類scara工業(yè)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種類SCARA工業(yè)機(jī)器人，包括基座、整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在基座上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。與SCARA機(jī)器人相比，本發(fā)明把機(jī)器人升降運(yùn)動(dòng)從第四關(guān)節(jié)移到第二關(guān)節(jié)，通過小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的扁平化特殊設(shè)計(jì)，使得本發(fā)明在豎直方向上的尺寸特別小，從而可以更加適用于在狹小空間進(jìn)行搬運(yùn)等操作。
【專利說明】類SCARA工業(yè)機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)機(jī)器人，特別是一種和SCARA機(jī)器人功能類似、但結(jié)構(gòu)不同的四自由度工業(yè)機(jī)器人，也就是類SCARA工業(yè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]SCARA機(jī)器人由于運(yùn)動(dòng)速度快、成本相對(duì)較低，在自動(dòng)搬運(yùn)與裝配等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。典型的SCARA工業(yè)機(jī)器人由四個(gè)自由度組成，從基座開始第一關(guān)節(jié)為轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整臂的水平回轉(zhuǎn)；第二關(guān)節(jié)也為回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小臂的水平回轉(zhuǎn)；第三關(guān)節(jié)為執(zhí)行端回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工具的水平回轉(zhuǎn)；第四關(guān)節(jié)為執(zhí)行端垂直運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工具的升降。由于執(zhí)行端機(jī)構(gòu)既含有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又含有直線升降運(yùn)動(dòng)，因此執(zhí)行端機(jī)構(gòu)在垂直面內(nèi)所占的空間很大；另外，小臂的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由于電機(jī)垂直安裝，尺寸也很大。因此，現(xiàn)有SCARA工業(yè)機(jī)器人一般只能適用于敞開的工作空間，對(duì)于在垂直面內(nèi)空間狹小的空間，現(xiàn)有SCARA機(jī)器人是無法使用的。比如，要實(shí)現(xiàn)沖床在沖壓時(shí)自動(dòng)上下料，就需要機(jī)器人末端操作器伸入沖床上下沖壓模具之間相對(duì)較窄的空間，大約20cm左右，現(xiàn)有SCARA機(jī)器人是無法深入這樣狹小的空間的，即使能伸進(jìn)去，也無法實(shí)現(xiàn)吸料、放料等升降運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在垂直面內(nèi)尺寸較小、適合于在狹小空間運(yùn)動(dòng)的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)新穎并充分發(fā)揮現(xiàn)有SCARA機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種類SCARA工業(yè)機(jī)器人，包括基座、整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在基座上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。
[0005]進(jìn)一步的，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第一伺服電機(jī)、第一行星減速機(jī)和固定支架，所述固定支架安裝在基座上，所述第一行星減速機(jī)安裝在固定支架上，所述第一伺服電機(jī)固定在第一行星減速機(jī)上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在第一行星減速機(jī)輸出端，所述第一伺服電機(jī)通過第一行星減速機(jī)減速后帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步的，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含框架組件、滾珠絲桿、滑動(dòng)組件和第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)固定在框架組件上，所述滾珠絲桿豎直安裝在框架組件上，所述滑動(dòng)組件包含螺母套、滑動(dòng)板和大臂，所述螺母套和滾珠絲桿組成滾珠絲桿螺母副，所述滑動(dòng)板安裝在螺母套外側(cè)，所述大臂固定在滑動(dòng)板上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在大臂上，所述第二伺服電機(jī)通過滾珠絲桿螺母副帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步的，所述框架組件包含框體、電機(jī)支撐座和傳動(dòng)軸,所述傳動(dòng)軸固定于框體下端，所述傳動(dòng)軸通過第一聯(lián)軸器與整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中第一行星減速機(jī)的輸出軸連接，所述滾珠絲桿兩端分別通過軸承座固定于框體的上端面和下端面，所述第二伺服電機(jī)通過電機(jī)支撐座固定于框體上端，所述第二伺服電機(jī)通過第二聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述框體下端面固定于回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈，所述回轉(zhuǎn)支承的外圈固定于
基座上。
[0009]進(jìn)一步的，所述框體上還豎設(shè)有運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，所述滑動(dòng)組件還包含與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊固定在滑動(dòng)板上。
[0010]進(jìn)一步的，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第三伺服電機(jī)、第二行星減速機(jī)和小臂，所述第二行星減速機(jī)上固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中滑動(dòng)組件的大臂上，所述第三伺服電機(jī)固定在第二行星減速機(jī)上，所述小臂安裝在第二行星減速機(jī)的輸出軸，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在小臂上，所述第三伺服電機(jī)經(jīng)第二行星減速機(jī)減速后帶動(dòng)小臂上的執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步的，所述第二行星減速機(jī)的輸入軸與輸出軸相垂直，所述第三伺服電機(jī)固定于第二行星減速機(jī)的輸入端面并靠近大臂一側(cè)。
[0012]進(jìn)一步的，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第四伺服電機(jī)、主動(dòng)輪、同步帶和從動(dòng)輪，所述第四伺服電機(jī)固定在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的小臂上，所述主動(dòng)輪安裝在第四伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述主動(dòng)輪通過同步帶帶動(dòng)從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪的中心軸豎設(shè)于小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的小臂上，所述從動(dòng)輪的中心軸下端安裝有吸盤固定板。
[0013]進(jìn)一步的，所述第四伺服電機(jī)設(shè)置在小臂下側(cè)且靠近大臂一側(cè)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:將整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為第一關(guān)節(jié)，垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為第二關(guān)節(jié)，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為第三關(guān)節(jié)，執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為第四關(guān)節(jié)，即把SCARA機(jī)器人的垂直升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)從第四關(guān)節(jié)移到第二關(guān)節(jié)，大幅降低了第四關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)在垂直面內(nèi)的高度；執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)不是直接安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，而是通過帶傳動(dòng)，把伺服電機(jī)安裝在小臂上靠近大臂一側(cè)，這樣也有助于降低執(zhí)行端在垂直面內(nèi)的高度；同時(shí)，小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用輸入軸和輸出軸垂直的減速機(jī)，從而可以使小臂伺服電機(jī)水平安裝，從而也大幅降低了小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在垂直面內(nèi)的高度；而且這樣的設(shè)計(jì)還有助于降低第一關(guān)節(jié)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)支承連接基座和框體，可以同時(shí)承受較大的軸向、徑向負(fù)荷和傾覆力矩，簡(jiǎn)化了這一關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的立體圖。
[0017]圖2A是本發(fā)明實(shí)施例的主視圖。
[0018]圖2B是本發(fā)明實(shí)施例的左視圖。
[0019]圖2C是本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。
[0020]圖3A是框架組件的主視圖。
[0021]圖3B是框架組件的左視圖。
[0022]圖3C是框架組件的俯視圖。
[0023]圖4A是回轉(zhuǎn)支承及其連接部件的主視圖。[0024]圖4B是回轉(zhuǎn)支承的俯視圖。
[0025]圖5A是滑動(dòng)組件的主視圖。
[0026]圖5B是滑動(dòng)組件的俯視圖。
[0027]圖6A是小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0028]圖6B是小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0029]圖中:A-基座，B-整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，C-垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，D-小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，E-執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；a_框架組件，b-滑動(dòng)組件；1_基座，2-第一伺服電機(jī)，3-第一行星減速機(jī)，3a_第一行星減速機(jī)的輸出軸，4-固定支架,5-第一聯(lián)軸器,6-傳動(dòng)軸,7-回轉(zhuǎn)支承,7a-外圈，7b_內(nèi)圈,8-框體，8a_下端面，8b_上端面，9_軸承座，10-滾珠絲桿，Il-螺母套，12-滑動(dòng)板，13-運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌,14-導(dǎo)軌滑塊,15-電機(jī)支撐座，16-第二聯(lián)軸器,17-第二伺服電機(jī)，18-大臂，19-第二伺服電機(jī)，20-第二行星減速機(jī)，20a-第二行星減速機(jī)的輸入軸，20b_第二行星減速機(jī)的輸出軸，21-小臂，22-第四伺服電機(jī)，23-同步帶，24-從動(dòng)輪的中心軸，25-吸盤固定板，26-主動(dòng)輪，27-從動(dòng)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，一種類SCARA工業(yè)機(jī)器人，包括基座A、整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B、垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B固定在基座A上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C安裝在整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B上，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D垂直運(yùn)動(dòng)，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E安裝在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D上,所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D帶動(dòng)執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E轉(zhuǎn)動(dòng)，形成串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。
[0031]在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2A、2B、2C所示，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B包含第一伺服電機(jī)
2、第一行星減速機(jī)3和固定支架4，所述固定支架4安裝在基座I上，所述第一行星減速機(jī)3安裝在固定支架4上，所述第一伺服電機(jī)2固定在第一行星減速機(jī)3上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C固定在第一行星減速機(jī)3輸出端，所述第一伺服電機(jī)2通過第一行星減速機(jī)3減速后帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C包含框架組件a、滾珠絲桿10、滑動(dòng)組件b和第二伺服電機(jī)17，所述第二伺服電機(jī)17固定在框架組件a上，所述滾珠絲桿10豎直安裝在框架組件a上，所述滑動(dòng)組件b包含螺母套11、滑動(dòng)板12和大臂18，所述螺母套11和滾珠絲桿10組成滾珠絲桿10螺母副，所述滑動(dòng)板12安裝在螺母套11外側(cè)，所述大臂18固定在滑動(dòng)板12上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D固定在大臂18上，所述第二伺服電機(jī)17通過滾珠絲桿10螺母副帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D垂直運(yùn)動(dòng)。
[0033]在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖3A、3B、3C所示，所述框架組件a由框體8、電機(jī)支撐座15和傳動(dòng)軸6組成一體，所述傳動(dòng)軸6固定于框體8下端，所述傳動(dòng)軸6通過第一聯(lián)軸器5與整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B中第一行星減速機(jī)3的輸出軸3a連接，所述滾珠絲桿10兩端分別通過軸承座9固定于框體8的上端面Sb和下端面8a，所述第二伺服電機(jī)17通過電機(jī)支撐座15固定于框體8上端，所述第二伺服電機(jī)17通過第二聯(lián)軸器16與滾珠絲桿10連接。
[0034]在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖4A、4B所示，所述框體8下端面固定于回轉(zhuǎn)支承7的內(nèi)圈7b，所述回轉(zhuǎn)支承7的外圈7a固定于基座I上。基于上述的連接結(jié)構(gòu)，所述第一伺服電機(jī)2通過第一行星減速機(jī)3帶動(dòng)傳動(dòng)軸6，即可實(shí)現(xiàn)框架組件a的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述框架組件a帶動(dòng)后面所有機(jī)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整臂轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖5A、5B所示，為了使得滑動(dòng)板12和大臂18跟隨螺母套11平穩(wěn)升降運(yùn)動(dòng)，所述框體8上還豎設(shè)有運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌13，所述滑動(dòng)組件b還包含與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌13滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌滑塊14，所述導(dǎo)軌滑塊14固定在滑動(dòng)板12上。
[0035]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D包含第三伺服電機(jī)19、第二行星減速機(jī)20和小臂21，所述第二行星減速機(jī)20上固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C中滑動(dòng)組件b的大臂18上，所述第三伺服電機(jī)19固定在第二行星減速機(jī)20上，所述小臂21安裝在第二行星減速機(jī)20的輸出軸，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E固定在小臂21上，所述第三伺服電機(jī)19經(jīng)第二行星減速機(jī)20減速后帶動(dòng)小臂21上的執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖6A、6B所示，所述第二行星減速機(jī)20的輸入軸20a與輸出軸20b相垂直，所述第三伺服電機(jī)19固定于第二行星減速機(jī)20的輸入端面并靠近大臂18—側(cè)。這樣的設(shè)計(jì)既降低了小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D在垂直面內(nèi)的高度，又降低了在第一關(guān)節(jié)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0037]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E包含第四伺服電機(jī)22、主動(dòng)輪26、同步帶23和從動(dòng)輪27，所述第四伺服電機(jī)22固定在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D的小臂21上，所述主動(dòng)輪26安裝在第四伺服電機(jī)22的轉(zhuǎn)軸上，所述主動(dòng)輪26通過同步帶23帶動(dòng)從動(dòng)輪27，所述從動(dòng)輪27的中心軸24豎設(shè)于小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D的小臂21上,所述從動(dòng)輪27的中心軸24下端安裝有吸盤固定板25。所述第四伺服電機(jī)22設(shè)置在小臂21下側(cè)且靠近大臂18 —側(cè)，通過帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行端的轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣也降低了執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E在垂直面內(nèi)的高度，降低了其在第一關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0038]本發(fā)明公開的是一種四自由度工業(yè)機(jī)器人，其整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)B采用伺服電機(jī)和行星減速機(jī)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整臂的水平回轉(zhuǎn)；其垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)C采用伺服電機(jī)、滾珠絲桿和螺母套傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人大臂的垂直升降運(yùn)動(dòng)；其小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D采用伺服電機(jī)和垂直型行星減速機(jī)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小臂的水平回轉(zhuǎn)；其執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E采用伺服電機(jī)和同步帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的水平回轉(zhuǎn)。與SCARA機(jī)器人相比，本發(fā)明把機(jī)器人升降運(yùn)動(dòng)從第四關(guān)節(jié)移到第二關(guān)節(jié)，通過小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)D和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)E的特殊設(shè)計(jì)，使得本發(fā)明在豎直方向上的尺寸特別小，從而可以更加適用于在狹小空間進(jìn)行搬運(yùn)等操作，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在其工作空間內(nèi)進(jìn)行位置和姿態(tài)的調(diào)整，姿態(tài)調(diào)整只限于繞垂直軸的姿態(tài)調(diào)整，這種機(jī)器人可以廣泛應(yīng)用于碼垛、搬運(yùn)、機(jī)床上下料等。由于只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，造價(jià)較低。
[0039]本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種類SCARA工業(yè)機(jī)器人，包括基座、整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在基座上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成串聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第一伺服電機(jī)、第一行星減速機(jī)和固定支架，所述固定支架安裝在基座上，所述第一行星減速機(jī)安裝在固定支架上，所述第一伺服電機(jī)固定在第一行星減速機(jī)上，所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在第一行星減速機(jī)輸出端，所述第一伺服電機(jī)通過第一行星減速機(jī)減速后帶動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含框架組件、滾珠絲桿、滑動(dòng)組件和第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)固定在框架組件上，所述滾珠絲桿豎直安裝在框架組件上，所述滑動(dòng)組件包含螺母套、滑動(dòng)板和大臂，所述螺母套和滾珠絲桿組成滾珠絲桿螺母副，所述滑動(dòng)板安裝在螺母套外側(cè)，所述大臂固定在滑動(dòng)板上，所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在大臂上，所述第二伺服電機(jī)通過滾珠絲桿螺母副帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述框架組件包含框體、電機(jī)支撐座和傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸固定于框體下端，所述傳動(dòng)軸通過第一聯(lián)軸器與整臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中第一行星減速機(jī)的輸出軸連接，所述滾珠絲桿兩端分別通過軸承座固定于框體的上端面和下端面，所述第二伺服電機(jī)通過電機(jī)支撐座固定于框體上端，所述第二伺服電機(jī)通過第二聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述框體下端面固定于回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈，所述回轉(zhuǎn)支承的外圈固定于基座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述框體上還豎設(shè)有運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，所述滑動(dòng)組件還包含與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊固定在滑動(dòng)板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第三伺服電機(jī)、第二行星減速機(jī)和小臂，所述第二行星減速機(jī)固定在垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中滑動(dòng)組件的大臂上，所述第三伺服電機(jī)固定在第二行星減速機(jī)上，所述小臂安裝在第二行星減速機(jī)的輸出軸，所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在小臂上，所述第三伺服電機(jī)經(jīng)第二行星減速機(jī)減速后帶動(dòng)小臂上的執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述第二行星減速機(jī)的輸入軸與輸出軸相垂直，所述第三伺服電機(jī)固定于第二行星減速機(jī)的輸入端面并靠近大臂一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述執(zhí)行端轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含第四伺服電機(jī)、主動(dòng)輪、同步帶和從動(dòng)輪，所述第四伺服電機(jī)固定在小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的小臂上，所述主動(dòng)輪安裝在第四伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述主動(dòng)輪通過同步帶帶動(dòng)從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪的中心軸豎設(shè)于小臂轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的小臂上，所述從動(dòng)輪的中心軸下端安裝有吸盤固定板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的類SCARA工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:所述第四伺服電機(jī)設(shè)置在小臂下側(cè)且 靠近大臂一側(cè)。
【文檔編號(hào)】B25J9/08GK103978482SQ201410215384
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】吳海彬, 張金燚, 陳圳華, 姚立綱 申請(qǐng)人:福州大學(xué)