CN104504987A - 一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，包括第一水平驱动伺服电机、第二水平驱动伺服电机、第三竖直驱动伺服电机、底座法兰、底座、第一RV传动装置、第二RV传动装置、过渡法兰、第一太阳轮、第二太阳轮、固定座、支撑座、丝杆、空心管、第一连接臂和第二连接臂，采取模块化设计、组件装配，采用高精度经济型教学用摆线针轮减速器，进行各关节的传动，使得教学演示时分解、装配和二次开发均变得相对容易，提高了重复定位精度和末端负载能力，扩大演示的实用功能，模拟效果好，负载能力强，具有良好的应用前景。

Description

一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人
技术领域
本发明涉及机器人教学设备技术领域，具体涉及一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人。
背景技术
目前，现有用于教学的水平机器人主要采用谐波减速器或行星减速器，用于机器人各关节的传动，重复定位精度相对低些，一般大于0.01mm，末端的承载负载能力也比较低，一般低于5Kg，而且，零件较分散，模块化或组件较少，因此，用于教学演示时，分解、装配，以及二次开发均有一定难度；由于重复定位精度，末端的承载负载能力均相对低些，因此，演示的实用生产功能也受到一些局限，我们知道在教学主要面向生产应用，而实际生产上六轴工业机器人相对较多，对应的减速器也以摆线针轮减速器较多，因此，现有的教学的水平机器人，谐波减速器或行星减速器的不能真实的模拟出摆线针轮减速器的应用效果。
发明内容
本发明所解决的技术问题是现有的用于教学的水平机器人，零件较分散，模块化或组件较少，重复定位精度，末端的承载负载能力均相对低些，演示的实用生产功能也受到一些局限，且存在模拟效果不佳的问题。本发明的高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，采取模块化设计、组件装配，采用高精度经济型教学用摆线针轮减速器，进行各关节的传动，使得教学演示时分解、装配和二次开发均变得相对容易，提高了重复定位精度和末端负载能力，扩大演示的实用功能，模拟效果好，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：包括第一水平驱动伺服电机、第二水平驱动伺服电机、第三竖直驱动伺服电机、底座法兰、底座、第一RV传动装置、第二RV传动装置、过渡法兰、第一太阳轮、第二太阳轮、固定座、支撑座、丝杆、空心管、第一连接臂和第二连接臂，所述第一水平驱动伺服电机安装在底座内，所述第一水平驱动伺服电机的驱动轴通过底座法兰与第一RV传动装置相连接，所述第一RV传动装置位于第一水平驱动伺服电机的正上方，所述第一RV传动装置的上方固定有水平放置的第一连接臂的一端，所述第一太阳轮嵌套在第一RV传动装置的内部，所述第一连接臂的另一端与第二RV传动装置相连接，所述第二RV传动装置通过过渡法兰与第二水平驱动伺服电机的驱动轴相连接，所述第二水平驱动伺服电机设置在第二RV传动装置的正上方，所述第二太阳轮嵌套在第二RV传动装置的内部，所述第二RV传动装置的正下方固定有第二连接臂的一端，所述第二连接臂另一端上设有第三竖直驱动伺服电机，所述第三竖直驱动伺服电机的驱动轴通过固定座连接有垂直设置的丝杆，所述支撑座设置在丝杆的顶部，所述丝杆上还固定有连接板，所述连接板上固定有空心管，所述空心管的下端安装有真空吸盘，用于承载负载；
所述第一RV传动装置与嵌套在其内部的第一太阳轮，构成第一摆线针轮减速器；所述第二RV传动装置与嵌套在其内部的第二太阳轮，构成第二摆线针轮减速器。
前述的一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：所述丝杆的一侧设有防护罩板，所述防护罩板的底端设置在第二连接臂上，所述防护罩板的顶端与支撑座相连接。
前述的一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：所述真空吸盘的吸附能力在10Kg以上。
本发明的有益效果是：本发明的高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，采取模块化设计、组件装配，采用高精度经济型教学用摆线针轮减速器，进行各关节的传动，使得教学演示时分解、装配和二次开发均变得相对容易，提高了重复定位精度和末端负载能力，扩大演示的实用功能，模拟效果好，负载能力强，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人的结构示意图。
附图中标记的含义如下：
1：第一水平驱动伺服电机；2：第二水平驱动伺服电机；3：第三竖直驱动伺服电机；4：底座法兰；5：底座；6：第一RV传动装置；7：过渡法兰；8：第一太阳轮；9：第二太阳轮；10：固定座；11：支撑座；12：丝杆；13：空心管；14：第一连接臂；15：第二连接臂；16：第二RV传动装置；17：连接板；18：真空吸盘；19：防护罩板。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，包括第一水平驱动伺服电机1、第二水平驱动伺服电机2、第三竖直驱动伺服电机3、底座法兰4、底座5、第一RV传动装置6、第二RV传动装置16、过渡法兰7、第一太阳轮8、第二太阳轮9、固定座10、支撑座11、丝杆12、空心管13、第一连接臂14和第二连接臂15，所述第一水平驱动伺服电机1安装在底座5内，所述第一水平驱动伺服电机1的驱动轴通过底座法兰4与第一RV传动装置6相连接，所述第一RV传动装置6位于第一水平驱动伺服电机1的正上方，所述第一RV传动装置6的上方固定有水平放置的第一连接臂14的一端，所述第一太阳轮8嵌套在第一RV传动装置6的内部，所述第一连接臂14的另一端与第二RV传动装置16相连接，所述第二RV传动装置16通过过渡法兰7与第二水平驱动伺服电机2的驱动轴相连接，所述第二水平驱动伺服电机2设置在第二RV传动装置16的正上方，所述第二太阳轮8嵌套在第二RV传动装置16的内部，所述第二RV传动装置16的正下方固定有第二连接臂15的一端，所述第二连接臂15另一端上设有第三竖直驱动伺服电机3，所述第三竖直驱动伺服电机3的驱动轴通过固定座10连接有垂直设置的丝杆12，所述支撑座11设置在丝杆12的顶部，所述丝杆12上还固定有连接板17，所述连接板17上固定有空心管13，所述空心管13的下端安装有真空吸盘18，用于承载负载；
所述第一RV传动装置6与嵌套在其内部的第一太阳轮8，构成第一摆线针轮减速器；所述第二RV传动装置16与嵌套在其内部的第二太阳轮9，构成第二摆线针轮减速器，这里采用的摆线针轮减速器为高精度经济型教学用摆线针轮减速器，其重复定位精度较高，可以达到0.01mm以内，第一水平驱动伺服电机1通过第一RV传动装置6、第一太阳轮8控制第一连接臂14水平移动，第二水平驱动伺服电机2通过第二RV传动装置16、第二太阳轮9控制第二连接臂15水平移动。
所述第三竖直驱动伺服电机3、固定座10、支撑座11、丝杆12构成上、下运动组件，控制连接板17在丝杆12上上、下移动，连接板17带动空心管13上、下移动，真空吸盘18的吸附能力在10Kg以上，真空吸盘18的吸附能力在10Kg以上，真空吸盘18进行积木的抓取和搬运。
所述丝杆12的一侧设有防护罩板19，防护罩板19的底端设置在第二连接臂15上，所述防护罩板19的顶端与支撑座11相连接，用于保护丝杆12。
  综上所述，本发明的高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，采取模块化设计、组件装配，采用高精度经济型教学用摆线针轮减速器，进行各关节的传动，使得教学演示时分解、装配和二次开发均变得相对容易，提高了重复定位精度和末端负载能力，扩大演示的实用功能，模拟效果好，负载能力强，具有良好的应用前景。
 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：包括第一水平驱动伺服电机（1）、第二水平驱动伺服电机（2）、第三竖直驱动伺服电机（3）、底座法兰（4）、底座（5）、第一RV传动装置（6）、第二RV传动装置（16）、过渡法兰（7）、第一太阳轮（8）、第二太阳轮（9）、固定座（10）、支撑座（11）、丝杆（12）、空心管（13）、第一连接臂（14）和第二连接臂（15），所述第一水平驱动伺服电机（1）安装在底座（5）内，所述第一水平驱动伺服电机（1）的驱动轴通过底座法兰（4）与第一RV传动装置（6）相连接，所述第一RV传动装置（6）位于第一水平驱动伺服电机（1）的正上方，所述第一RV传动装置（6）的上方固定有水平放置的第一连接臂（14）的一端，所述第一太阳轮（8）嵌套在第一RV传动装置（6）的内部，所述第一连接臂（14）的另一端与第二RV传动装置（16）相连接，所述第二RV传动装置（16）通过过渡法兰（7）与第二水平驱动伺服电机（2）的驱动轴相连接，所述第二水平驱动伺服电机（2）设置在第二RV传动装置（16）的正上方，所述第二太阳轮（8）嵌套在第二RV传动装置（16）的内部，所述第二RV传动装置（16）的正下方固定有第二连接臂（15）的一端，所述第二连接臂（15）另一端上设有第三竖直驱动伺服电机（3），所述第三竖直驱动伺服电机（3）的驱动轴通过固定座（10）连接有垂直设置的丝杆（12），所述支撑座（11）设置在丝杆（12）的顶部，所述丝杆（12）上还固定有连接板（17），所述连接板（17）上固定有空心管（13），所述空心管（13）的下端安装有真空吸盘（18），用于承载负载；
所述第一RV传动装置（6）与嵌套在其内部的第一太阳轮（8），构成第一摆线针轮减速器；所述第二RV传动装置（16）与嵌套在其内部的第二太阳轮（9），构成第二摆线针轮减速器。
2.根据权利要求1所述的一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：所述丝杆（12）的一侧设有防护罩板（19），所述防护罩板（19）的底端设置在第二连接臂（15）上，所述防护罩板（19）的顶端与支撑座（11）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度、大负载的教学用三轴数控水平机器人，其特征在于：所述真空吸盘（18）的吸附能力在10Kg以上。
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