專利名稱：一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂 機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子、航天、軍事和生物醫(yī)藥等工業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品和現(xiàn)代科學(xué)實(shí) 驗(yàn)活動(dòng)要求微型化、精密化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性，要求半導(dǎo)體元器件在相當(dāng)高的潔 凈度環(huán)境下加工。用于半導(dǎo)體器件搬運(yùn)的小型機(jī)器人，必須能夠適應(yīng)高潔凈度而空間狹小的使用環(huán) 境，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、結(jié)構(gòu)剛度高、運(yùn)動(dòng)靈活可靠、重復(fù)定位精度高和可靠性高的要 求。為了提高工作效率，通常將兩組機(jī)械手臂安裝在同一回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，當(dāng)一組手臂取 片之后，另一組手臂可以放片。目前國(guó)內(nèi)外最常見的用于潔凈環(huán)境的雙手臂搬運(yùn)機(jī)器人主 要有雙臂獨(dú)立驅(qū)動(dòng)伸縮型機(jī)器人和雙臂公用驅(qū)動(dòng)伸縮型機(jī)器人。前者的每組手臂的伸縮各 需要1個(gè)驅(qū)動(dòng)器，每組手臂的回轉(zhuǎn)公用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，故共需3個(gè)驅(qū)動(dòng)器，后者的兩組手臂的 伸縮公用1個(gè)驅(qū)動(dòng)器，公用一個(gè)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，共需2個(gè)驅(qū)動(dòng)器。Kensington Laboratories 申請(qǐng)的專利US576M44公布了一種雙臂獨(dú)立驅(qū)動(dòng)伸縮的手臂機(jī)構(gòu)。日本Daikin公司的專 利US5857^6采用一種雙臂伸縮公用一個(gè)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人，其手臂部分在高度上分為兩層， 即大臂和小臂。公用驅(qū)動(dòng)連桿和輔助連桿位于大臂和小臂之間。為了給公用驅(qū)動(dòng)連桿和 輔助連桿的運(yùn)動(dòng)留空間，大臂和小臂的部分厚度必須減薄，導(dǎo)致大小臂的剛度降低。Hosek Martin申請(qǐng)的專利WO 2008/124108提出采用Watt六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩組SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，選擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂)手臂的伸縮控制，其等腰三 角形的公用驅(qū)動(dòng)連桿與SCARA手臂的大臂轉(zhuǎn)軸有明顯的重疊區(qū)域。為避免運(yùn)動(dòng)干涉，公用 驅(qū)動(dòng)連桿和輔助連桿只能安裝在SCARA手臂大臂上方，為節(jié)省空間，通常要求公用驅(qū)動(dòng)連 桿和輔助連桿的厚度不超過小臂的厚度，導(dǎo)致剛度降低。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人 手臂機(jī)構(gòu)，能夠適應(yīng)空間狹小的使用環(huán)境，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活可靠。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型包括驅(qū)動(dòng)單元、基座平臺(tái)和雙伸縮臂組件，所述驅(qū)動(dòng)單元至少具有一 個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，當(dāng)具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸時(shí)，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸的基座平臺(tái)連接在驅(qū)動(dòng) 單元的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸縮臂組件分別通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱安裝 在基座平臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸與雙伸縮臂組件的公用驅(qū)動(dòng)連桿固接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸 和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸分別通過電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的控制器連接。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)單元具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，其兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸和旋轉(zhuǎn)軸外軸相互套裝，內(nèi)置兩旋轉(zhuǎn)軸的基座平臺(tái)連接在驅(qū)動(dòng)單元的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸縮臂組件 分別通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱安裝在基座平臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)軸外軸上，旋 轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸與雙伸縮臂組件的公用驅(qū)動(dòng)連桿固接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸、旋轉(zhuǎn)軸外軸和旋 轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸分別通過各自獨(dú)立的電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的控制器連接。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)單元具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，其所述旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸的第三電機(jī)還可安 裝在旋轉(zhuǎn)軸外軸上。所述的雙伸縮臂組件包括第一 SCARA手臂、第二 SCARA手臂、公用驅(qū)動(dòng)連桿、第一 中間連桿和第二中間連桿，所述公用驅(qū)動(dòng)連桿安裝在第一 SCARA手臂、第二 SCARA手臂的大 臂的下側(cè)，第一 SCARA手臂、第二 SCARA手臂的大臂端分別與第一中間連桿和第二中間連 桿的一端鉸接，第一中間連桿和第二中間連桿的另一端均與公用驅(qū)動(dòng)連桿鉸接。所述的第 一 SCARA手臂和第二 SCARA手臂均包括順次連接的大臂、小臂和末端執(zhí)行器，所述的第一 SCARA手臂和第二 SCARA手臂的兩末端執(zhí)行器上下疊置，第一、第二 SCARA手臂的大臂和小 臂內(nèi)均安裝有同步帶和同步帶輪，兩小臂分別固定在兩大臂的第二帶輪上，兩末端執(zhí)行器 分別固定在兩小臂的第四帶輪上，第二帶輪和第三帶輪同軸設(shè)置。所述大臂內(nèi)第一帶輪17、 第二帶輪19的齒數(shù)比為2:1。所述小臂內(nèi)第三帶輪21與第四帶輪23之間的齒數(shù)比為1:2。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單本實(shí)用新型采用一個(gè)公用驅(qū)動(dòng)連桿驅(qū)動(dòng)雙臂的伸縮，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)、通過減少不可靠部件，提高可靠性、降低生產(chǎn)成本。2.結(jié)構(gòu)剛性好本實(shí)用新型每組手臂均采用傳統(tǒng)的SCARA手臂形式，手臂厚度不 受公用驅(qū)動(dòng)桿和輔助連桿厚度的影響，可以保證手臂的剛性。其中驅(qū)動(dòng)連桿的長(zhǎng)度的設(shè)定， 使得驅(qū)動(dòng)連桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不與第一大臂和第二大臂產(chǎn)生干涉。本實(shí)用新型采用七桿并聯(lián)機(jī) 構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的回轉(zhuǎn)動(dòng)作。通過具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)單元，在雙 SCARA手臂組件的大臂和小臂內(nèi)設(shè)置同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)定相應(yīng)的齒數(shù)比，且兩末端執(zhí)行器 上下疊置，實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的伸縮動(dòng)作，并且使兩末端執(zhí)行器的伸縮方向一致。驅(qū)動(dòng) 單元內(nèi)采用升降機(jī)構(gòu)連接基座平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的升降運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)靈活、可靠。3.實(shí)用性強(qiáng)本實(shí)用新型能夠適應(yīng)空間狹小的高潔凈度使用環(huán)境，同時(shí)滿足結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單緊湊、結(jié)構(gòu)剛度高、運(yùn)動(dòng)靈活可靠、重復(fù)定位精度高和可靠性高的要求。適用于半導(dǎo)體 器件搬運(yùn)，也適用于其他需要小型機(jī)器人的行業(yè)和場(chǎng)合。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左右側(cè)手臂均處于縮回工作位置的示意圖。圖3為圖1的左右側(cè)手臂處于一伸一縮工作位置的示意圖。圖4為圖1的驅(qū)動(dòng)單元及第二 SCARA手臂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.驅(qū)動(dòng)單元，2.基座平臺(tái)，3.公用驅(qū)動(dòng)連桿，4.第一中間連桿，5.第一大 臂，6第一小臂，7.第一末端執(zhí)行器，8.第二中間連桿，9.第二大臂，10.第二末端執(zhí)行 器，11.第一 SCARA手臂，12.第二 SCARA手臂，13.雙伸縮臂組件，14.第一電機(jī)，15.第二電機(jī)，16.第三服電機(jī)，17.第一帶輪，18.第一同步帶 19.第二帶輪20.第二小臂，21.第 三帶輪，22.第二同步帶，23.第四帶輪，24.升降軸，25.聯(lián)動(dòng)件，26.旋轉(zhuǎn)軸外軸，27.旋轉(zhuǎn) 軸內(nèi)軸，28.控制器，χ.旋轉(zhuǎn)軸線，Xl x8.分別為第一 第八旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1 如圖1-圖4所示，本例包括驅(qū)動(dòng)單元1、基座平臺(tái)2和雙伸縮臂組件13， 所述驅(qū)動(dòng)單元1具有相互套裝的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27和旋轉(zhuǎn)軸外軸26，內(nèi)置兩 旋轉(zhuǎn)軸的基座平臺(tái)2連接在驅(qū)動(dòng)單元1的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸縮臂組件13通過第四、第五旋 轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x4、x5相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元1的旋轉(zhuǎn)軸線χ對(duì)稱安裝在基座平臺(tái)2上的旋轉(zhuǎn)軸外軸沈 上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27與雙伸縮臂組件13的公用驅(qū)動(dòng)連桿3固接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸24、 旋轉(zhuǎn)軸外軸26和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27分別通過各自獨(dú)立的電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元1的控制器連接。如圖2、圖3所示，圖中黑線部分代表連桿連接線路。本例所述雙伸縮臂組件13 包括第一 SCARA手臂11、第二 SCARA手臂12、第一中間連桿4和第二中間連桿8，其中第一 SCARA手臂11、第二 SCARA手臂12均包括順次連接的大臂、小臂和末端執(zhí)行器，所述第一大 臂5和第二大臂9分別通過第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x2和第三旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x3與第一中間連桿4和第二 中間連桿8的一端鉸接，第一中間連桿4和第二中間連桿8的另一端均通過第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) xl與公用驅(qū)動(dòng)連桿3鉸接。從而，旋轉(zhuǎn)軸外軸沈、共用驅(qū)動(dòng)連桿3與旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27固聯(lián)、第一中間連桿4、第 二中間連桿8、第一大臂5和第二大臂9，形成了一種七桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)。所述的公用驅(qū)動(dòng)連桿 3安裝在第一大臂5和第二大臂9的下側(cè)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸外軸沈與旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27同向同步運(yùn) 動(dòng)時(shí)，七桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)也隨之同步同向運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的回轉(zhuǎn)動(dòng)作。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 軸外軸26靜止，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27運(yùn)動(dòng)時(shí)，七桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)在耦合傳動(dòng)的作用下，實(shí)現(xiàn)第一大臂 5和第二大臂9分別繞第三旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x3和第四旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x4的不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn)當(dāng) 共用驅(qū)動(dòng)連桿3朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，其中一個(gè)大臂如第二大臂9進(jìn)行大角度轉(zhuǎn)動(dòng)， 另一大臂只旋轉(zhuǎn)一個(gè)極小的角度。如圖4所示，第一、第二 SCARA手臂的大臂和小臂內(nèi)均安裝有同步帶和同步帶輪， 大臂內(nèi)的第一帶輪17固定在旋轉(zhuǎn)軸外軸沈上，兩小臂分別固定在兩大臂的第二帶輪19 上，兩末端執(zhí)行器7和10分別固定在兩小臂的第四帶輪23上，大臂的第二帶輪19和小臂 的第三帶輪21同軸設(shè)置，兩末端執(zhí)行器7和10上下疊置。本例的驅(qū)動(dòng)單元1包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，分別是升降機(jī)構(gòu)中沿旋轉(zhuǎn)軸線χ升降的升降 軸24，沿旋轉(zhuǎn)軸線χ回轉(zhuǎn)且同軸的旋轉(zhuǎn)軸外軸沈和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27。這三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸可驅(qū)動(dòng) 雙伸縮臂組件13分別實(shí)現(xiàn)沿旋轉(zhuǎn)軸線χ的升降動(dòng)作、繞旋轉(zhuǎn)軸線χ的回轉(zhuǎn)動(dòng)作以及沿手臂 回轉(zhuǎn)半徑方向上的直線伸縮動(dòng)作。升降機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)14、升降軸M和與其配合連接的 聯(lián)動(dòng)件25，本例升降軸M和聯(lián)動(dòng)件25采用的是絲杠絲母結(jié)構(gòu)，第一電機(jī)14通過同步帶傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在絲杠上，絲母連接在基座平臺(tái)2上。旋轉(zhuǎn)軸外軸沈安裝于基座平臺(tái)2上，并 通過同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二電機(jī)15與驅(qū)動(dòng)單元的控制器觀連接，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27置于旋轉(zhuǎn) 軸外軸沈內(nèi)，并通過同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三電機(jī)16與驅(qū)動(dòng)單元的控制器觀連接。本例中驅(qū)動(dòng)單元的控制器觀采用現(xiàn)有編程控制器。[0029]本例的工作過程本例中雙伸縮臂組件13的升降動(dòng)作是由驅(qū)動(dòng)單元1通過與升降軸M連接的第 一電機(jī)14驅(qū)動(dòng)，將動(dòng)力通過絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)至基座平臺(tái)2，從而帶動(dòng)與基座平臺(tái)2固聯(lián)的雙伸 縮臂組件13實(shí)現(xiàn)沿旋轉(zhuǎn)軸線χ的升降動(dòng)作。第一、第二手臂5、9進(jìn)行升降動(dòng)作時(shí)，雙伸縮 臂組件13通常處于圖2所示的縮回狀態(tài)或圖3所示的單臂伸出狀態(tài)，以完成特定的工件搬 運(yùn)動(dòng)作或其他工藝步驟。雙伸縮臂組件13沿旋轉(zhuǎn)軸線χ的回轉(zhuǎn)動(dòng)作如圖4所示，由第二電機(jī)15驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn) 軸外軸沈，實(shí)現(xiàn)第一、第二手臂5、9的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由第三電機(jī)16驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27，帶動(dòng)驅(qū) 動(dòng)連桿3運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其連接的第一中間連桿4和第二中間連桿8帶動(dòng)第一、第二手臂 5、9的回縮運(yùn)動(dòng)。本例中雙伸縮臂組件13的伸縮原理如下如圖4所示，以第二 SCARA手臂12為例，第一帶輪17與第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x5同軸，且 固聯(lián)于旋轉(zhuǎn)軸外軸26，第三帶輪21與第二帶輪19通過第六旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x6同軸固定，即第 二大臂9與第二小臂20鉸接于第六旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。第二末端執(zhí)行器10與第二小臂20鉸接于 第七旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x7，第四帶輪23與第二末端執(zhí)行器10固聯(lián)，且與第七旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x7同軸。第 一帶輪17、第二帶輪19之間安裝有第一同步帶18，第一帶輪17、第二帶輪19的齒數(shù)比為 2:1 ；第三帶輪21與第四帶輪23之間安裝有第二同步帶22，第三帶輪21與第四帶輪23的 齒數(shù)比為1:2。從而，當(dāng)?shù)诙蟊?沿第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)x5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二大臂9相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸 外軸26的轉(zhuǎn)角α、第二小臂20相對(duì)于第二大臂9的轉(zhuǎn)角β和第二末端執(zhí)行器10相對(duì)于 第二小臂的轉(zhuǎn)角Y的比值為1:2:1，S卩α :γ=1:2:1。當(dāng)?shù)诙蟊?在第二中間連桿 8的驅(qū)動(dòng)下可實(shí)現(xiàn)第二末端執(zhí)行器10沿直線運(yùn)動(dòng)。同樣，第一 SCARA手臂11和第二 SCARA 手臂12對(duì)稱布置，可實(shí)現(xiàn)第一末端執(zhí)行器7沿直線運(yùn)動(dòng)。第一末端執(zhí)行器7和第二末端執(zhí) 行器10為上下疊置的布置形式，而且兩末端執(zhí)行器伸縮方向一致。實(shí)施例2 如圖5所示，本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述旋轉(zhuǎn) 軸內(nèi)軸27的第三電機(jī)16安裝在旋轉(zhuǎn)軸外軸沈上，其同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩帶輪分別連接在 旋轉(zhuǎn)軸外軸26和第三電機(jī)16上。這樣，旋轉(zhuǎn)軸外軸沈與旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27不再獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，當(dāng) 旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27保持靜止，旋轉(zhuǎn)軸外軸沈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雙SCARA臂組件作整體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；不論旋 轉(zhuǎn)軸外軸沈作何運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙SCARA臂組件均作伸縮運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例3 如圖6所示，本例與實(shí)施例1不同的是本例的驅(qū)動(dòng)單元1具有一個(gè)旋 轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27的基座平臺(tái)2連接在驅(qū)動(dòng)單元1的升降機(jī)構(gòu) 上，雙伸縮臂組件13分別通過第四、第五旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)Χ4、Χ5相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元1的旋轉(zhuǎn)軸線χ 對(duì)稱安裝在基座平臺(tái)2上，即雙伸縮臂組件13的第一、第二大臂5、9內(nèi)的第一帶輪17固 定在基座平臺(tái)2上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27通過公用驅(qū)動(dòng)連桿3與雙伸縮臂組件13的第一、第二大 臂5、9分別鉸接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸M和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸27分別通過第一、第三電機(jī)14、 16與驅(qū)動(dòng)單元1的控制器28連接。
權(quán)利要求1.一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)單元(1)、基座平臺(tái)(2)和雙伸縮臂組 件(13)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)單元(1)具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸(27)，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)軸 內(nèi)軸(27)的基座平臺(tái)(2)連接在驅(qū)動(dòng)單元(1)的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸縮臂組件(13)分別通過 旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元(1)的旋轉(zhuǎn)軸線(χ)對(duì)稱安裝在基座平臺(tái)(2)上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸(27) 與雙伸縮臂組件(13)的公用驅(qū)動(dòng)連桿(3)固接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸(24)和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸 (27)分別通過電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(1)的控制器連接。
2.一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)單元(1)、基座平臺(tái)(2)和雙伸縮臂組 件(13)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)單元(1)具有相互套裝的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸(27) 和旋轉(zhuǎn)軸外軸(26)，內(nèi)置兩旋轉(zhuǎn)軸的基座平臺(tái)(2)連接在驅(qū)動(dòng)單元(1)的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸 縮臂組件(13)分別通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元(1)的旋轉(zhuǎn)軸線(χ)對(duì)稱安裝在基座平臺(tái) (2)上的旋轉(zhuǎn)軸外軸(26)上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸(27)與雙伸縮臂組件(13)的公用驅(qū)動(dòng)連桿(3)固 接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸(24)、旋轉(zhuǎn)軸外軸(26)和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸(27)分別通過各自獨(dú)立的 電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元(1)的控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸內(nèi) 軸(27 )的第三電機(jī)(16 )安裝在旋轉(zhuǎn)軸外軸(26 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的 雙伸縮臂組件(13)包括第一 SCARA手臂(11)、第二 SCARA手臂(12)、公用驅(qū)動(dòng)連桿(3)、第 一中間連桿(4)和第二中間連桿(8)，所述公用驅(qū)動(dòng)連桿(3)安裝在第一 SCARA手臂(11)、 第二 SCARA手臂(12)的大臂的下側(cè)，第一 SCARA手臂(11)、第二 SCARA手臂(12)的大臂端 分別與第一中間連桿(4)和第二中間連桿(8)的一端鉸接，第一中間連桿(4)和第二中間連 桿(8)的另一端均與公用驅(qū)動(dòng)連桿(3)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的第一 SCARA手臂(11)和第二 SCARA手臂(12)均包括順次連接的大臂、小臂和末端執(zhí)行器，所述的 第一 SCARA手臂(11)和第二 SCARA手臂(12)的兩末端執(zhí)行器(7)和(10)上下疊置，第一、 第二 SCARA手臂的大臂和小臂內(nèi)均安裝有同步帶和同步帶輪，兩小臂分別固定在兩大臂的 第二帶輪上，兩末端執(zhí)行器(7)和(10)分別固定在兩小臂的第四帶輪上，第二帶輪和第三 帶輪同軸設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述大臂內(nèi)第一 帶輪17、第二帶輪19的齒數(shù)比為2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，其特征在于所述小臂內(nèi)第三 帶輪21與第四帶輪23之間的齒數(shù)比為1:2。
專利摘要一種平面多關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂機(jī)構(gòu)，屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。包括驅(qū)動(dòng)單元、基座平臺(tái)和雙伸縮臂組件，所述驅(qū)動(dòng)單元具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸——旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸的基座平臺(tái)連接在驅(qū)動(dòng)單元的升降機(jī)構(gòu)上，雙伸縮臂組件分別通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱安裝在基座平臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸與雙伸縮臂組件的公用驅(qū)動(dòng)連桿固接，所述升降機(jī)構(gòu)的升降軸和旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)軸分別通過電機(jī)與驅(qū)動(dòng)單元的控制器連接。本實(shí)用新型采用七桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)，既可實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，又可實(shí)現(xiàn)伸縮動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雙SCARA雙臂組件的升降運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、結(jié)構(gòu)剛度高、運(yùn)動(dòng)靈活可靠、重復(fù)定位精度高和可靠性高的要求。
文檔編號(hào)B25J18/00GK201881384SQ20102063251
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者曲道奎, 李學(xué)威, 王鳳利, 王金濤 申請(qǐng)人:沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司