緊湊型三軸工業(yè)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)機器人，尤其涉及一種具有三個自由度的工業(yè)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機器人是指能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]工業(yè)機器人主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為工業(yè)機器人的自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對工業(yè)機器人每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。
[0004]現(xiàn)有的關(guān)節(jié)式工業(yè)機器人或者直角坐標機器人，往往體積龐大、都需要占據(jù)很大的工作產(chǎn)地，對于某些專業(yè)設(shè)備，機器人的工作場地是不得不考慮的重要問題。
[0005]因此，需要開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊的工業(yè)機器人，用于在流水線上實現(xiàn)工件的搬運作業(yè)，還可以大幅度地降低技改成本投入。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種緊湊型三軸工業(yè)機器人，用于實現(xiàn)工件的抓取和轉(zhuǎn)移;本實用新型提供了一種緊湊型三軸工業(yè)機器人，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、成本低;本實用新型提供了一種緊湊型三軸工業(yè)機器人采用直線導軌作為傳動件，摩擦阻力小、無噪音、傳動精度高。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種緊湊型三軸工業(yè)機器人，包括:支架、Y軸滑臺、Z軸滑臺、X軸轉(zhuǎn)臺，所述Y軸滑臺的Y軸底座固連于所述支架上，所述Z軸滑臺的Z軸底座固連于所述Y軸滑臺的Y軸滑板上，所述X軸轉(zhuǎn)臺固連于所述Z軸滑臺的Z軸滑板上；
[0008 ]所述Y軸滑板的運動方向和笛卡爾坐標系的Y軸平行，所述Z軸滑板的運動方向和所述笛卡爾坐標系的Z軸平行，所述X軸轉(zhuǎn)臺的X軸工作臺繞所述笛卡爾坐標系的X軸轉(zhuǎn)動；[0009 ]所述Y軸滑臺包括:Y軸底座、Y軸絲杠、Y軸螺母、Y軸電機、Y軸同步帶傳動機構(gòu)、Y軸支撐板、Y軸導軌、Y軸滑塊、Y軸滑板，所述Y軸底座固連于所述支架上，所述Y軸支撐板、Y軸導軌固連于所述Y軸底座，所述Y軸絲杠活動連接于所述Y軸支撐板，所述Y軸螺母活動連接于所述Y軸絲杠，所述Y軸絲杠通過所述Y軸同步帶傳動機構(gòu)連接所述Y軸電機的輸出軸，所述Y軸電機固連于所述Y軸支撐板;所述Y軸滑板的一端固連于所述Y軸螺母，所述Y軸滑板的另一端固連于所述Z軸滑臺，所述Y軸滑板的中間部位固連于所述Y軸滑塊，所述Y軸滑塊活動連接于所述Y軸導軌；
[0010]所述Z軸滑臺包括:Z軸底座、Z軸絲杠、Z軸電機、Z軸同步帶傳動機構(gòu)、Z軸支撐板、Z軸導軌、Z軸滑塊、Z軸滑板、Z軸螺母，所述Z軸底座固連于所述Y軸滑板，所述Z軸底座垂直于所述Y軸滑板;所述Z軸支撐板、Z軸導軌固連于所述Z軸底座，所述Z軸絲杠活動連接于所述Z軸支撐板，所述Z軸螺母活動連接于所述Z軸絲杠;所述Z軸絲杠通過所述Z軸同步帶傳動機構(gòu)連接于所述Z軸電機的輸出軸，所述Z軸電機固連于所述Z軸支撐板;所述Z軸滑板的一端固連于所述Z軸螺母，所述Z軸滑板的另一端固連于所述X軸轉(zhuǎn)臺，所述Z軸滑板的中間部位固連于所述Z軸滑塊，所述Z軸滑塊固連于所述Z軸導軌。
[0011]優(yōu)選地，所述X軸轉(zhuǎn)臺包括:X軸電機、X軸工作臺、轉(zhuǎn)盤、X軸傳感器，所述X軸電機固連于所述Z軸滑板上，所述X軸工作臺固連于所述X軸電機的輸出軸上，所述轉(zhuǎn)盤固連于所述X軸電機的另外一端的輸出軸上，所述X軸傳感器固連于所述Z軸滑板，所述轉(zhuǎn)盤和所述X軸傳感器相匹配。
[0012]優(yōu)選地，所述Y軸滑臺包括:Y軸傳感器、感應塊，在所述Y軸底座上固連所述Y軸傳感器，在所述Y軸螺母上固連所述感應塊，所述Y軸傳感器和所述感應塊相匹配。
[0013]優(yōu)選地，所述Z軸滑臺包括:Z軸傳感器、Z軸感應塊，在所述Z軸底座上固連所述Z軸傳感器，在所述Z軸螺母上固連所述Z軸感應塊，所述Z軸傳感器和所述Z軸感應塊相匹配。
[0014]和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人具有以下積極作用和有益效果:
[0015]本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人，機器人的末端執(zhí)行器固連于所述X軸工作臺上，用于執(zhí)行對工件的抓取和轉(zhuǎn)移等作業(yè)。本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人具備三個自由度，即沿所述笛卡爾坐標系的Y軸、Z軸移動、繞X軸轉(zhuǎn)動。本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人通過巧妙的結(jié)構(gòu)配置，實現(xiàn)了機器人的緊湊型設(shè)計，減小了機器人的占地面積，并實現(xiàn)靈活、快速的運動效果。
[0016]所述Y軸滑臺的Y軸底座固連于所述支架上，所述Z軸滑臺的Z軸底座固連于所述Y軸滑臺的Y軸滑板上，所述X軸轉(zhuǎn)臺固連于所述Z軸滑臺的Z軸滑板上。三個自由度為:所述Y軸滑板的運動方向和笛卡爾坐標系的Y軸平行，所述Z軸滑板的運動方向和所述笛卡爾坐標系的Z軸平行，所述X軸轉(zhuǎn)臺的X軸工作臺繞所述笛卡爾坐標系的X軸轉(zhuǎn)動。
[0017]所述Y軸滑臺、Z軸滑臺、采用單絲杠配置，傳統(tǒng)的機器人技術(shù)中多采用雙絲杠配置。單絲杠配置的滑臺結(jié)構(gòu)減少了絲杠數(shù)量，減少了占地面積。
[0018]所述Y軸滑板的一端固連于所述Y軸螺母，所述Y軸滑板的另一端固連于所述Z軸滑臺，所述Y軸滑板的中間部位固連于所述Y軸滑塊，所述Y軸滑塊活動連接于所述Y軸導軌。所述Y軸滑板采用對稱的結(jié)構(gòu)布置，在所述軸滑板的中間部位固連于所述Y軸滑塊，在所述Y軸滑塊的兩側(cè)分別固連所述Y軸螺母和Z軸滑臺，由于負載分別位于所述Y軸滑塊的兩側(cè)，所述Y軸滑板、Y軸滑塊的受力狀態(tài)良好，有利于所述Y軸滑塊和Y軸導軌的長久使用壽命。
[0019]所述Y軸絲杠有較大的視角暴露于操作視野內(nèi)，使對所述Y軸絲杠的維護和檢修變得非常方便。傳統(tǒng)的滑臺中，由于絲杠位于兩個導軌的中間位置，使得絲杠只有較小的面積暴漏于操作視野下，大大提高了維護和檢修的難度。大的視野面積，有利于操作工人的操作。
[0020]同樣道理。所述Z軸滑板的一端固連于所述Z軸螺母，所述Z軸滑板的另一端固連于所述X軸轉(zhuǎn)臺，所述Z軸滑板的中間部位固連于所述Z軸滑塊，所述Z軸滑塊固連于所述Z軸導軌。所述Z軸滑板采用對稱的結(jié)構(gòu)布置，在所述Z軸滑板的中間部位固連于所述Z軸滑塊，在所述Z軸滑塊的兩側(cè)分別固連所述Z軸螺母和X軸轉(zhuǎn)臺，由于負載分別位于所述Z軸滑塊的兩偵U，所述Z軸滑板、Z軸滑塊的受力狀態(tài)良好，有利于所述Z軸滑塊和Z軸導軌的長久使用壽命O
[0021 ]所述Z軸絲杠有較大的視角暴露于操作視野內(nèi)，使對所述Z軸絲杠的維護和檢修變得非常方便。傳統(tǒng)的滑臺中，由于絲杠位于兩個導軌的中間位置，使得絲杠只有較小的面積暴漏于操作視野下，大大提高了維護和檢修的難度。大的視野面積，有利于操作工人的操作。
[0022]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2、3為本實用新型緊湊型三軸工業(yè)機器人在另外一個視角下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]I支架、2Y軸滑臺、3Z軸滑臺、4X軸轉(zhuǎn)臺、5Y軸底座、6Y軸絲杠、7Y軸螺母、8Y軸傳感器、9Y軸電機、1Y軸同步帶傳動機構(gòu)、11Y軸支撐板、12感應塊、13Y軸導軌、14Y軸滑塊、15Y軸滑板、16坐標系、17Z軸底座、18Z軸絲杠、19Z軸傳感器、20Z軸電機、21Z軸同步帶傳動機構(gòu)、22Z軸支撐板、23Z軸感應塊、24Z軸導軌、25Z軸滑塊、26Z軸滑板、27X軸電機、28X軸工作臺、29轉(zhuǎn)盤、30X軸傳感器、31Z軸螺母。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，本實用新型提供了一種緊湊型三軸工業(yè)機器人，用于實現(xiàn)工件的抓取和轉(zhuǎn)移，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、成本低。
[0027]一種緊湊型三軸工業(yè)機器人，包括:支架1、Y軸滑臺2、Z軸滑臺3、X軸轉(zhuǎn)臺4，所述Y軸滑臺2的Y軸底座5固連于所述支架I上，所述Z軸滑臺3的Z軸底座17固連于所述Y軸滑臺2的Y軸滑板15上，所述X軸轉(zhuǎn)臺4固連于所述Z軸滑臺3的Z軸滑板26上；
[0028]所述Y軸滑板15的運動方向和笛卡爾坐標系16的Y軸平行，所述Z軸滑板26的運動方向和所述笛卡爾坐標系16的Z軸平行，所述X軸轉(zhuǎn)臺4的X軸工作臺28繞所述笛卡爾坐標系16的X軸轉(zhuǎn)動；
[0029]所述Y軸滑臺2包括:Y軸底座5、Y軸絲杠6、Y軸螺母7、Y軸電機9、Y軸同步帶傳動機構(gòu)10、γ軸支撐板11、￥軸導軌13、￥軸滑塊14、￥軸滑板15，所述￥軸底座5固連于所述支架1上，所述Y軸支撐板11、Y軸導軌13固連于所述Y軸底座5，所述Y軸絲