一種平面關節機器人的製作方法

2023-07-23 11:35:51 1

本發明涉及機器人技術領域，具體地說，特別涉及一種平面關節機器人。

背景技術：

目前，scara機械手廣泛應用於各個領域的生產加工，但市面上銷售的scara機械手多為四軸的，且成本較高，剛性不足等，而多數生產企業在使用過程中不需第四軸即可滿足生產需求，這樣就會造成資源浪費。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，公開了一種平面關節機器人，其保留應有性能的同時提高其剛性和降低生產成本，使應用範圍更廣泛。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種平面關節機器人，包括第一伺服電機、第一聯軸器、第一鎖緊螺母、第一軸承、第一諧波減速器、底座、連接件、第一軸承座、透蓋、連接軸、大臂、旋轉軸、第二聯軸器、端蓋、第二鎖緊螺母、第二軸承、第二軸承座、第二伺服電機、第二諧波減速器、小臂、第三軸承、下軸承座、絲槓、螺母、移動滑臺、滑塊、上軸承座、從動帶輪、同步齒形帶、主動帶輪、移動板、第三伺服電機、直線導軌和立板；所述第一伺服電機安裝在第一諧波減速器上，所述第一諧波減速器安裝在連接件上，所述連接軸兩端分別通過第一軸承安裝在第一軸承座內，所述連接軸下端通過第一聯軸器與第一諧波減速器輸出軸連接，所述第一鎖緊螺母安裝在連接軸上且第一鎖緊螺母頂端頂在下端第一軸承上，所述第一軸承座通過螺釘安裝在底座頂面上，所述透蓋安裝在第一軸承座上且透蓋底部頂在上端第一軸承上，所述大臂通過螺釘安裝在連接軸上，所述第二軸承座通過螺釘安裝在大臂上，所述旋轉軸上下兩端通過第二軸承安裝在第二軸承座內，所述第二鎖緊螺母安裝在旋轉軸上且第二鎖緊螺母頂面頂在下端第二軸承上，所述端蓋通過螺釘安裝在第二軸承座的底面上，所述旋轉軸上端通過螺釘安裝在小臂上，所述第二伺服電機安裝在第二諧波減速器上，所述第二諧波減速器安裝在小臂上，所述端蓋通過第二聯軸器與第二諧波減速器輸出軸連接，所述立板固定安裝在小臂上，所述直線導軌安裝在立板上，所述滑塊安裝在直線導軌上，所述移動滑臺安裝在滑塊上，所述絲槓下端通過第三軸承安裝在下軸承座上，所述下軸承座安裝在立板上，所述絲杆上端通過第三軸承安裝在上軸承座上，所述上軸承座安裝在立板上，所述螺母安裝在絲槓上且螺母安裝在移動滑臺上，所述從動帶輪安裝在絲槓頂端，所述移動板安裝在上軸承座的底面上，所述第三伺服電機安裝在移動板上，所述主動帶輪安裝在第三伺服電機的輸出軸上，所述同步齒形帶安裝在主動帶輪和從動帶輪上。

作為本發明的一種優選實施方式，所述端蓋通過軸和圓盤組成且軸通過螺釘固定在圓盤上。

作為本發明的一種優選實施方式，所述小臂與立板之間安裝有加強筋。

作為本發明的一種優選實施方式，所述上軸承座與立板之間安裝有加強筋。

本發明的底座安裝於工作檯上，電機安裝於底座內部，減少了轉動慣量，優化了結構，為減少結構的複雜性，對大小臂的結構設計採用模塊化設計原則。大臂的第一伺服電機上端的第一諧波減速器與連接件通過螺栓相連，使第一諧波減速器固定到連接件上，第一伺服電機位於底座內，減少了轉動慣量；第一諧波減速器通過第一聯軸器與連接軸連接，以實現大臂的旋轉；第一軸承安裝於第一軸承座內，上面的第一軸承上端有透蓋固定，下端有軸肩，下面的第一軸承上端有軸肩，下端通過連接件頂住軸承外圈；另外第一軸承座通過螺栓固定在底座頂端，從而實現了大臂的迴轉。

機器人小臂第二諧波減速器安裝在小臂上，與旋轉軸通過螺栓連接在一起，故第二伺服電機輸出轉矩後，第二伺服電機軸受底部伸出軸固定限制無法轉動，從而電機整體反方向旋轉，底部伸出軸通過螺栓固定在第二軸承座上，而第二軸承座固定在大臂上，從而帶動小臂的轉動。

機器人第三軸通過第三伺服電機由同步齒形帶驅動絲槓的轉動，從而帶動移動滑臺沿著立板上的直線導軌實現上下移動。

本發明與現有技術相比具有以下優點：(1)兩關節三軸機構，兩關節均可採用高品質進口諧波減速機，第三軸採用絲杆滑軌傳動機構，剛性更強可承載較大力距；(2)第三軸的移動滑臺可根據不同需求安裝各種裝置(如機械手爪、鎖螺絲機頭、焊錫機頭，點膠機頭等)適於各行業的生產需要；(3)成本比市場的普遍的四軸低；可批量使用在不用z軸旋轉的場合，性價比高，適合批量推廣。

附圖說明

圖1為本發明的一種具體實施方式的結構示意圖。

附圖標記說明：

1：第一伺服電機，2：第一聯軸器，3：第一鎖緊螺母，4：第一軸承，5：第一諧波減速器，6：底座，7：連接件，8：第一軸承座，9：透蓋，10：連接軸，11：大臂，12：旋轉軸，13：第二聯軸器，14：端蓋，15：第二鎖緊螺母，16：第二軸承，17：第二軸承座，18：第二伺服電機，19：第二諧波減速器，20：小臂，21：第三軸承，22：下軸承座，23：絲槓，24：螺母，25：移動滑臺，26：滑塊，27：上軸承座，28：從動帶輪，29：同步齒形帶，30：主動帶輪，31：移動板，32：第三伺服電機，33：直線導軌，34：立板。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例描述本發明具體實施方式：

需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。

同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

如圖1所示，其示出了本發明的具體實施方式；如圖所示，本發明公開的一種平面關節機器人，包括第一伺服電機1、第一聯軸器2、第一鎖緊螺母3、第一軸承4、第一諧波減速器5、底座6、連接件7、第一軸承座8、透蓋9、連接軸10、大臂11、旋轉軸12、第二聯軸器13、端蓋14、第二鎖緊螺母15、第二軸承16、第二軸承座17、第二伺服電機18、第二諧波減速器19、小臂20、第三軸承21、下軸承座22、絲槓23、螺母24、移動滑臺25、滑塊26、上軸承座27、從動帶輪28、同步齒形帶29、主動帶輪30、移動板31、第三伺服電機32、直線導軌33和立板34；所述第一伺服電機1安裝在第一諧波減速器5上，所述第一諧波減速器5安裝在連接件7上，所述連接軸10兩端分別通過第一軸承4安裝在第一軸承座8內，所述連接軸10下端通過第一聯軸器2與第一諧波減速器5輸出軸連接，所述第一鎖緊螺母3安裝在連接軸10上且第一鎖緊螺母3頂端頂在下端第一軸承4上，所述第一軸承座8通過螺釘安裝在底座6頂面上，所述透蓋9安裝在第一軸承座8上且透蓋9底部頂在上端第一軸承4上，所述大臂11通過螺釘安裝在連接軸10上，所述第二軸承座17通過螺釘安裝在大臂11上，所述旋轉軸12上下兩端通過第二軸承16安裝在第二軸承座17內，所述第二鎖緊螺母15安裝在旋轉軸12上且第二鎖緊螺母15頂面頂在下端第二軸承16上，所述端蓋14通過螺釘安裝在第二軸承座17的底面上，所述旋轉軸12上端通過螺釘安裝在小臂20上，所述第二伺服電機18安裝在第二諧波減速器19上，所述第二諧波減速器19安裝在小臂20上，所述端蓋14通過第二聯軸器13與第二諧波減速器19輸出軸連接，所述立板34固定安裝在小臂20上，所述直線導軌33安裝在立板34上，所述滑塊26安裝在直線導軌33上，所述移動滑臺25安裝在滑塊26上，所述絲槓23下端通過第三軸承21安裝在下軸承座22上，所述下軸承座22安裝在立板34上，所述絲杆23上端通過第三軸承21安裝在上軸承座27上，所述上軸承座27安裝在立板34上，所述螺母24安裝在絲槓23上且螺母24安裝在移動滑臺25上，所述從動帶輪28安裝在絲槓23頂端，所述移動板31安裝在上軸承座27的底面上，所述第三伺服電機32安裝在移動板31上，所述主動帶輪30安裝在第三伺服電機32的輸出軸上，所述同步齒形帶29安裝在主動帶輪30和從動帶輪28上。

優選的，所述端蓋14通過軸和圓盤組成且軸通過螺釘固定在圓盤上。降低了端蓋14的製造成本，降低了端蓋14的加工難度。

優選的，所述小臂20與立板34之間安裝有加強筋。提高了立板34的穩定性和剛度，提高了其剛性。

優選的，所述上軸承座27與立板34之間安裝有加強筋。提高了上軸承座34的穩定性和剛度，提高了其剛性。

上面結合附圖對本發明優選實施方式作了詳細說明，但是本發明不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。

不脫離本發明的構思和範圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發明不限於特定的實施方式，本發明的範圍由所附權利要求限定。