CN107150334A - 一种平面关节机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平面关节机器人，主要内容为：第一伺服电机安装在第一谐波减速器上，连接轴下端与第一谐波减速器输出轴连接，第一轴承座安装在底座顶面上，大臂通过螺钉安装在连接轴上，第二轴承座安装在大臂上，旋转轴上端通过螺钉安装在小臂上，第二伺服电机安装在第二谐波减速器上，第二谐波减速器安装在小臂上，端盖与第二谐波减速器输出轴连接，立板安装在小臂上，直线导轨安装在立板上，滑块安装在直线导轨上，移动滑台安装在滑块上，上轴承座安装在立板上，螺母安装在丝杠上，从动带轮安装在丝杠顶端，移动板安装在上轴承座的底面上，第三伺服电机安装在移动板上，主动带轮安装在第三伺服电机的输出轴上。

Description

一种平面关节机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体地说，特别涉及一种平面关节机器人。
背景技术
目前，Scara机械手广泛应用于各个领域的生产加工，但市面上销售的Scara机械手多为四轴的，且成本较高，刚性不足等，而多数生产企业在使用过程中不需第四轴即可满足生产需求，这样就会造成资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种平面关节机器人，其保留应有性能的同时提高其刚性和降低生产成本，使应用范围更广泛。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平面关节机器人，包括第一伺服电机、第一联轴器、第一锁紧螺母、第一轴承、第一谐波减速器、底座、连接件、第一轴承座、透盖、连接轴、大臂、旋转轴、第二联轴器、端盖、第二锁紧螺母、第二轴承、第二轴承座、第二伺服电机、第二谐波减速器、小臂、第三轴承、下轴承座、丝杠、螺母、移动滑台、滑块、上轴承座、从动带轮、同步齿形带、主动带轮、移动板、第三伺服电机、直线导轨和立板；所述第一伺服电机安装在第一谐波减速器上，所述第一谐波减速器安装在连接件上，所述连接轴两端分别通过第一轴承安装在第一轴承座内，所述连接轴下端通过第一联轴器与第一谐波减速器输出轴连接，所述第一锁紧螺母安装在连接轴上且第一锁紧螺母顶端顶在下端第一轴承上，所述第一轴承座通过螺钉安装在底座顶面上，所述透盖安装在第一轴承座上且透盖底部顶在上端第一轴承上，所述大臂通过螺钉安装在连接轴上，所述第二轴承座通过螺钉安装在大臂上，所述旋转轴上下两端通过第二轴承安装在第二轴承座内，所述第二锁紧螺母安装在旋转轴上且第二锁紧螺母顶面顶在下端第二轴承上，所述端盖通过螺钉安装在第二轴承座的底面上，所述旋转轴上端通过螺钉安装在小臂上，所述第二伺服电机安装在第二谐波减速器上，所述第二谐波减速器安装在小臂上，所述端盖通过第二联轴器与第二谐波减速器输出轴连接，所述立板固定安装在小臂上，所述直线导轨安装在立板上，所述滑块安装在直线导轨上，所述移动滑台安装在滑块上，所述丝杠下端通过第三轴承安装在下轴承座上，所述下轴承座安装在立板上，所述丝杆上端通过第三轴承安装在上轴承座上，所述上轴承座安装在立板上，所述螺母安装在丝杠上且螺母安装在移动滑台上，所述从动带轮安装在丝杠顶端，所述移动板安装在上轴承座的底面上，所述第三伺服电机安装在移动板上，所述主动带轮安装在第三伺服电机的输出轴上，所述同步齿形带安装在主动带轮和从动带轮上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述端盖通过轴和圆盘组成且轴通过螺钉固定在圆盘上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述小臂与立板之间安装有加强筋。
作为本发明的一种优选实施方式，所述上轴承座与立板之间安装有加强筋。
本发明的底座安装于工作台上，电机安装于底座内部，减少了转动惯量，优化了结构，为减少结构的复杂性，对大小臂的结构设计采用模块化设计原则。大臂的第一伺服电机上端的第一谐波减速器与连接件通过螺栓相连，使第一谐波减速器固定到连接件上，第一伺服电机位于底座内，减少了转动惯量；第一谐波减速器通过第一联轴器与连接轴连接，以实现大臂的旋转；第一轴承安装于第一轴承座内，上面的第一轴承上端有透盖固定，下端有轴肩，下面的第一轴承上端有轴肩，下端通过连接件顶住轴承外圈；另外第一轴承座通过螺栓固定在底座顶端，从而实现了大臂的回转。
机器人小臂第二谐波减速器安装在小臂上，与旋转轴通过螺栓连接在一起，故第二伺服电机输出转矩后，第二伺服电机轴受底部伸出轴固定限制无法转动，从而电机整体反方向旋转，底部伸出轴通过螺栓固定在第二轴承座上，而第二轴承座固定在大臂上，从而带动小臂的转动。
机器人第三轴通过第三伺服电机由同步齿形带驱动丝杠的转动，从而带动移动滑台沿着立板上的直线导轨实现上下移动。
本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)两关节三轴机构，两关节均可采用高品质进口谐波减速机，第三轴采用丝杆滑轨传动机构，刚性更强可承载较大力距；(2)第三轴的移动滑台可根据不同需求安装各种装置(如机械手爪、锁螺丝机头、焊锡机头，点胶机头等)适于各行业的生产需要；(3)成本比市场的普遍的四轴低；可批量使用在不用Z轴旋转的场合，性价比高，适合批量推广。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1：第一伺服电机，2：第一联轴器，3：第一锁紧螺母，4：第一轴承，5：第一谐波减速器，6：底座，7：连接件，8：第一轴承座，9：透盖，10：连接轴，11：大臂，12：旋转轴，13：第二联轴器，14：端盖，15：第二锁紧螺母，16：第二轴承，17：第二轴承座，18：第二伺服电机，19：第二谐波减速器，20：小臂，21：第三轴承，22：下轴承座，23：丝杠，24：螺母，25：移动滑台，26：滑块，27：上轴承座，28：从动带轮，29：同步齿形带，30：主动带轮，31：移动板，32：第三伺服电机，33：直线导轨，34：立板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种平面关节机器人，包括第一伺服电机1、第一联轴器2、第一锁紧螺母3、第一轴承4、第一谐波减速器5、底座6、连接件7、第一轴承座8、透盖9、连接轴10、大臂11、旋转轴12、第二联轴器13、端盖14、第二锁紧螺母15、第二轴承16、第二轴承座17、第二伺服电机18、第二谐波减速器19、小臂20、第三轴承21、下轴承座22、丝杠23、螺母24、移动滑台25、滑块26、上轴承座27、从动带轮28、同步齿形带29、主动带轮30、移动板31、第三伺服电机32、直线导轨33和立板34；所述第一伺服电机1安装在第一谐波减速器5上，所述第一谐波减速器5安装在连接件7上，所述连接轴10两端分别通过第一轴承4安装在第一轴承座8内，所述连接轴10下端通过第一联轴器2与第一谐波减速器5输出轴连接，所述第一锁紧螺母3安装在连接轴10上且第一锁紧螺母3顶端顶在下端第一轴承4上，所述第一轴承座8通过螺钉安装在底座6顶面上，所述透盖9安装在第一轴承座8上且透盖9底部顶在上端第一轴承4上，所述大臂11通过螺钉安装在连接轴10上，所述第二轴承座17通过螺钉安装在大臂11上，所述旋转轴12上下两端通过第二轴承16安装在第二轴承座17内，所述第二锁紧螺母15安装在旋转轴12上且第二锁紧螺母15顶面顶在下端第二轴承16上，所述端盖14通过螺钉安装在第二轴承座17的底面上，所述旋转轴12上端通过螺钉安装在小臂20上，所述第二伺服电机18安装在第二谐波减速器19上，所述第二谐波减速器19安装在小臂20上，所述端盖14通过第二联轴器13与第二谐波减速器19输出轴连接，所述立板34固定安装在小臂20上，所述直线导轨33安装在立板34上，所述滑块26安装在直线导轨33上，所述移动滑台25安装在滑块26上，所述丝杠23下端通过第三轴承21安装在下轴承座22上，所述下轴承座22安装在立板34上，所述丝杆23上端通过第三轴承21安装在上轴承座27上，所述上轴承座27安装在立板34上，所述螺母24安装在丝杠23上且螺母24安装在移动滑台25上，所述从动带轮28安装在丝杠23顶端，所述移动板31安装在上轴承座27的底面上，所述第三伺服电机32安装在移动板31上，所述主动带轮30安装在第三伺服电机32的输出轴上，所述同步齿形带29安装在主动带轮30和从动带轮28上。
优选的，所述端盖14通过轴和圆盘组成且轴通过螺钉固定在圆盘上。降低了端盖14的制造成本，降低了端盖14的加工难度。
优选的，所述小臂20与立板34之间安装有加强筋。提高了立板34的稳定性和刚度，提高了其刚性。
优选的，所述上轴承座27与立板34之间安装有加强筋。提高了上轴承座34的稳定性和刚度，提高了其刚性。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种平面关节机器人，其特征在于：包括第一伺服电机、第一联轴器、第一锁紧螺母、第一轴承、第一谐波减速器、底座、连接件、第一轴承座、透盖、连接轴、大臂、旋转轴、第二联轴器、端盖、第二锁紧螺母、第二轴承、第二轴承座、第二伺服电机、第二谐波减速器、小臂、第三轴承、下轴承座、丝杠、螺母、移动滑台、滑块、上轴承座、从动带轮、同步齿形带、主动带轮、移动板、第三伺服电机、直线导轨和立板；所述第一伺服电机安装在第一谐波减速器上，所述第一谐波减速器安装在连接件上，所述连接轴两端分别通过第一轴承安装在第一轴承座内，所述连接轴下端通过第一联轴器与第一谐波减速器输出轴连接，所述第一锁紧螺母安装在连接轴上且第一锁紧螺母顶端顶在下端第一轴承上，所述第一轴承座通过螺钉安装在底座顶面上，所述透盖安装在第一轴承座上且透盖底部顶在上端第一轴承上，所述大臂通过螺钉安装在连接轴上，所述第二轴承座通过螺钉安装在大臂上，所述旋转轴上下两端通过第二轴承安装在第二轴承座内，所述第二锁紧螺母安装在旋转轴上且第二锁紧螺母顶面顶在下端第二轴承上，所述端盖通过螺钉安装在第二轴承座的底面上，所述旋转轴上端通过螺钉安装在小臂上，所述第二伺服电机安装在第二谐波减速器上，所述第二谐波减速器安装在小臂上，所述端盖通过第二联轴器与第二谐波减速器输出轴连接，所述立板固定安装在小臂上，所述直线导轨安装在立板上，所述滑块安装在直线导轨上，所述移动滑台安装在滑块上，所述丝杠下端通过第三轴承安装在下轴承座上，所述下轴承座安装在立板上，所述丝杆上端通过第三轴承安装在上轴承座上，所述上轴承座安装在立板上，所述螺母安装在丝杠上且螺母安装在移动滑台上，所述从动带轮安装在丝杠顶端，所述移动板安装在上轴承座的底面上，所述第三伺服电机安装在移动板上，所述主动带轮安装在第三伺服电机的输出轴上，所述同步齿形带安装在主动带轮和从动带轮上。
2.如权利要求1所述的一种平面关节机器人，其特征在于：所述端盖通过轴和圆盘组成且轴通过螺钉固定在圆盘上。
3.如权利要求1所述的一种平面关节机器人，其特征在于：所述小臂与立板之间安装有加强筋。
4.如权利要求1所述的一种平面关节机器人，其特征在于：所述上轴承座与立板之间安装有加强筋。
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