一种机械臂的制作方法

1.本发明涉及钢铁连铸设备技术领域，具体而言，涉及一种机械臂。


背景技术：

2.在连铸工艺的生产过程中，为了防止钢水氧化和飞溅，一般都采用长水口进行钢水浇注。在将长水口安装至长水口托环上的过程中，传统的机械臂无法使长水口托环保持固定姿态，长水口托环会产生不规则的晃动，导致长水口很难精准安装至长水口托环上。


技术实现要素：

3.为解决长水口安装过程中长水口托环无法保持固定姿态的问题，本发明的目的在于提供一种机械臂。
4.本发明提供了一种机械臂，所述机械臂包括：
5.沿竖直方向设置的第一纵轴、第二纵轴和第三纵轴，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴均可自转；
6.所述第一纵轴和所述第二纵轴可移动连接，使所述第二纵轴相对于所述第一纵轴上下移动；
7.所述第二纵轴和所述第三纵轴转动连接，使所述第三纵轴相对于所述第二纵轴可沿水平方向转动；
8.前伸臂，其一端与所述第三纵轴转动连接，使所述前伸臂相对于所述第三纵轴可沿水平方向转动，所述前伸臂的另一端与末端支架固定连接；
9.自平衡模块，其包括自平衡转轴、自平衡调节块和配重块，两个所述自平衡模块对称设置在所述末端支架的两个侧壁上；
10.其中，所述自平衡转轴与所述末端支架的两个侧壁固定连接，所述自平衡调节块与所述自平衡转轴转动连接，且所述自平衡调节块的一端位于长水口托环的下方，所述自平衡调节块的另一端延伸至所述末端支架的侧壁外部，所述配重块与所述自平衡调节块的另一端固定连接。
11.作为本发明进一步的改进，所述第一纵轴和所述第二纵轴通过升降机构可移动连接，所述升降机构包括：
12.升降油缸以及相互平行的上连杆和下连杆；
13.所述上连杆的一端与所述第一纵轴的上部铰接，所述上连杆的另一端与所述第二纵轴的上部铰接；
14.所述下连杆的一端与所述第一纵轴的下部铰接，所述下连杆的另一端与所述第二纵轴的下部铰接；
15.所述升降油缸用于驱动所述上连杆和所述下连杆转动。
16.作为本发明进一步的改进，所述第二纵轴和所述第三纵轴通过连接臂转动连接，所述连接臂的一端与所述第二纵轴转动连接，所述连接臂的另一端与所述第三纵轴转动连
接。
17.作为本发明进一步的改进，所述机械臂还包括：
18.套筒转轴、套筒、支架和顶包油缸；
19.所述前伸臂的一端穿插于所述套筒中，使所述前伸臂与所述套筒可同轴转动；
20.所述前伸臂通过所述套筒和所述套筒转轴与所述支架转动连接；
21.所述支架与所述第三纵轴转动连接，使所述前伸臂相对于所述第三纵轴可沿水平方向转动；
22.所述顶包油缸用于驱动所述前伸臂绕所述套筒转轴转动。
23.作为本发明进一步的改进，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴的内部均设有电机、减速机和离合器，所述电机和所述减速机固定连接，所述减速机与所述离合器连接，当所述离合器吸合时，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴在其各自电机的驱动下进行自主转动。
24.作为本发明进一步的改进，所述第一纵轴、所述第二纵轴、所述第三纵轴、所述升降机构和所述套筒转轴均设有编码器，所述编码器用于对所述第一纵轴、所述第二纵轴、所述第三纵轴、所述升降机构和所述套筒转轴的位置进行追踪。
25.作为本发明进一步的改进，所述长水口托环的上方设有密封托环，长水口依次贯穿所述密封托环和所述长水口托环，并与所述长水口托环卡接。
26.作为本发明进一步的改进，所述前伸臂上设有金属管，所述金属管的输入端与惰性气源连接，所述金属管的输出端与所述密封托环连通。
27.作为本发明进一步的改进，所述长水口的重量大于所述配重块的重量。
28.作为本发明进一步的改进，所述配重块的重量大于所述长水口托环和所述密封托环的总重量。
29.本发明的有益效果为：通过在机械臂的末端设置自平衡转轴、自平衡调节块和配重块，在安装长水口之前可以使长水口托环相对于机械臂保持固定姿态，使得长水口能够顺利、精准的安装在长水口托环上。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例所述的一种机械臂末端的结构示意图；
32.图2为本发明实施例所述的一种机械臂末端与长水口的安装结构示意图；
33.图3为本发明实施例所述的一种机械臂的结构示意图；
34.图4为本发明实施例所述的一种机械臂前端的结构示意图；
35.图5为本发明实施例所述的一种机械臂中升降机构的结构示意图；
36.图6为本发明实施例所述的一种机械臂顶包过程的状态示意图；
37.图7为本发明实施例所述的一种机械臂的安装位置关系示意图。
38.图中，
39.1、底座；2、第一纵轴；3、编码器；4、升降油缸；5、升降机构；6、第二纵轴；7、连接臂；8、第三纵轴；9、减速电机；10、套筒转轴；11、支架；12、套筒；13、顶包油缸；14、前伸臂；15、金属管；16、末端支架；17、配重块；18、长水口；19、电机；20、减速机；21、离合器；22、油缸体铰链轴；23、油缸杆铰链轴；24、第一辅助连杆；25、上连杆；26、下连杆；27、自平衡转轴；28、自平衡调节块；29、转轴固定卡；30、长水口托环；31、密封托环；32、铰链轴；33、安装平台；34、钢包；35、中间包；36、第二辅助连杆。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
42.另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。
43.相关技术中，连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由长水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。
44.在连铸工艺的生产过程中，钢包底部设置有用于调节钢水流量的滑板机构，长水口的顶端与滑板上的下水口相通，整个长水口由操作臂支撑。通常长水口与操作臂的连接方式是将长水口直接套在操作臂前端的托圈里，托圈与长水口外壁不固定连接，而是利用长水口自重使托圈与长水口顶端的外箍底面接触。目前，整个拆装长水口过程都需要人操作笨重的机械臂，经过人工点动液压油缸的方式，使机械手带动长水口完成顶包，其特点是工作效率低，可靠性差，工作状态下的钢水温度极高，对人工操作存在很大的安全隐患，存在烧烫伤操作人员的风险，环境恶劣且容易发生安全事故。
45.如图3所示，本发明实施例所述的一种机械臂，所述机械臂包括：
46.沿竖直方向设置的第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8，所述第一纵轴2、所述第二纵轴6和所述第三纵轴8均可自转。可以理解的是，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8都包括转轴和壳体框架，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8都可以绕其各自的转轴进行自转。
47.所述第一纵轴2和所述第二纵轴6可移动连接，使所述第二纵轴6相对于所述第一纵轴2可上下移动。第一纵轴2的底端与底座1连接，并通过底座1将整个机械臂固定于地面或者安装平台33上(如图7所示)。第一纵轴2的壳体框架与第二纵轴6的壳体框架形成可移动连接，通过第二纵轴6的上下移动可以实现整个机械臂的上下移动。
48.所述第二纵轴6和所述第三纵轴8通过连接臂7转动连接，所述连接臂7的一端与所述第二纵轴6的底端转动连接，所述连接臂7的另一端与所述第三纵轴8的外壳框架固定连接。通过第二纵轴6的转轴可以驱动连接臂7在水平方向移动，在连接臂7的带动下，第三纵轴8也会随之在水平方向移动。
49.前伸臂14的一端通过支架11与所述第三纵轴8的转轴底端连接，所述前伸臂14的另一端与末端支架16固定连接。前伸臂14在第三纵轴8的带动下可沿水平方向移动。
50.如图1所示，自平衡模块包括自平衡转轴27、自平衡调节块28和配重块17，两个所述自平衡模块对称设置在所述末端支架16的两个侧壁上，一个设置在末端支架16的左侧壁上，一个设置在末端支架16的右侧壁上。
51.其中，所述自平衡转轴27通过转轴固定卡29与所述末端支架16的左侧壁/右侧壁的内侧固定连接，所述自平衡调节块28与所述自平衡转轴27转动连接，即自平衡调节块28可以绕着自平衡转轴27进行一定角度的转动。且所述自平衡调节块28的一端位于长水口托环30的下方，所述自平衡调节块28的另一端延伸至所述末端支架16的侧壁外部，所述配重块17与所述自平衡调节块28的另一端通过螺栓等可拆卸连接方式进行固定连接。
52.如图2所示，长水口托环30位于末端支架16的两个侧壁之间，并通过两个铰链轴32与末端支架16的两个侧壁进行铰接。在进行长水口18的安装过程中，长水口托环30会由于机械臂的操作发生不规则的晃动，导致长水口18很难精准对位。在配重块17的作用下，位于长水口托环30下方的自平衡调节块28会绕着自平衡转轴27向上转动，直至位于长水口托环30下方的自平衡调节块28的上表面与长水口托环30的下表面完全接触，从而限制了长水口托环30绕铰链轴32的不规则晃动。以此对长水口托环30的位置或角度进行自适应调整，使长水口托环30相对于机械臂具有固定姿态，便于长水口18快速并精准地安装至长水口托环30上。
53.一种可选的实施方式，如图4所示，所述第一纵轴2和所述第二纵轴6通过升降机构5可移动连接，第一纵轴2的壳体框架与升降机构5的一端连接，第二纵轴6的壳体框架与升降机构5的另一端连接。通过升降机构5实现第二纵轴6相对于第一纵轴2的上下移动。
54.如图5所示，所述升降机构5包括：
55.升降油缸4以及相互平行的上连杆25和下连杆26；
56.所述上连杆25的一端与所述第一纵轴2的壳体框架的上部铰接，所述上连杆25的另一端与所述第二纵轴6的壳体框架的上部铰接；
57.所述下连杆26的一端与所述第一纵轴2的壳体框架的下部铰接，所述下连杆26的另一端与所述第二纵轴6的壳体框架的下部铰接；
58.所述升降油缸4用于驱动所述上连杆25和所述下连杆26转动。
59.优选的，升降机构5为一个平行四边形的连杆机构，即第一纵轴2、第二纵轴6、上连杆25和下连杆26共同组成了一个平行四边形。上连杆25的左端可以绕第一纵轴2壳体框架上端的铰轴转动，上连杆25的右端可以绕第二纵轴6壳体框架上端的铰轴转动；下连杆26的左端可以绕第一纵轴2壳体框架下端的铰轴转动，下连杆26的右端可以绕第二纵轴6壳体框架下端的铰轴转动。升降油缸4的缸体通过缸体铰链轴22与第一纵轴2的壳体框架铰接，使得升降油缸4可以绕着缸体铰链轴22转动；升降油缸4的油缸杆的前端通过油缸杆铰链轴23和下连杆26铰接，通过油缸杆的伸缩带动下连杆26运动，上连杆25会随着下连杆26的移动而移动。在上连杆25和下连杆26之间设有第二辅助连杆36，且第二辅助连杆36的上端与上连杆25可移动连接，第二辅助连杆36的下端与下连杆26可移动连接。更加优选的，第二辅助连杆36通过第一辅助连杆24与第一纵轴2的壳体框架连接。第一辅助连杆24的一端与第一纵轴2的壳体框架铰接，第一辅助连杆24的另一端与第二辅助连杆36铰接。第一辅助连杆24与上连杆25和下连杆26平行，第二辅助连杆36与第一纵轴2平行。当升降机构5运动时，第一辅助连杆24、上连杆25和下连杆26的转动方向和转动角度始终保持一致。
60.当升降油缸4的油缸杆收缩时，带动上连杆25和下连杆26逆时针转动，使第二纵轴6升高，当升降油缸4的油缸杆伸长时，带动上连杆25和下连杆26顺时针转动，使第二纵轴6降低，在升降运动过程中，升降机构5的平行四边形机构可以使第二纵轴6始终与第一纵轴2保持平行，便于机械臂各个组成机构的运动和姿态控制。通过升降油缸4控制第二纵轴6的升降，进而控制支架11和前伸臂14的高度，再配合顶包油缸13的作用，可以使前伸臂14在钢包34和中间包35之间作业时具有最佳的姿态，适应各种布局的连铸平台。当升降油缸4驱动升降机构5向上运动时，可以使机械臂的工作部分整体向上运动，能够使机械臂快速规避钢包34、回转平台、中间包35等各种现场设备，具有更高的安全性。
61.一种可选的实施方式，所述机械臂还包括：
62.套筒转轴10、套筒12、支架11和顶包油缸13；
63.所述前伸臂14的一端穿插于所述套筒12中，使所述前伸臂14与所述套筒12可同轴转动；
64.所述前伸臂14通过所述套筒12和套筒转轴10与所述支架11转动连接；
65.所述支架11与所述第三纵轴8转动连接，使所述前伸臂14相对于所述第三纵轴8可沿水平方向转动；
66.所述顶包油缸13用于驱动所述前伸臂14绕所述套筒转轴10转动。
67.如图3所示，前伸臂14的一端套设有套筒12，并通过套筒12插入支架11的底部。套筒转轴10设有两个，一个套筒转轴10穿过左侧的套筒壁将前伸臂14和支架11转动连接，另一个套筒转轴10穿过右侧的套筒壁将前伸臂14和支架11转动连接，从而使前伸臂14可以绕着套筒转轴10转动。第三纵轴8的转轴底端与支架11的上部转动连接，使得前伸臂14可沿水平方向移动。顶包油缸13的缸体与支架11的两个侧壁铰接，顶包油缸13油缸杆与套筒12铰接。当顶包油缸13的油缸杆伸长时，驱动套筒12和前伸臂14向下转动；当顶包油缸13的油缸杆收缩时，驱动套筒12和前伸臂14向上转动。套筒12的后端设有减速电机9，减速电机9用于驱动前伸臂14绕套筒12的中心轴转动。
68.可选的，可以根据现场使用的情况，将第一纵轴2、第二纵轴6或者第三纵轴8进行
拆除。当对第一纵轴2拆除时，将第二纵轴6的底端通过底座1固定于地面或安装平台33上，将升降机构5设置在第二纵轴6和第三纵轴8之间，使得上连杆25与第二纵轴6上端和第三纵轴8上端铰接，下连杆26与第二纵轴6下端和第三纵轴8下端铰接，其他各部的组成与连接不变；当对第二纵轴6拆除时，需要同时拆除连接臂7，并将升降机构5设置在第一纵轴2和第三纵轴8之间，使上连杆25与第一纵轴2的上端和第三纵轴8的上端铰接，下连杆26与第一纵轴2的下端和第三纵轴8的下端铰接，其他各部件组成与连接不变；当对第三纵轴8拆除时候，直接将支架11与第二纵轴6的下端固定连接，其他各部件的组成与连接不变。无论是拆除第一纵轴2、第二纵轴6或是第三纵轴8，拆除后的机器人同样可以实现移动、长水口18的安装及顶包等各项功能。
69.一种可选的实施方式，所述第一纵轴2、所述第二纵轴6和所述第三纵轴8的内部均设有电机19、减速机20和离合器21，所述电机19和所述减速机20固定连接，所述减速机20与所述离合器21连接。当所述离合器21吸合时，会使第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8内部的减速机20分别与第一纵轴2、所述第二纵轴6和所述第三纵轴8的壳体框架形成刚性连接，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8在其各自电机19的驱动下进行自主转动，根据钢包34及其下水口的具体位置，通过电机19驱动第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8移动；当离合器21断开时，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8内部的减速机12分别与第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的壳体框架断开连接，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8可以在外力作用下进行移动，电机19不能对其发挥驱动作用。当机械臂自主运动时，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的离合器21均吸合，电机19、升降油缸4和顶包油缸13驱动机械臂运动，当机械臂开始顶包操作时，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的离合器21均断开，此时第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8可以自由转动，以适应钢包34高度变化、滑板机构拉动等引起长水口18的位置变化，避免工作过程中电机19和减速机20的损坏。
70.一种可选的实施方式，所述第一纵轴2、所述第二纵轴6、所述第三纵轴8、所述升降机构5和所述套筒转轴10均设有编码器3，所述编码器3用于对所述第一纵轴2、所述第二纵轴6、所述第三纵轴8、所述升降机构5和所述套筒转轴10的位置进行追踪。编码器3可实时获取第一纵轴2、第二纵轴6、第三纵轴8和升降机构5的转动角度，通过编码器3显示角度的变化可以实时监测机械臂中第一纵轴2、第二纵轴6、第三纵轴8、升降机构5和套筒转轴10等各工作部分的姿态。
71.一种可选的实施方式，如图2所示，所述长水口托环30的上方设有密封托环31，长水口18依次贯穿所述密封托环31和所述长水口托环30，并与所述长水口托环30卡接。
72.一种可选的实施方式，所述前伸臂14上设有金属管15，所述金属管15的输入端与惰性气源连接，所述金属管15的输出端与所述密封托环31连通，金属管15用于输送氩气等气体介质，确保浇注钢水不会被氧化。优选的，金属管15的输出端可以通过软管与密封托环31进行连接，以适应密封托环31的移动。
73.一种可选的实施方式，所述长水口18的重量大于所述配重块17的重量。优选的，长水口18的重量远大于配重块17的重量，使得在顶包过程中长水口18不会受到配重块17的重力影响。
74.一种可选的实施方式，所述配重块17的重量大于所述长水口托环30和所述密封托环31的总重量。优选的，配重块17的重量稍大于长水口托环30和密封托环31的总重量，以便
于自平衡调节块28对长水口托环30位置的自适应调整。
75.可以理解的是，配重块17的重量可以根据长水口托环30和密封托环31的总重量进行确定。当长水口托环30上未安装长水口18时，配重块17的重量稍大于长水口托环30和密封托环31的总重量，在配重块17的重力作用下，自平衡调节块28的上平面与长水口托环30的下平面完全接触，限制了长水口托环30的旋转，使长水口托环30相对前伸臂14的角度是固定的，此时可以保证长水口托环30相对机械臂的姿态是固定的，便于将长水口18装入长水口托环30上。当长水口18装入长水口托环30中后，长水口18的重量远大于配重块17的重量，在长水口18自身重力作用下，可以忽略配重块17对长水口托环30的影响，自平衡调节块28会绕自平衡转轴27转动，此时自平衡调节块28与长水口托环30的下表面为线接触或者点接触，长水口18处于竖直状态，便于机械臂对长水口18的顶包操作。
76.本实施例所述的一种机械臂的操作方法为：首先，根据长水口托环30和密封托环31的总重量确定配重块17的重量，并将配重块固定于自平衡调节块28上；待长水口托环30的状态稳定后，使用其他机械臂或专用设备将长水口18装入长水口托环30；然后通过控制电机19、升降油缸4和顶包油缸13调整机械臂末端的位置和姿态(此时第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的离合器21均处于吸合状态)，将长水口18移动到钢包34的下水口的正下方，然后将第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的离合器21断开，升降油缸4保持不动，仅通过控制顶包油缸13使前伸臂14带动长水口18向上运动，直至长水口18与钢包34的下水口对正压紧，在之后的浇铸过程中，第一纵轴2、第二纵轴6和第三纵轴8的离合器21将一直处于断开状态，以适应钢包34以及滑板机构动作时长水口18位置的变化，顶包油缸13始终提供一定的压力，使长水口18与钢包34下水口保持恒定的压紧力(如图6所示)。
77.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
78.此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
79.本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

技术特征：
1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：沿竖直方向设置的第一纵轴、第二纵轴和第三纵轴，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴均可自转；所述第一纵轴和所述第二纵轴可移动连接，使所述第二纵轴相对于所述第一纵轴上下移动；所述第二纵轴和所述第三纵轴转动连接，使所述第三纵轴相对于所述第二纵轴可沿水平方向转动；前伸臂，其一端与所述第三纵轴转动连接，使所述前伸臂相对于所述第三纵轴可沿水平方向转动，所述前伸臂的另一端与末端支架固定连接；自平衡模块，其包括自平衡转轴、自平衡调节块和配重块，两个所述自平衡模块对称设置在所述末端支架的两个侧壁上；其中，所述自平衡转轴与所述末端支架的两个侧壁固定连接，所述自平衡调节块与所述自平衡转轴转动连接，且所述自平衡调节块的一端位于长水口托环的下方，所述自平衡调节块的另一端延伸至所述末端支架的侧壁外部，所述配重块与所述自平衡调节块的另一端固定连接。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一纵轴和所述第二纵轴通过升降机构可移动连接，所述升降机构包括：升降油缸以及相互平行的上连杆和下连杆；所述上连杆的一端与所述第一纵轴的上部铰接，所述上连杆的另一端与所述第二纵轴的上部铰接；所述下连杆的一端与所述第一纵轴的下部铰接，所述下连杆的另一端与所述第二纵轴的下部铰接；所述升降油缸用于驱动所述上连杆和所述下连杆转动。3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第二纵轴和所述第三纵轴通过连接臂转动连接，所述连接臂的一端与所述第二纵轴转动连接，所述连接臂的另一端与所述第三纵轴转动连接。4.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，还包括：套筒转轴、套筒、支架和顶包油缸；所述前伸臂的一端穿插于所述套筒中，使所述前伸臂与所述套筒可同轴转动；所述前伸臂通过所述套筒和所述套筒转轴与所述支架转动连接；所述支架与所述第三纵轴转动连接，使所述前伸臂相对于所述第三纵轴可沿水平方向转动；所述顶包油缸用于驱动所述前伸臂绕所述套筒转轴转动。5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴的内部均设有电机、减速机和离合器，所述电机和所述减速机固定连接，所述减速机与所述离合器连接，当所述离合器吸合时，所述第一纵轴、所述第二纵轴和所述第三纵轴在其各自电机的驱动下进行自主转动。6.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述第一纵轴、所述第二纵轴、所述第三纵轴、所述升降机构和所述套筒转轴均设有编码器，所述编码器用于对所述第一纵轴、所述
第二纵轴、所述第三纵轴、所述升降机构和所述套筒转轴的位置进行追踪。7.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述长水口托环的上方设有密封托环，长水口依次贯穿所述密封托环和所述长水口托环，并与所述长水口托环卡接。8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述前伸臂上设有金属管，所述金属管的输入端与惰性气源连接，所述金属管的输出端与所述密封托环连通。9.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述长水口的重量大于所述配重块的重量。10.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述配重块的重量大于所述长水口托环和所述密封托环的总重量。

技术总结
本发明实施例公开了一种机械臂，包括：相互平行的第一纵轴、第二纵轴和第三纵轴，第一纵轴、第二纵轴和第三纵轴均可自转；第一纵轴和第二纵轴可移动连接，使第二纵轴上下移动；第二纵轴和第三纵轴转动连接，使第三纵轴可沿水平方向转动；前伸臂的一端与第三纵轴转动连接，另一端与末端支架固定连接；自平衡模块包括自平衡转轴、自平衡调节块和配重块，自平衡模块设置在末端支架的两个侧壁上；自平衡转轴与末端支架的两个侧壁固定连接，自平衡调节块与自平衡转轴转动连接，且自平衡调节块的一端位于长水口托环的下方，自平衡调节块的另一端延伸至末端支架的侧壁外部，配重块与自平衡调节块的另一端固定连接。节块的另一端固定连接。节块的另一端固定连接。


技术研发人员：罗丁山 王保红 李福洋 张红彬 聂文政 陈会楷 郭锋
受保护的技术使用者：北京同创信通科技有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8