CN102085656A - 直角坐标机器人 - Google Patents

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Abstract

一种直角坐标机器人，包括第一传动机构、滑动连接于第一传动机构的第二传动机构、与第二传动机构滑动连接的第三传动机构，第一传动机构包括第一导轨、滑动连接于第一导轨的第一滑动件及驱动第一滑动件的第一动力部件，第二传动机构包括垂直于第一导轨的第二导轨、滑动连接于第二导轨的第二滑动件及驱动第二滑动件的第二动力部件，第三传动机构包括垂直于第一导轨及第二导轨的第三导轨、滑动连接于第三导轨的第三滑动件及驱动第三滑动件的第三动力部件。该直角坐标机器人具有较高的工作效率。

Description

直角坐标机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别涉及一种直角坐标机器人。
背景技术
直角坐标机器人具有较高的运动精度及可靠性、且能够实现自动控制等优点而被广泛应用于工业生产中，完成如焊接、搬运、装配、贴标等一系列的工作。
一种直角坐标机器人包括互相垂直连接的第一传动臂、第二传动臂、第三传动臂、安装于第一传动臂上的离合器及与离合器固定连接的伺服电机。离合器具有与伺服电机连接的输入轴和与三个传动臂分别连接的三个输出轴。三个传动臂上均设置有导轨，当伺服电机工作时，将动力通过输入轴传入离合器，离合器的输出轴使三个传动臂实现相对运动。然而，这种直角坐标机器人的离合器每次仅能连通一根输出轴，因此只能驱动一个传动臂运动，无法实现同时驱动三个传动臂运动，工作效率较低。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种具有较高工作效率的直角坐标机器人。
一种直角坐标机器人，包括第一传动机构、滑动连接于第一传动机构的第二传动机构、与第二传动机构滑动连接的第三传动机构，第一传动机构包括第一导轨、滑动连接于第一导轨的第一滑动件及驱动第一滑动件的第一动力部件，第二传动机构包括垂直于第一导轨的第二导轨、滑动连接于第二导轨的第二滑动件及驱动第二滑动件的第二动力部件，第三传动机构包括垂直于第一导轨及第二导轨的第三导轨、滑动连接于第三导轨的第三滑动件及驱动第三滑动件的第三动力部件。
上述直角坐标机器人通过在每个传动机构中设置一个与滑动件对应的动力部件，使各个传动机构可以同时工作，以快速定位工件，具有较高的工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例的直角坐标机器人的立体组装图。
图2是图1所示直角坐标机器人省去保护罩的立体组装图。
图3是图2所示直角坐标机器人省去部分支架后的另一视角的结构示意图。
图4是图3所示直角坐标机器人省去部分支架后的立体分解图。
图5是图4所示第三传动机构另一视角的立体组装图。
图6是图4所示第四传动机构、缓冲机构及传感器的立体组装图。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明提供的直角坐标机器人作进一步详细说明。
请同时参阅图1和图2，本发明实施方式提供的直角坐标机器人100包括支架10、第一传动机构20、第二传动机构30、第三传动机构40、第四传动机构50及缓冲机构60。第一传动机构20固定于支架10上，第二传动机构30与第一传动机构20连接，第三传动机构40与第二传动机构30连接，第四传动机构50与第三传动机构40连接，缓冲机构60与第四传动机构50连接。
支架10包括底板11、顶板12、支撑板13、保护罩14及铰链15。底板11和顶板12平行相对设置，支撑板13连接于底板11和顶板12之间，保护罩14通过铰链15与顶板12转动连接。支撑板13共有两块，位于底板11的相对两侧，以较好的支撑顶板12，从而保证支架10结构的稳定。此外，在支撑板13与底板11之间还设置有加强肋16，进一步地增加支架10的稳定性。
请同时参阅图3和图4，第一传动机构20包括固定于支架10的顶板12上的第一动力部件21、第一导轨23及滑动连接于第一导轨23的第一滑动件25。第一动力部件21包括马达211和与马达211连接的丝杆213。第一导轨23共有两个，与丝杆213基本平行，且分别位于丝杆213的相对两侧。第一滑动件25包括本体251及自本体251上凸出形成的滑动部253及移动部255。滑动部253共有两个，分别位于移动部255的相对两侧，其中，两个滑动部253滑动套设于两个第一导轨23上，移动部255套设于丝杆213上。
第二传动机构30包括与第一滑动件25的本体251固定连接的固定板31、固定于固定板31上的第二动力部件33、第二导轨35及滑动连接于第二导轨35的第二滑动件37。第二动力部件33包括马达331、丝杆333及连接马达331与丝杆333的传动组件335。传动组件335包括与马达331连接的主动轮3351、与丝杆333连接的从动轮3353及绕设于主动轮3351和从动轮3353的传动带3355。马达331及丝杆333并排设置于固定板31上。第二导轨35共有两个，与丝杆333基本平行，且位于丝杆333的一侧。第二滑动件37包括本体371及自本体371上凸出形成的滑动部373及移动部375。滑动部373共有两个，位于移动部375的一侧，其中，两个滑动部373滑动套设于两个第二导轨35上，移动部375套设于丝杆333上。
请同时参阅图4和图5，第三传动机构40包括与第二滑动件37的本体371固定连接的安装板41、垂直于安装板41的隔板42、固定于隔板42上的第三动力部件43、第三导轨44及滑动连接于第三导轨44的第三滑动件45。第三动力部件43包括马达431、丝杆433及连接马达431与丝杆433的传动组件435。传动组件435包括与马达431连接的主动轮4351、与丝杆433连接的从动轮4353及绕设于主动轮4351和从动轮4353上的传动带4355。马达431及丝杆433分别固定于隔板42的相对两侧，且基本垂直于安装板41。第三导轨44共有一个，与丝杆433基本平行地固定于隔板42上。第三滑动件45包括本体451及自本体451凸出形成的滑动部453及移动部455。其中滑动部453套设于第三导轨44上，移动部455套设于丝杆433上。第三传动机构40还包括垂直于安装板41，并位于安装板41一侧的挡板46，其中，丝杆433及第三导轨44位于隔板42及挡板46之间。
请同时参阅图4和图6，第四传动机构50包括与第三滑动件45的本体451固定连接的第四动力部件51及与第四动力部件51连接的减速机53。第四动力部件51为马达，与减速机53连接。第四传动机构50位于第三传动机构40的隔板42与挡板46之间，且与第三导轨44及丝杆433基本并排。
缓冲机构60包括与减速机53的输出轴(图未标)连接的缓冲板61、与缓冲板61固定连接的导杆62、套设于导杆62上的活动板63及套设于导杆62上并位于缓冲板61和活动板63之间的弹性件64。本实施例中，导杆62共有两根，且基本平行，弹性件64为螺旋压缩弹簧。
进一步地，直角坐标机器人100还包括减速机53一侧的传感器70、传感器70用于感测减速机53输出轴的转动原点。
请再参阅图1至图6，组装该直角坐标机器人100时，首先将第一传动机构20固定于支架10的顶板12上，将第二传动机构30的固定板31与第一传动机构20的第一滑动件25的本体251固定连接，然后将第三传动机构40的安装板41与第二传动机构30的第二滑动件37的本体371固定连接，接着将第四传动机构50的马达与第三传动机构40的第三滑动件45的本体451固定连接，最后将缓冲机构60的缓冲板61与第四传动机构50的减速机53固定连接。其中，第一传动机构20的第一导轨23、第二传动机构30的第二导轨35与第三传动机构40的第三导轨44两两互相垂直，并在空间上基本形成直角坐标结构。
该直角坐标机器人100工作时，第一传动机构20的马达211驱动丝杆213转动，丝杆213通过内设的螺纹结构(图未示)将转动转化为第一滑动件25的移动部255的移动，从而使第一滑动件25沿第一导轨23滑动。第二传动机构30的马达331驱动主动轮3351转动，并通过传动带3355带动从动轮3353转动，从而带动丝杆333转动，丝杆333也通过内设的螺纹结构将转动转化为第二滑动件37沿第二导轨35的移动。第三传动机构40的传动方式与第二传动机构30的传动方式相同。第四传动机构50的第四动力部件51提供动力，并通过减速机53实现减速后，由减速机53的输出轴带动缓冲机构60转动，从而带动与缓冲机构60的活动板63连接的工件(图未示)转动。当直角坐标机器人100工作时，保护罩14将各传动机构遮住，可以避免各传动机构受到外物的碰撞，且避免各传动机构在运动过程中伤到操作者或其他人员。
直角坐标机器人100通过在每个传动机构中设置一个与滑动件对应的动力部件，使各个传动机构可以同时工作，以快速定位工件，具有较高的工作效率。
此外，第二传动机构30中通过增加传动组件335而使马达331与丝杆333基本并排设置，可以减少第二传动机构30在空间上的长度。此外，第二导轨35与丝杆333基本平行的设置，可以使第二传动机构30各元件之间排列紧凑，从而节省空间。第三传动机构40的各元件及第四传动机构50也采用基本并排的方式设置，进一步地节省了空间，使直角坐标机器人100的结构紧凑，便于整体结构的小型化。
可以理解，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种直角坐标机器人，包括第一传动机构、滑动连接于第一传动机构的第二传动机构、与第二传动机构滑动连接的第三传动机构，其特征在于：所述第一传动机构包括第一导轨、滑动连接于第一导轨的第一滑动件及驱动第一滑动件的第一动力部件，所述第二传动机构包括垂直于所述第一导轨的第二导轨、滑动连接于第二导轨的第二滑动件及驱动第二滑动件的第二动力部件，所述第三传动机构包括垂直于所述第一导轨及第二导轨的第三导轨、滑动连接于第三导轨的第三滑动件及驱动第三滑动件的第三动力部件。
2.如权利要求1所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述第二传动机构还包括与所述第一滑动件固定连接的固定板，所述第二导轨和第二动力部件并排固定于所述固定板上，所述第二导轨的延伸方向基本垂直于所述第一导轨的延伸方向。
3.如权利要求2所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述第二动力部件包括马达、丝杆及连接所述马达和丝杆的传动组件，所述马达和丝杆并排固定于所述固定板上，且与所述第二导轨基本平行，所述第二滑动件包括与第二导轨连接的滑动部及与第二动力部件的丝杆连接的移动部。
4.如权利要求3所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述传动组件包括与马达固定连接的主动轮、与丝杆连接的从动轮及绕设于所述主动轮和从动轮上的传动带。
5.如权利要求2所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述第三传动机构还包括与所述第二滑动件固定连接的安装板及垂直于所述安装板的隔板，所述第三导轨和第三动力部件并排固定于所述隔板上，所述第三导轨的延伸方向基本垂直于所述安装板、第二导轨及第一导轨。
6.如权利要求5所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述第三动力部件包括马达、丝杆及连接所述马达和丝杆的传动组件，所述马达和丝杆分别位于所述隔板的相对两侧，所述传动组件穿过所述隔板，所述马达和丝杆与所述第三导轨基本平行，所述第三滑动件包括与第三导轨连接的滑动部及与第三动力部件的丝杆连接的移动部。
7.如权利要求6所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述直角坐标机器人还包括与所述第三滑动件固定连接的第四传动机构。
8.如权利要求7所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述第四传动机构包括第四动力部件及与第四动力部件连接的减速机。
9.如权利要求8所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述直角坐标机器人还包括与所述减速机连接的缓冲机构，所述缓冲机构包括与减速机固定连接的缓冲板、与缓冲板固定连接的导杆、套设于导杆上的活动板及弹性件，所述弹性件套设于所述导杆上且位于所述缓冲板和活动板之间。
10.如权利要求1所述的直角坐标机器人，其特征在于：所述直角坐标机器人还包括支架，所述第一传动机构的第一导轨及第一动力部件固定于所述支架上。
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