專利名稱：一種沖床上下料機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人，特別是涉及一種用于沖床自動(dòng)上下料的機(jī)器 人。
背景技術(shù)：
工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，完成焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等任務(wù)。工業(yè)機(jī)器 人的運(yùn)用對(duì)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)環(huán)境，保障人生安全，降低生產(chǎn)成本等方面 有著十分重要的意義。目前，在絕大部分采用小型沖床加工的場(chǎng)合，上下料作業(yè)仍主要由人 工完成，但由人工完成沖床上下料存在著效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高、安全性差的缺點(diǎn)。另一方面， 沖床下方上下料的空間狹小，若采用工業(yè)機(jī)器人作業(yè)，要求機(jī)器人的末端小巧、靈活、能夠 伸入沖壓區(qū)域作業(yè)，所以專利EP-A-1525957所描述的SCARA型機(jī)器人并不適用，該機(jī)器人 的第二臂上安裝有兩個(gè)電機(jī)，導(dǎo)致機(jī)器人的末端體積很大，無法伸入到?jīng)_床下方。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種沖床上下料機(jī)器人，可用于小型沖床自動(dòng)上下料 的機(jī)器人，以提高沖壓件生產(chǎn)效率和安全性。針對(duì)傳統(tǒng)SCARA機(jī)器人末端體積過大的缺點(diǎn)， 設(shè)計(jì)的機(jī)器人末端小巧、控制性能好、定位精度高。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由四個(gè)關(guān)節(jié)、兩個(gè)臂、底座和末端執(zhí)行器構(gòu)成，第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第 四關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)自由度，第三關(guān)節(jié)具有垂直平移自由度。第一關(guān)節(jié)的一端通過輸入端殼體 與底座連接，第一關(guān)節(jié)的另一端通過第一關(guān)節(jié)輸出法蘭與第一臂的一端連接，第一臂的另 一端與第二關(guān)節(jié)輸出法蘭相連。作為第三關(guān)節(jié)輸出的第三關(guān)節(jié)連接板與第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架 相連。第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤上安裝有末端執(zhí)行器。所述第一關(guān)節(jié)包括第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)、第一關(guān)節(jié)諧波減速器、第一關(guān)節(jié)輸入軸、第 一關(guān)節(jié)輸出軸、第一關(guān)節(jié)輸出法蘭、第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承、第一關(guān)節(jié)輸入端殼體和第一關(guān) 節(jié)輸出端殼體。其中第一關(guān)節(jié)諧波減速器包括第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器、第一關(guān)節(jié)鋼輪和第一關(guān) 節(jié)柔輪。固定于第一關(guān)節(jié)輸入端殼體上的第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)通過第一關(guān)節(jié)輸入軸與第一 關(guān)節(jié)波發(fā)生器相連，第一關(guān)節(jié)鋼輪固定在第一關(guān)節(jié)輸出端殼體上，第一關(guān)節(jié)柔輪作為諧波 減速器的輸出與第一關(guān)節(jié)輸出軸相連，第一關(guān)節(jié)輸出軸通過第一關(guān)節(jié)輸出法蘭與第一臂相 連。第一關(guān)節(jié)輸入端殼體和第一關(guān)節(jié)輸出端殼體一起固定在底座上，第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸 承安裝在第一關(guān)節(jié)輸出軸上。所述第二關(guān)節(jié)包括第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)、第二關(guān)節(jié)諧波減速器、第二關(guān)節(jié)輸入軸、第 二關(guān)節(jié)輸出軸、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭、第二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承、第二關(guān)節(jié)輸入端殼體和第二關(guān) 節(jié)輸出端殼體。其中第二關(guān)節(jié)諧波減速器包括第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器、第二關(guān)節(jié)鋼輪和第二關(guān) 節(jié)柔輪。第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)固定在第二關(guān)節(jié)輸入端殼體上，并通過第二關(guān)節(jié)輸入軸與第二 關(guān)節(jié)波發(fā)生器相連。第二關(guān)節(jié)柔輪通過第二關(guān)節(jié)輸出軸、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭固定在第一臂上。第二關(guān)節(jié)鋼輪與第二關(guān)節(jié)輸出端殼體相連。第二關(guān)節(jié)輸出端殼體與第二臂相固連，第 二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承安裝在第二關(guān)節(jié)輸出軸上。所述第三關(guān)節(jié)包括第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)、第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副、直線導(dǎo)軌副、由絲 杠和螺母組成的絲杠螺母副、第三關(guān)節(jié)支架和第三關(guān)節(jié)連接板。第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)固定在 第三關(guān)節(jié)支架上，其軸與第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副的一個(gè)帶輪相連，另一個(gè)帶輪固連于絲杠 的輸入端。絲杠通過支承座固定側(cè)和支承座支撐側(cè)固定在第三關(guān)節(jié)支架上，螺母作為絲杠 螺母副的輸出端。直線導(dǎo)軌副安裝在第三關(guān)節(jié)支架上，其導(dǎo)軌與絲杠的軸線相平行。第三 關(guān)節(jié)連接板分別與絲杠螺母副的螺母和直線導(dǎo)軌副的滑塊相固連。所述第四關(guān)節(jié)包括第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)、第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副、第四關(guān)節(jié)軸、推力 球軸承、第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤和第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架；第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)安裝在第四關(guān)節(jié)的關(guān) 節(jié)架上，其軸與第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副的一個(gè)帶輪相連，另一個(gè)帶輪固連于第四關(guān)節(jié)軸的 輸入端，第四關(guān)節(jié)軸上安裝有推力球軸承，第四關(guān)節(jié)軸的輸出端處安裝有第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn) 盤，用于安裝末端執(zhí)行器。所述末端執(zhí)行器為用于夾取工件的氣動(dòng)手爪。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是1、機(jī)器人末端小巧、靈活，適用于沖床上下料操作。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的機(jī)器人，末 端為了方便探入沖壓區(qū)域進(jìn)行上下料作業(yè)，采用了靈活的設(shè)計(jì)。不同于傳統(tǒng)SCARA機(jī)械手 垂直關(guān)節(jié)下端連接執(zhí)行器的龐大末端設(shè)計(jì)，本機(jī)器人將執(zhí)行器放在探出的扁平的四關(guān)節(jié)臂 上，能伸入沖床沖壓工作區(qū)域。與一般工具容納構(gòu)件不同，本機(jī)器人末端設(shè)計(jì)了輸出轉(zhuǎn)盤來 安裝末端執(zhí)行器，這樣可以方便的調(diào)整末端執(zhí)行器的角度，并可安裝多個(gè)執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)不 同的動(dòng)作流程，提高工作效率。2、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的機(jī)器人，除底座、輸入軸、輸出軸、鍵等零件，都采用了硬質(zhì)鋁 合金，使其在減輕質(zhì)量的同時(shí)，保持了很好的剛度。質(zhì)量減輕使機(jī)器人在工作時(shí)的慣性負(fù)載 減小，從而提高了機(jī)器人的動(dòng)態(tài)控制性能。該機(jī)器人加速時(shí)間短，作業(yè)效率高；能夠在高速 運(yùn)行的情況下，保持很高的定位精度。3、本實(shí)用新型的第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)傳動(dòng)裝置采用了諧波傳動(dòng)的方式。針對(duì)諧波 減速器只能承受扭矩，不能承受彎矩的特點(diǎn)，在輸出軸處設(shè)計(jì)了一對(duì)圓錐滾子軸承，用于承 受傾覆彎矩。該傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高；回差小、傳動(dòng)精度高，與普通齒輪相比，傳 動(dòng)精度提高了四倍左右。

圖1是本實(shí)用新型的縱剖面視圖。圖2是圖1所示機(jī)器人結(jié)構(gòu)中第一關(guān)節(jié)的縱剖面視圖。圖3是圖1所示機(jī)器人結(jié)構(gòu)中第二關(guān)節(jié)的縱剖面視圖。圖4是圖1所示機(jī)器人結(jié)構(gòu)中第三關(guān)節(jié)的縱剖面視圖。圖5是圖1所示機(jī)器人結(jié)構(gòu)中第四關(guān)節(jié)的縱剖面視圖。圖中1、第一關(guān)節(jié)，2、第二關(guān)節(jié)，3、第三關(guān)節(jié)，4、第四關(guān)節(jié)，5、底座，6、第一臂，7、 第二臂，8、末端執(zhí)行器，11、第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)，，12、第一關(guān)節(jié)諧波減速器，121、第一關(guān)節(jié)波 發(fā)生器，122、第一關(guān)節(jié)鋼輪，123、第一關(guān)節(jié)柔輪，13、第一關(guān)節(jié)輸入軸，14、第一關(guān)節(jié)輸出軸，15、第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承，16、第一關(guān)節(jié)輸出法蘭，17、第一關(guān)節(jié)輸出端殼體，18、第一關(guān)節(jié) 輸入端殼體，21、第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)，22、第二關(guān)節(jié)輸入軸，23、第二關(guān)節(jié)諧波減速器，231、第 二關(guān)節(jié)鋼輪，232、第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器，233、第二關(guān)節(jié)柔輪，24、第二關(guān)節(jié)輸出軸，25、第二關(guān) 節(jié)圓錐滾子軸承，26、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭，27、第二關(guān)節(jié)輸入端殼體，28、第二關(guān)節(jié)輸出端殼 體，31、第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，32、第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副，33、絲杠，34、支承座固定側(cè)，35、支 承座支撐側(cè)，36、第三關(guān)節(jié)連接板，37、螺母，38、直線導(dǎo)軌副，381、滑塊，39、第三關(guān)節(jié)支架， 41、第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)，42、第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副，43、第四關(guān)節(jié)軸，44、推力球軸承，45、第 四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤，46、第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，沖床上下料機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括第一關(guān)節(jié)1、第二關(guān)節(jié)2、第三關(guān) 節(jié)3、第四關(guān)節(jié)4、底座5、第一臂6、第二臂7和末端執(zhí)行器8。其中第一關(guān)節(jié)1、第二關(guān)節(jié)2、 第四關(guān)節(jié)4具有旋轉(zhuǎn)自由度，第三關(guān)節(jié)3具有垂直平移自由度。第一關(guān)節(jié)1的第一關(guān)節(jié)輸 入端殼體18和第一關(guān)節(jié)輸出端殼體17 —起固定于底座5上。第一關(guān)節(jié)1的輸出端固定于 第一臂6的一端，第一臂6的另一端與第二關(guān)節(jié)2的輸入端相連。第二關(guān)節(jié)2的輸出端固 定于第二臂7的一端，第二臂7的另一端與第三關(guān)節(jié)支架39相連。第四關(guān)節(jié)4與第三關(guān)節(jié) 3的輸出端相連。末端執(zhí)行器8為用于夾取工件的氣動(dòng)手爪，安裝于第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤45 上。如圖2所示，第一關(guān)節(jié)1包括第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)11、第一關(guān)節(jié)諧波減速器12、第一 關(guān)節(jié)輸入軸13、第一關(guān)節(jié)輸出軸14、第一關(guān)節(jié)輸出法蘭16和第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承15。其 中第一關(guān)節(jié)諧波減速器12包括第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器121、第一關(guān)節(jié)鋼輪122和第一關(guān)節(jié)柔輪 123。固定于第一關(guān)節(jié)輸入端殼體18上的第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)11通過第一關(guān)節(jié)輸入軸13與 第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器121相連。第一關(guān)節(jié)鋼輪122固定在第一關(guān)節(jié)輸出端殼體17上，第一關(guān) 節(jié)柔輪123作為輸出與第一關(guān)節(jié)輸出軸14相連。第一關(guān)節(jié)輸出軸14通過第一關(guān)節(jié)輸出法 蘭16與第一臂6相連。第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承15安裝在第一關(guān)節(jié)輸出軸14上，用于承受 軸向的壓力和徑向的傾覆彎矩，從而可以避免第一關(guān)節(jié)諧波減速器 12因承受壓力或傾覆 彎矩而損壞。如圖3所示，第二關(guān)節(jié)2包括第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)21、第二關(guān)節(jié)諧波減速器23、第二 關(guān)節(jié)輸入軸22、第二關(guān)節(jié)輸出軸24、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭26和第二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承25。其 中第二關(guān)節(jié)諧波減速器23包括第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器232、第二關(guān)節(jié)鋼輪231和第二關(guān)節(jié)柔輪 233。第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)21固定在第二關(guān)節(jié)輸入端殼體27上，并通過第二關(guān)節(jié)輸入軸22 與第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器232相連。第二關(guān)節(jié)柔輪233通過第二關(guān)節(jié)輸出軸24、第二關(guān)節(jié)輸出 法蘭26固定在第一臂6上，第二關(guān)節(jié)鋼輪231與第二關(guān)節(jié)輸出端殼體28相連。第二關(guān)節(jié) 輸出端殼體28固定在第二臂7上。第二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承25安裝在第二關(guān)節(jié)輸出軸24 上，用于承受軸向的壓力和徑向的傾覆彎矩，從而可以避免第二關(guān)節(jié)諧波減速器23因承受 壓力或傾覆彎矩而損壞。如圖4所示，第三關(guān)節(jié)3包括第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)31、第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副32、直 線導(dǎo)軌副38、由絲杠33及螺母37組成的絲杠螺母副和第三關(guān)節(jié)連接板36。第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)31固定在三關(guān)節(jié)支架39上，其軸與第三關(guān)節(jié)同步齒形帶32的一個(gè)帶輪相連，另一個(gè) 帶輪固連于絲杠33的輸入端。螺母37作為絲杠螺母副的輸出端能夠在垂直方向上平移。 直線導(dǎo)軌副38安裝在第三關(guān)節(jié)支架39上，其導(dǎo)軌與絲杠33的軸線相平行。直線導(dǎo)軌副38 具有支承和導(dǎo)向的作用。第三關(guān)節(jié)連接板36分別與絲杠螺母副的螺母37和直線導(dǎo)軌副的 滑塊381相固連，這三者能夠一起在垂直方向上平移，用于作為第三關(guān)節(jié)的輸出端。第三關(guān) 節(jié)支架39安裝于第二臂7上。如圖5所示，第四關(guān)節(jié)4包括第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)41、第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副42、第 四關(guān)節(jié)軸43、第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤45和第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架46。第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)41安裝在 第四關(guān)節(jié)臂46上，其軸與第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副42的一個(gè)帶輪相連，另一個(gè)帶輪固連于第 四關(guān)節(jié)軸43的輸入端。第四關(guān)節(jié)軸43上安裝有推力球軸承44，該軸承起支承和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向 作用。第四關(guān)節(jié)軸43的輸出端處安裝有第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤45，用于安裝末端執(zhí)行器8。第 四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架46固定于第三關(guān)節(jié)連接板36上。本實(shí)用新型的工作過程如下結(jié)合圖1 圖5，當(dāng)?shù)谝魂P(guān)節(jié)伺服電機(jī)11的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過第一關(guān)節(jié)輸入軸13帶 動(dòng)第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器121轉(zhuǎn)動(dòng)。由于第一關(guān)節(jié)鋼輪122固定，第一關(guān)節(jié)柔輪123作為諧波 減速器輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一關(guān)節(jié)輸出軸14轉(zhuǎn)動(dòng)。最終通過第一關(guān)節(jié)輸出法蘭16，帶 動(dòng)第一臂6產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二關(guān)節(jié)2與第一關(guān)節(jié)1的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)類似，但傳動(dòng)方式有所不同。在第一關(guān)節(jié)中， 第一關(guān)節(jié)鋼輪122固定，第一關(guān)節(jié)柔輪123作為輸出。在第二關(guān)節(jié)中，第二關(guān)節(jié)柔輪233固 定，第二關(guān)節(jié)鋼輪231作為輸出。當(dāng)?shù)诙P(guān)節(jié)伺服電機(jī)21的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過第二關(guān)節(jié)輸入 軸22帶動(dòng)第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器232轉(zhuǎn)動(dòng)。由于第二關(guān)節(jié)柔輪233通過第二關(guān)節(jié)輸出軸24、 第二關(guān)節(jié)輸出法蘭26固定在第一臂6上，第二關(guān)節(jié)鋼輪231作為諧波減速器輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而帶動(dòng)第二關(guān)節(jié)輸入端殼體27、第二關(guān)節(jié)輸出端殼體28及第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)21的殼體一 起轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)榈诙?與第二關(guān)節(jié)輸入端殼體28相連，從而使第二臂7相對(duì)于第一臂6轉(zhuǎn) 動(dòng)。當(dāng)?shù)谌P(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)31的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副32帶動(dòng)絲杠33 轉(zhuǎn)動(dòng)。絲杠33的轉(zhuǎn)動(dòng)最終轉(zhuǎn)化為螺母37、滑塊381和第三關(guān)節(jié)連接板36沿絲杠33軸線方 向的平移運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了平移運(yùn)動(dòng)的自由度。當(dāng)?shù)谒年P(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)41軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副42帶動(dòng)第四關(guān)節(jié) 軸43轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤45轉(zhuǎn)動(dòng)。第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤45的轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)整安 裝在其上的末端執(zhí)行器8的方向，以使機(jī)器人在不同位姿的情況下，末端執(zhí)行器8都能夠順 利伸入沖床下方的空間。
權(quán)利要求一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于由四個(gè)關(guān)節(jié)(1、2、3、4)，底座(5)，兩個(gè)臂(6、7)和末端執(zhí)行器(8)構(gòu)成，第一關(guān)節(jié)(1)、第二關(guān)節(jié)(2)、第四關(guān)節(jié)(4)具有旋轉(zhuǎn)自由度，第三關(guān)節(jié)(3)具有上下平移自由度；第一關(guān)節(jié)(1)的一端通過輸入端殼體(18)與底座(5)連接，第一關(guān)節(jié)(1)的另一端通過第一關(guān)節(jié)輸出法蘭(16)與第一臂(6)的一端連接，第一臂(6)的另一端與第二關(guān)節(jié)(2)的第二關(guān)節(jié)輸出法蘭(26)連接，第三關(guān)節(jié)連接板(36)與第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架(46)連接，第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤(45)上安裝有末端執(zhí)行器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于所述第一關(guān)節(jié)(1)包 括第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(11)、第一關(guān)節(jié)諧波減速器(12)、第一關(guān)節(jié)輸入軸(13)、第一關(guān)節(jié)輸 出軸(14)、第一關(guān)節(jié)輸出法蘭(16)、第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承(15)、第一關(guān)節(jié)輸入端殼體 (18)和第一關(guān)節(jié)輸出端殼體(17)；其中第一關(guān)節(jié)諧波減速器(12)包括第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器 (121)、第一關(guān)節(jié)鋼輪(122)和第一關(guān)節(jié)柔輪(123)；固定于第一關(guān)節(jié)殼體輸入端(18)上的 第一關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(11)通過第一關(guān)節(jié)輸入軸(13)與第一關(guān)節(jié)波發(fā)生器(121)相連，第一 關(guān)節(jié)鋼輪(122)固定在第一關(guān)節(jié)輸出端殼體(17)上，第一關(guān)節(jié)柔輪(123)作為第一關(guān)節(jié)諧 波減速器(12)輸出與第一關(guān)節(jié)輸出軸(14)相連，第一關(guān)節(jié)輸出軸(14)通過第一關(guān)節(jié)輸出 法蘭(16)與第一臂(6)相連，第一關(guān)節(jié)輸入端殼體(18)和第一關(guān)節(jié)輸出端殼體(17) —起 固定在底座(5)上，第一關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承(15)安裝在第一關(guān)節(jié)輸出軸(14)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于第二關(guān)節(jié)(2)包括第 二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(21)、第二關(guān)節(jié)諧波減速器(23)、第二關(guān)節(jié)輸入軸(22)、第二關(guān)節(jié)輸出軸 (24)、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭(26)、第二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承(25)、第二關(guān)節(jié)輸入端殼體(27)和 第二關(guān)節(jié)輸出端殼體(28)；其中第二關(guān)節(jié)諧波減速器(23)包括第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器(232)、 第二關(guān)節(jié)鋼輪(231)和第二關(guān)節(jié)柔輪(233)；第二關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(21)固定在第二關(guān)節(jié)輸入 端殼體(27)上，并通過第二關(guān)節(jié)輸入軸(22)與第二關(guān)節(jié)波發(fā)生器(232)相連，第二關(guān)節(jié)柔 輪(233)通過第二關(guān)節(jié)輸出軸(24)、第二關(guān)節(jié)輸出法蘭(26)固定在第一臂(6)上，第二關(guān) 節(jié)鋼輪(231)與第二關(guān)節(jié)輸出端殼體(28)相連，第二關(guān)節(jié)輸出端殼體(28)與第二臂(7) 固連，第二關(guān)節(jié)圓錐滾子軸承(25)安裝在第二關(guān)節(jié)輸出軸(24)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于所述第三關(guān)節(jié)(3)包 括第三關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)(31)、第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副(32)、直線導(dǎo)軌副(38)、由絲杠(33)和 螺母(37)組成的絲杠螺母副、第三關(guān)節(jié)支架(39)和第三關(guān)節(jié)連接板(36)；第三關(guān)節(jié)步進(jìn) 電機(jī)(31)固定在第三關(guān)節(jié)支架(39)上，其軸與第三關(guān)節(jié)同步齒形帶副(32)的一個(gè)帶輪 相連，另一個(gè)帶輪固連于絲杠(33)的輸入端，絲杠(33)通過支承座固定側(cè)(34)和支承座 支撐側(cè)(35)固定在第三關(guān)節(jié)支架(39)上，螺母(37)作為絲杠螺母副的輸出端，直線導(dǎo)軌 副(38)安裝在第三關(guān)節(jié)支架(39)上，其導(dǎo)軌與絲杠(33)的軸線相平行，第三關(guān)節(jié)連接板 (36)分別與絲杠螺母副的螺母(37)和直線導(dǎo)軌副的滑塊(381)相固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于所述第四關(guān)節(jié)(4)包 括第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)(41)、第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副(42)、第四關(guān)節(jié)軸(43)、推力球軸承 (44)、第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤(45)和第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架(46)；第四關(guān)節(jié)步進(jìn)電機(jī)(41)安裝在 第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架(46)上，其軸與第四關(guān)節(jié)同步齒形帶副(42)的一個(gè)帶輪相連，另一個(gè)帶 輪固連于第四關(guān)節(jié)軸(43)的輸入端，第四關(guān)節(jié)軸(43)上安裝有推力球軸承(44)，第四關(guān)節(jié) 軸(43)的輸出端處安裝有第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤(45)，用于安裝末端執(zhí)行器(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖床上下料機(jī)器人，其特征在于所述末端執(zhí)行器(8) 為用于夾取工件的氣動(dòng)手爪。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種沖床上下料機(jī)器人。由四個(gè)關(guān)節(jié)，底座，兩個(gè)臂、和末端執(zhí)行器構(gòu)成，第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第四關(guān)節(jié)具有旋轉(zhuǎn)自由度，第三關(guān)節(jié)具有上下平移自由度；第一關(guān)節(jié)的一端通過輸入端殼體與底座連接，第一關(guān)節(jié)的另一端通過第一關(guān)節(jié)輸出法蘭與第一臂的一端連接，第一臂的另一端與第二關(guān)節(jié)的第二關(guān)節(jié)輸出法蘭連接，第三關(guān)節(jié)連接板與第四關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)架連接，第四關(guān)節(jié)輸出轉(zhuǎn)盤上安裝有末端執(zhí)行器。本實(shí)用新型的第一、第二關(guān)節(jié)傳動(dòng)裝置采用了諧波傳動(dòng)的方式。針對(duì)諧波減速器只能承受扭矩，不能承受彎矩的特點(diǎn)，在輸出軸處設(shè)置了一對(duì)圓錐滾子軸承，用于承受傾覆彎矩。該傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高；回差小、傳動(dòng)精度高。
文檔編號(hào)B25J9/04GK201586973SQ20102004933
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者吳文祥, 朱世強(qiáng), 王會(huì)方, 鄭東鑫 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)