一种舞台LED屏幕用机械臂电机驱动装置的制作方法

一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置
技术领域
1.本发明涉及机械臂电机驱动装置技术领域，尤其涉及一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置。


背景技术：

2.随着科技水平的发展和大家对演艺效果的不断追求，通常在舞台上设置led屏幕，并可用led屏幕播放变化的画面来配合舞台上表演嘉宾的表演，以呈现多样性的视觉效果。
3.舞台led屏幕用机械臂是机械臂的一个细分品类，其具备强适应性以及动态问题解决能力，被广泛应用于舞台设备中，一般由底座、转台、大臂、小臂、末端以及转台驱动电机、大臂驱动电机和小臂驱动电机构成，转台与底座可旋转的连接，大臂分别与转台和小臂连接，小臂与末端连接，末端用于设置执行器，转台驱动电机用于驱动转台相对于底座旋转，大臂驱动电机用于驱动大臂运动，小臂驱动电机用于驱动小臂运动，大臂与小臂利用平行四边形原理能够驱动末端在工作空间内运动。
4.舞台led屏幕用机械臂通常被广泛应用于舞台设备中，其所抓取舞台led屏幕的重量较重，其抓取舞台led屏幕后会朝向小臂所在一侧晃动或侧翻，导致整个机械臂容易翻倒，在工作时容易发生安全事故。
5.针对以上问题，本发明提供一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.本发明所要解决的问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，能够解决现有的机械臂电机驱动装置在工作时，机械臂抓取舞台led屏幕的重量较重，其抓取舞台led屏幕后会朝向小臂所在一侧晃动或侧翻，导致整个机械臂容易翻倒，在工作时容易发生安全事故的问题。
8.(二)技术方案
9.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，包括底座、转台和机械臂体，所述底座内安装有驱动组件，所述转台转动安装在所述底座上与所述驱动组件相配合，所述转台上安装所述机械臂体；
10.所述驱动组件包括安装在所述底座内的转台驱动电机，所述转台驱动电机通过联轴器连接有驱动轴，所述驱动轴的上端连接有转台减速部件，所述驱动轴通过所述转台减速部件与所述转台传动连接；
11.所述转台上的一侧安装有用于驱动机械臂体的第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机错位设置在所述转台上靠近所述机械臂体的位置。
12.优选的，所述底座内部靠近所述转台驱动电机的位置安装有支撑柱，所述支撑柱上安装有支撑台；
13.所述转台减速部件包括通过轴承与所述底座转动连接的第一转动杆，所述驱动轴
与所述第一转动杆相连接，所述第一转动杆通过轴承转动连接在所述底座的上盖与所述支撑台之间的，所述第一转动杆的中间位置外壁设置有限位齿，所述限位齿的外壁滑动套接有限位筒；
14.所述第一转动杆的两端固定安装有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮靠近所述限位筒的一端均设置有与所述限位筒相匹配的限位连接部。
15.优选的，所述底座的上盖的下端面靠近所述第一传动齿轮的位置固定有固定杆，所述固定杆的下端通过轴承转动连接有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮与所述第一传动齿轮相啮合。
16.优选的，所述底座的上盖与所述支撑台之间靠近所述固定杆的位置转动连接有第二转动杆，所述第二转动杆的中间位置固定安装有主动轮，所述第二转动杆的一端固定安装有与所述第二传动齿轮相啮合的第四传动齿轮，所述第二转动杆上的另一端固定安装有与所述第三传动齿轮相啮合的第五传动齿轮。
17.优选的，所述底座的上盖与所述支撑台之间靠近所述第二转动杆的位置转动连接有第三转动杆，所述第三转动杆的中间位置固定安装有与所述主动轮相匹配的从动轮，所述从动轮与所述主动轮之间连接有传动带。
18.优选的，所述第三转动杆的上端贯穿所述底座的上盖且与所述上盖通过轴承转动连接，所述第三转动杆的上端与所述转台的下端面固定连接。
19.优选的，所述底座的上盖上端面正对所述转台的位置均匀安装有安装座，所述安装座沿着所述第三转动杆周向方向均匀分布，所述安装座上转动连接有滚珠；所述转台的下端面正对所述安装座的位置安装有与所述滚珠相匹配的环状滚道。
20.优选的，所述转台上位于所述第一驱动电机和所述机械臂体之间的位置安装有驱动减速部件，所述转台上固定有安装架，所述机械臂体安装在所述安装架上，所述驱动减速部件与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机以及所述安装架相配合。
21.优选的，所述驱动减速部件包括安装在所述转台上位于所述第一驱动电机与所述安装架之间的
″7″
字形的支撑架上，所述第一驱动电机安装在所述底座的上盖上位于所述支撑架的横板下方的位置，所述第二驱动电机反向安装在所述支撑架的横板上；
22.所述第一驱动电机通过联轴器连接有第一转轴，所述第一转轴的尾端连接有一级联动轮，所述第二驱动电机通过联轴器连接有第二转轴，所述第二转轴的尾端也连接有一级联动轮；
23.所述支撑架的竖板上贯穿设置有减速转杆，所述减速转杆通过轴承与所述支撑架的竖板转动连接，所述减速转杆的两端对称安装有二级联动轮，所述一级联动轮和所述二级联动轮之间连接有一级联动带。
24.优选的，所述减速转杆的两端位于两个二级联动轮的靠内位置对称安装有三级联动轮，所述机械臂体通过连接轴转动安装在所述安装架上，所述连接轴与所述安装架通过轴承转动连接，所述连接轴的两端贯穿至所述安装架的外部且对称安装有四级联动轮，所述三级联动轮与所述四级联动轮之间连接有二级联动带。
25.(三)有益效果
26.1、本发明所提供的一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，其中设置有驱动组
件安装在底座中，增加了底座的重量和体积，有效增加机械臂在工作时的稳定性，进而保证机械臂整体在抓取led屏幕时不容易晃动或侧翻；第一驱动电机和第二驱动电机错位设置在靠近机械臂体的位置，且第一驱动电机与第二驱动电机位于转台上远离机械臂体的小臂一侧的位置，该结构有利于保持机械臂工作时整体的平衡，从而保证机械臂整体的重心相较稳定，进而保证机械臂的稳定运行。
27.2、本发明所提供的一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，其中第一转动杆上的第一传动齿轮的轮齿数量少于第四传动齿轮的轮齿数以及第五传动齿轮的轮齿数，根据齿数与转数成反比，通过第一转动杆传到第二转动杆后，第二转动杆的转动速度低于第一转动杆的转动速度，转台驱动电机所产生的转矩被第一转动杆和第二转动杆配合进行减速后，再通过主动轮和从动轮相配合进行二级减速，二级减速后方便第三转动杆带动转台转动。
28.3、本发明所提供的一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，其中环状滚道和滚珠之间相配合，有利于对转台进行支撑且有利于使得转台再转动时更加均匀，避免发生转动不平稳的问题出现。
附图说明
29.图1为本发明的整体结构示意图；
30.图2为本发明的图1中a处局部放大示意图；
31.图3为本发明的安装座、滚珠和环状滚道剖面结构示意图；
32.图4为本发明的底座内部结构示意图；
33.图5为本发明的第一转动杆结构示意图；
34.图6为本发明的第二转动杆结构示意图。
35.其中：1底座、11支撑柱、12支撑台、13上盖、14安装座、15滚珠、2转台、20环状滚道、3机械臂体、4驱动组件、41转台驱动电机、42驱动轴、5第一驱动电机、51第一转轴、52一级联动轮、6第二驱动电机、7转台减速部件、71第一转动杆、711第一传动齿轮、712第二传动齿轮、713限位齿、714限位筒、715限位连接部、72固定杆、720第三传动齿轮、73第二转动杆、731主动轮、732第四传动齿轮、733第五传动齿轮、74第三转动杆、740从动轮、75传动带、8驱动减速部件、81安装架、82支撑架、83二级联动带、84二级联动轮、85一级联动带、86三级联动轮、87连接轴、88四级联动轮。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
37.参阅图1-图6，一种舞台led屏幕用机械臂电机驱动装置，包括底座1、转台2和机械臂体3，所述底座1内安装有驱动组件4，所述转台2转动安装在所述底座1上与所述驱动组件4相配合，所述转台2上安装所述机械臂体3；
38.所述驱动组件4包括安装在所述底座1内的转台驱动电机41，所述转台驱动电机41通过联轴器连接有驱动轴42，所述驱动轴42的上端连接有转台减速部件7，所述驱动轴42通过所述转台减速部件7与所述转台2传动连接；
39.参阅图1-图2，所述转台2上的一侧安装有用于驱动机械臂体3的第一驱动电机5和第二驱动电机6，所述第一驱动电机5和所述第二驱动电机6错位设置在所述转台2上靠近所述机械臂体3的位置。
40.在上述技术方案中，转台驱动电机41和转台减速部件7安装在底座1中，增加了底座1的重量和体积，有效增加机械臂在工作时的稳定性，进而保证机械臂整体在抓取led屏幕时不容易晃动或侧翻；第一驱动电机5和第二驱动电机6错位设置在靠近机械臂体3的位置，且第一驱动电机5与第二驱动电机6位于转台2上远离机械臂体3的小臂一侧的位置，该结构有利于保持机械臂工作时整体的平衡，从而保证机械臂整体的重心相较稳定，进而保证机械臂的稳定运行。
41.所述底座1内部靠近所述转台驱动电机41的位置安装有支撑柱11，所述支撑柱11上安装有支撑台12；所述转台驱动电机41位于所述支撑台12的下方且所述转台驱动电机41的驱动轴42朝上设置。
42.参阅图4-图5，所述转台减速部件7包括通过轴承与所述底座1转动连接的第一转动杆71，所述驱动轴42与所述第一转动杆71相连接，所述第一转动杆71通过轴承转动连接在所述底座1的上盖13与所述支撑台12之间的，所述第一转杆的两端均安装有轴承，进而方便与上盖13和支撑台12转动连接，所述第一转动杆71的中间位置外壁设置有限位齿713，所述限位齿713的外壁滑动套接有限位筒714；所述限位筒714能够沿着所述第一转动杆71轴向方向在限位齿713上移动。
43.所述第一转动杆71的两端固定安装有第一传动齿轮711和第二传动齿轮712，所述第一传动齿轮711和所述第二传动齿轮712靠近所述限位筒714的一端均设置有与所述限位筒714相匹配的限位连接部715；其中，在第一转动杆71上位于第一传动齿轮711和限位连接部715的两侧安装有橡胶圈，用于加强第一传动齿轮711与第一转动杆71之间的连接，第二传动齿轮712与限位连接部715的两侧也设置有橡胶圈。
44.在上述技术方案中，限位筒714在限位齿713上移动且也能够移动到与限位连接部715相卡接的位置，该结构有利于加强第一传动齿轮711和第二传动齿轮712与第一转动杆71之间的连接，有效避免第一传动齿轮711和第二传动齿轮712相对于第一转动杆71发生周向转动。
45.所述底座1的上盖13的下端面靠近所述第一传动齿轮711的位置固定有固定杆72，所述固定杆72的下端通过轴承转动连接有第三传动齿轮720，所述第三传动齿轮720与所述第一传动齿轮711相啮合。
46.在上述技术方案中，第一转动杆71转动时，第一传动齿轮711带动第三传动齿轮720转动。
47.参阅图6，所述底座1的上盖13与所述支撑台12之间靠近所述固定杆72的位置转动连接有第二转动杆73，所述第二转杆的两端均安装有轴承，进而方便与上盖13和支撑台12转动连接，所述第二转动杆73的中间位置固定安装有主动轮731，所述第二转动杆73的一端固定安装有与所述第二传动齿轮712相啮合的第四传动齿轮732，所述第二转动杆73上的另一端固定安装有与所述第三传动齿轮720相啮合的第五传动齿轮733。
48.其中，第五传动齿轮733的外径大于第四传动齿轮732的外径，第四传动齿轮732的外径大于第一传动齿轮711和第二传动齿轮712的外径，第一传动齿轮711的外径和第二传
动齿轮712的外径一致；则第五传动齿轮733上的轮齿数大于第四传动齿轮732上的轮齿数，第四传动齿轮732上的轮齿数大于第一传动齿轮711上的轮齿数。
49.在上述技术方案中，第一转动杆71转动时，第一传动齿轮711带动第三传动齿轮720转动，第三传动齿轮720带动第五传动齿轮733转动，同时，第二传动齿轮712带动第四传动齿轮732转动，通过轴承的作用，进而带动第二转动杆73在底座1的上盖13与支撑台12之间转动。
50.参阅图4，所述底座1的上盖13与所述支撑台12之间靠近所述第二转动杆73的位置转动连接有第三转动杆74，所述第三转杆的两端均安装有轴承，进而方便与上盖13和支撑台12转动连接，所述第三转动杆74的中间位置固定安装有与所述主动轮731相匹配的从动轮740，所述从动轮740与所述主动轮731之间连接有传动带75；其中，从动轮740和主动轮731中间一周设置有环槽，所述传动带75安装在所述环槽内，主动轮731的直径小于从动轮740的直径。
51.在上述技术方案中，第二转动杆73被带动转动，通过传动带75的特殊设置，使得主动轮731带动从动轮740转动，进而带动第三转动杆74在上盖13和支撑台12转动。
52.所述第三转动杆74的上端贯穿所述底座1的上盖13且与所述上盖13通过轴承转动连接，所述第三转动杆74的上端与所述转台2的下端面固定连接。
53.在上述技术方案中，第一转动杆71上的第一传动齿轮711的轮齿数量少于第四传动齿轮732的轮齿数以及第五传动齿轮733的轮齿数，根据齿数与转数成反比，通过第一转动杆71传到第二转动杆73后，第二转动杆73的转动速度低于第一转动杆71的转动速度，转台驱动电机41所产生的转矩被第一转动杆71和第二转动杆73配合进行减速后，再通过主动轮731和从动轮740相配合进行二级减速，二级减速后方便第三转动杆74带动转台2转动。
54.参阅图3，所述底座1的上盖13上端面正对所述转台2的位置均匀安装有安装座14，所述安装座14沿着所述第三转动杆74周向方向均匀分布，所述安装座14上转动连接有滚珠15；所述转台2的下端面正对所述安装座14的位置安装有与所述滚珠15相匹配的环状滚道20。
55.在上述技术方案中，环状滚道20和滚珠15之间相配合，有利于对转台2进行支撑且有利于使得转台2再转动时更加均匀，避免发生转动不平稳的问题出现。
56.参阅图1-图2，所述转台2上位于所述第一驱动电机5和所述机械臂体3之间的位置安装有驱动减速部件8，所述转台2上固定有安装架81，所述机械臂体3安装在所述安装架81上，所述驱动减速部件8与所述第一驱动电机5、所述第二驱动电机6以及所述安装架81相配合；其中，第一驱动电机5和第二驱动电机6安装在转台2上远离所述第三转动杆74的位置，该结构有利于保证机械臂在工作时的平稳。
57.参阅图2，所述驱动减速部件8包括安装在所述转台2上位于所述第一驱动电机5与所述安装架81之间的
″7″
字形的支撑架82上，所述第一驱动电机5安装在所述底座1的上盖13上位于所述支撑架82的横板下方的位置，所述第二驱动电机6反向安装在所述支撑架82的横板上；
58.所述第一驱动电机5通过联轴器连接有第一转轴51，所述第一转轴51的尾端连接有一级联动轮52，所述第二驱动电机6通过联轴器连接有第二转轴，所述第二转轴的尾端也连接有一级联动轮52；
59.所述支撑架82的竖板上贯穿设置有减速转杆，所述减速转杆通过轴承与所述支撑架82的竖板转动连接，所述减速转杆的两端对称安装有二级联动轮84，所述一级联动轮52和所述二级联动轮84之间连接有一级联动带85；其中，一级联动轮52的直径小于二级联动轮84的直径。
60.在上述技术方案中，第一驱动电机5、一级联动轮52、二级联动轮84、第二驱动电机6以及一级联动带85之间相互配合，带动减速转杆转动，并且使得减速转杆的转速相对于第一转轴51、第二转轴的转速降低，使得减速转杆相对低速转动。
61.所述减速转杆的两端位于两个二级联动轮84的靠内位置对称安装有三级联动轮86，所述机械臂体3通过连接轴87转动安装在所述安装架81上，所述连接轴87与所述安装架81通过轴承转动连接，所述连接轴87的两端贯穿至所述安装架81的外部且对称安装有四级联动轮88，所述三级联动轮86与所述四级联动轮88之间连接有二级联动带83；其中，三级联动轮86的直径小于四级联动轮88的直径。
62.在上述技术方案中，减速转杆、三级联动轮86、四级联动轮88以及二级联动带83之间相互配合，使得减速转杆带动四级联动轮88转动，从而带动连接轴87转动，进而带动机械臂体3进行转动，并且使得连接轴87的转速降低，以保证减速后的机械臂体3能够满足工作的使用需求。
63.本实用新型中设置有驱动组件4安装在底座1中，增加了底座1的重量和体积，有效增加机械臂在工作时的稳定性，进而保证机械臂整体在抓取led屏幕时不容易晃动或侧翻；第一驱动电机5和第二驱动电机6错位设置在靠近机械臂体3的位置，且第一驱动电机5与第二驱动电机6位于转台2上远离机械臂体3的小臂一侧的位置，该结构有利于保持机械臂工作时整体的平衡，从而保证机械臂整体的重心相较稳定，进而保证机械臂的稳定运行。
64.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。