專利名稱：機器人的臂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機器人的臂結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于包裝、碼垛、灌裝、搬運以及噴涂等領(lǐng)域的機器人，其末端執(zhí)行裝置需在平面內(nèi)作平移運動，以利于完成取放料等動作?，F(xiàn)有的機器人一般采用四邊形連桿結(jié)構(gòu)來保持其末端執(zhí)行裝置的姿態(tài)。圖1所示為一種采用平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)的機器人的結(jié)構(gòu)簡圖。機架101安裝在底座上，且可繞垂直方向轉(zhuǎn)動。與轉(zhuǎn)軸H同軸設(shè)置的馬達(圖未示)驅(qū)動下方大臂102，與轉(zhuǎn)軸H同軸設(shè)置的另一馬達(圖未示)通過下方小臂103、上方大臂104來驅(qū)動上方小臂 105。其中，下方小臂103、上方大臂104、上方小臂105及下方大臂102，通過轉(zhuǎn)軸A、B、C、H 相連而共同組成一個第一平行四邊形連桿機構(gòu)。下方大臂102和上方小臂105的中心線交匯點C的連接軸安裝有一個“L”型連接件106?！癓”型連接件106、第一連桿107、機架101 以及下方大臂102通過轉(zhuǎn)軸0、D、C、H相連而共同組成一個第二平行四連桿機構(gòu)?！癓”型連接件106、第二連桿114、上方小臂105與末端執(zhí)行器保持機構(gòu)108通過連接軸C、E、F、G相連而共同組成一個第三平行四連桿機構(gòu)，利用上述第二平行四連桿機構(gòu)和第三平行四連桿機構(gòu)可保證末端執(zhí)行器109在機器人工作過程中始終保持水平。然而，上述采用平行四連桿結(jié)構(gòu)的機器人，其轉(zhuǎn)動連接副較多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且因需采用較多的連桿結(jié)構(gòu)，而造成體積較大，需占用較大的空間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間較小的機器人的臂結(jié)構(gòu)。一種機器人的臂結(jié)構(gòu)，包括支撐座、與支撐座轉(zhuǎn)動連接的大臂、驅(qū)動該大臂的第一驅(qū)動機構(gòu)、與該大臂轉(zhuǎn)動連接的小臂、驅(qū)動該小臂的第二驅(qū)動機構(gòu)，以及手腕組件，該大臂及小臂分別繞第一旋轉(zhuǎn)軸線及第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。該臂結(jié)構(gòu)還包括與支撐座固定連接的第一圓輪、固定設(shè)置于小臂的第二圓輪、與小臂轉(zhuǎn)動連接且與手腕組件固定的第三圓輪、無滑動地纏繞于第一圓輪與第二圓輪的第一撓性傳動件，以及無滑動地纏繞于第二圓輪與第三圓輪的第二撓性傳動件。該第一、第二、第三圓輪具有相同的工作半徑，且該第一圓輪的中心軸線與第一旋轉(zhuǎn)軸線重合，該第二圓輪的中心軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸重合。上述機器人的臂結(jié)構(gòu)通過第一、第二撓性傳動件與第一、第二、第三圓輪相互無滑動配合，使第二圓輪相對于第一圓輪的姿態(tài)可保持不變，第三圓輪相對與第二圓輪的姿態(tài)可保持不變，從而與第三圓輪固定連接的手腕組件在機器人的運動過程中的姿態(tài)可保持不變，且上述機器人的臂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為緊湊，占用空間較小。


圖1是一種采用平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)的機器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施方式的機器人的臂結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是圖2所示機器人的臂結(jié)構(gòu)沿另一視角的立體圖。圖4是圖2所示機器人的臂結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5是圖4所示機器人的臂結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)沿另一視角的立體圖。圖6是圖2所示機器人的臂結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)示意圖。主要元件符號說明
權(quán)利要求
1.一種機器人的臂結(jié)構(gòu)，包括支撐座、與支撐座轉(zhuǎn)動連接的大臂、驅(qū)動該大臂的第一驅(qū)動機構(gòu)、與該大臂轉(zhuǎn)動連接的小臂、驅(qū)動該小臂的第二驅(qū)動機構(gòu)，以及手腕組件，該大臂及小臂分別繞第一旋轉(zhuǎn)軸線及第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，其特征在于該臂結(jié)構(gòu)還包括與支撐座固定連接的第一圓輪、固定設(shè)置于小臂的第二圓輪、與小臂轉(zhuǎn)動連接且與手腕組件固定的第三圓輪、無滑動地纏繞于第一圓輪與第二圓輪的第一撓性傳動件，以及無滑動地纏繞于第二圓輪與第三圓輪的第二撓性傳動件，該第一、第二、第三圓輪具有相同的工作半徑，且該第一圓輪的中心軸線與第一旋轉(zhuǎn)軸線重合，該第二圓輪的中心軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸重合。
2.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一撓性傳動件及第二撓性傳動件為鋼絲繩、同步傳送帶、平帶及鋼帶中任一種。
3.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該機器人的臂結(jié)構(gòu)還包括用于對該第一撓性件進行預(yù)緊的預(yù)緊裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該機器人的臂結(jié)構(gòu)還包括用于對該第二撓性件進行預(yù)緊的預(yù)緊裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一驅(qū)動機構(gòu)包括固定設(shè)置于支撐座的第一馬達、由第一馬達驅(qū)動的第一蝸桿，以及與該蝸桿嚙合以驅(qū)動大臂繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的第一蝸輪。
6.如權(quán)利要求5所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一蝸輪設(shè)有第一轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)部，該第一轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)部用于至少部分抵消作用于該機器人的臂結(jié)構(gòu)的負載產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
7.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該第二驅(qū)動機構(gòu)包括固定設(shè)置于支撐座的第二馬達、由第二馬達驅(qū)動的第二蝸桿、與該第二蝸桿嚙合的第二蝸輪、由該第二蝸輪驅(qū)動的帶傳動機構(gòu)，該帶傳動機構(gòu)驅(qū)動該小臂繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。
8.如權(quán)利要求7所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該第二蝸輪設(shè)有第二轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)部，該第二轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)部用于至少部分抵消作用于該機器人的臂結(jié)構(gòu)的負載產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
9.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該小臂包括與大臂相連接的第一端及與該第一端相對設(shè)置的第二端，該第二圓輪設(shè)于該第一端，該第三圓輪設(shè)于該第二端。
10.如權(quán)利要求1所述的機器人的臂結(jié)構(gòu)，其特征在于該機器人的臂部件還包括一個底座、固定設(shè)置于支撐座的馬達、由該馬達驅(qū)動的第一齒輪，以及固定設(shè)置于該底座的第二齒輪，該第一齒輪設(shè)有外齒，該第二齒輪設(shè)有內(nèi)齒，該第一齒輪與第二齒輪相互嚙合，使該支撐座相對底座轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種機器人的臂結(jié)構(gòu)，其包括支撐座、與支撐座轉(zhuǎn)動連接的大臂、驅(qū)動大臂的第一驅(qū)動機構(gòu)、與大臂轉(zhuǎn)動連接的小臂、驅(qū)動小臂的第二驅(qū)動機構(gòu)，以及手腕組件。大臂及小臂分別繞第一旋轉(zhuǎn)軸線及第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。機器人的臂結(jié)構(gòu)還包括與支撐座固定連接的第一圓輪、固定設(shè)置于小臂的第二圓輪、與小臂轉(zhuǎn)動連接且與手腕組件固定的第三圓輪、無滑動地纏繞于第一圓輪與第二圓輪的第一撓性傳動件，以及無滑動地纏繞于第二圓輪與第三圓輪的第二撓性傳動件。第一、第二、第三圓輪具有相同的工作半徑，且第一圓輪的中心軸線與第一旋轉(zhuǎn)軸線重合，第二圓輪的中心軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸線重合。上述機器人的臂結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間較小的優(yōu)點。
文檔編號B25J18/00GK102371590SQ201010262489
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者張國慶 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司