第二轉盤e122和所述連桿傳動軸f12的同軸度精度保證，保證準確精密安裝。無需進行費時的軸和聯軸部的鍵加工，組裝時的磨合作業，因此總成本降低。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。