CN107214688A - 一种轻量化机器人及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻量化机器人及其制造方法，所述轻量化机器人包括底座、第一手臂、第二手臂、机头和执行机构；所述第一手臂和第二手臂为中空结构，且均为铝合金材质制成；所述第一手臂一端连接于底座上部，第一手臂另一端连接于第二手臂一端下部；所述机头固定安装在第二手臂上；所述执行机构上部从下当上依次穿接在第二手臂另一端和机头内。所述轻量化机器人结构紧凑，安装方便，且由于第一手臂和第二手臂采用铝合金材质，大大减轻了机器人重量，减小了机器人的制造成本。

Description

一种轻量化机器人及其制造方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种轻量化机器人及其制造方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，机器人的应用越来越广泛；为了满足越来越严格的使用条件，人们对机器人的性能提出了更高的要求。然而，目前大部分机器人的整体结构不紧凑，机器人的手臂等部件仍采用铸铁制成，导致机器人的重量较大，并且由于铸铁不易加工，使得不同尺寸的手臂需要对应不同的模具，大大提高了机器人的制造成本。
发明内容
为了克服以上现有技术的不足，本发明提供一种轻量化机器人，所述机器人的整体结构紧凑、重量较轻，且有效降低了机器人的制造成本；
本发明还提供一种轻量化机器人的制造方法。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种轻量化机器人，包括底座、第一手臂、第二手臂、机头和执行机构；所述第一手臂和第二手臂为中空结构，且均为铝合金材质制成；所述第一手臂一端连接于底座上部，第一手臂另一端连接于第二手臂一端下部；所述机头固定安装在第二手臂上；所述执行机构上部从下当上依次穿接在第二手臂另一端和机头内。
进一步的，所述第一手臂上下表面分别设有用于与第二手臂连接的第二安装槽和用于与底座连接的第一安装槽；
所述第二手臂上设有用于穿接执行机构的第一穿接孔以及用于安装机头的开口。
进一步的，所述第一手臂两端通过设置的盖板密封；第二手臂两端分别通过第一密封件和第二密封件密封。
进一步的，所述第一手臂、第二手臂均为长方体形。
进一步的，所述底座内固定安装有第一驱动电机，所述机头内设有固定安装在第二手臂开口内的第二驱动电机；所述第一驱动电机通过设置的第一谐波传动减速器与第一手臂一端连接，所述第二驱动电机通过设置的第二谐波传动减速器与第二手臂另一端连接。
进一步的，所述机头内还设有固定安装在第二手臂开口内的第三驱动电机和第四驱动电机，所述第三驱动电机和第四驱动电机用于驱动执行机构旋转，且第三驱动电机和第四驱动电机分别通过传动皮带与执行机构连接。
进一步的，所述机头还包括用于对第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机起保护作用的壳体，所述壳体通过螺钉固定在第二手臂上，壳体上设有用于穿接执行机构的第二穿接孔，所述第二穿接孔与第一穿接孔位置正对。
一种轻量化机器人的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.利用铝合金压铸生产工艺制造出第一手臂和第二手臂，并根据机器人的长度要求对第一手臂和第二手臂进行切割加工；
S2.将底座安装在第一手臂一端下部的第一安装槽中，并通过盖板将第一手臂两端的开口密封；
S3.将第二手臂一端安装在第一手臂另一端上部的第二安装槽中，并通过第一密封件和第二密封件分别将第二手臂两端的开口密封；
S4.将机头安装在第二手臂上，并将执行机构上部依次过第二手臂另一端和机头。
相比现有技术，本发明轻量化机器人包括底座、第一手臂、第二手臂、机头和执行机构；所述第一手臂和第二手臂为中空结构，且均为铝合金材质制成；所述第一手臂一端连接于底座上部，第一手臂另一端连接于第二手臂一端下部；所述机头固定安装在第二手臂上；所述执行机构上部从下当上依次穿接在第二手臂另一端和机头内；所述轻量化机器人结构紧凑，安装方便，且由于第一手臂和第二手臂采用铝合金材质，具有易于加工且不必采用众多模具的优点，大大减轻了机器人重量，减小了机器人的制造成本。
附图说明
图1为本发明轻量化机器人的立体图；
图2为本发明轻量化机器人的第一手臂的立体图；
图3为本发明轻量化机器人的第二手臂的立体图；
图4为本发明轻量化机器人的机头和执行机构的分解图；
图示：10、底座；11、第一谐波传动减速器；20、第一手臂；21、第二安装槽；22、盖板；30、第二手臂；31、第一穿接孔；32、开口；33、第一密封件；34、第二密封件；40、机头；41、第二谐波传动减速器；42、壳体；420、第二穿接孔；43、第二驱动电机；44、第三驱动电机；45、第四驱动电机；46、传动皮带；50、执行机构。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种轻量化机器人，包括底座10、第一手臂20、第二手臂30、机头40和执行机构50；所述第一手臂20和第二手臂30为中空结构，且均为铝合金材质制成；所述第一手臂20一端连接于底座10上部，第一手臂20另一端连接于第二手臂30一端下部；所述机头40固定安装在第二手臂30上；所述执行机构50上部从下当上依次穿接在第二手臂30另一端和机头40内。
本发明轻量化机器人结构紧凑，安装方便，极大减少了不必要的部件，减轻了机器人重量，有效的解决了机器人的安装以及搬运困难的问题。而且，相比以往机器人的手臂采用铸铁制成，而本发明的第一手臂20和第二手臂30为铝合金材质的中空结构，极大地减小了机器人的重量；此外，由于铝合金材质容易加工，第一手臂20和第二手臂30的长度可以根据实际需要进行随意加工，不需要对应不同长度的手臂制造不同的模具，极大减小了机器人的生产制造成本。
为了更好将底座10、第一手臂20、第二手臂30、机头40和执行机构50进行安装，所述第一手臂20上下表面分别设有用于与第二手臂30连接的第二安装槽21和用于与底座10连接的第一安装槽；所述第二手臂30上设有用于穿接执行机构50的第一穿接孔31以及用于安装机头40的开口32。
所述第一手臂20、第二手臂30均为长方体形，且所述第一手臂20两端通过设置的盖板22密封；第二手臂30两端分别通过第一密封件33和第二密封件34密封。在这里，所述第一手臂20、第二手臂30设置为长方体形可以方便根据实际需要的长度对其进行切割，这样不同长度的手臂不必都对应一套模具，极大减小了机器人制造成本；通过盖板22防止外界杂质进入第一手臂20内，通过第一密封件33和第二密封件34防止外界杂质进入第二手臂30内；这样就可以有效防止外界杂质进入机器人内部而造成损坏。
为了能够灵活地驱动第一手臂20和第二手臂30运动，所述底座10内固定安装有第一驱动电机，所述机头40内设有固定安装在第二手臂30开口32内的第二驱动电机43；所述第一驱动电机通过设置的第一谐波传动减速器11与第一手臂20一端连接，所述第二驱动电机43通过设置的第二谐波传动减速器41与第二手臂30另一端连接。在这里，设置第一谐波传动减速器11和第二谐波传动减速器41是为了分别减小第一驱动电机和第二驱动电机43的转速，避免第一驱动电机和第二驱动电机43的转速过大而对第一手臂20和第二手臂30造成损坏，且保证第一手臂20和第二手臂30平稳地运动；所述第一谐波传动减速器11安装在第一安装槽处；第二谐波传动减速器41安装在第二安装槽21处。
为了能够驱动执行机构50进行旋转运动，所述机头40内还设有固定安装在第二手臂30开口32内第三驱动电机44和第四驱动电机45，所述第三驱动电机44和第四驱动电机45用于驱动执行机构50旋转，且第三驱动电机44和第四驱动电机45分别通过传动皮带46与执行机构50连接。
为了保护第二驱动电机43、第三驱动电机44和第四驱动电机45，避免液体、灰尘等外来物质造成破坏，所述机头40还包括用于对第二驱动电机43、第三驱动电机44和第四驱动电机45起保护作用的壳体42，所述壳体42通过螺钉固定在第二手臂30上，壳体42上设有用于穿接执行机构50的第二穿接孔420，所述第二穿接孔420与第一穿接孔31位置正对。
为了能够快速有效地制造出所述轻量化机器人，本发明还公开了一种轻量化机器人的制造方法，包括以下步骤：
S1.利用铝合金压铸生产工艺制造出第一手臂20和第二手臂30，并根据机器人的长度要求对第一手臂20和第二手臂30进行切割加工；
S2.将底座10安装在第一手臂20一端下部的第一安装槽中，并通过盖板22将第一手臂20两端密封；
S3.将第二手臂30一端安装在第一手臂20另一端上部的第二安装槽21中，并通过第一密封件33和第二密封件34分别将第二手臂30两端密封；
S4.将机头40安装在第二手臂30上，并将执行机构50上部依次过第二手臂30另一端和机头40。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻量化机器人，其特征在于，包括底座、第一手臂、第二手臂、机头和执行机构；所述第一手臂和第二手臂为中空结构，且均为铝合金材质制成；所述第一手臂一端连接于底座上部，第一手臂另一端连接于第二手臂一端下部；所述机头固定安装在第二手臂上；所述执行机构上部从下当上依次穿接在第二手臂另一端和机头内。
2.根据权利要求1所述的轻量化机器人，其特征在于，所述第一手臂上下表面分别设有用于与第二手臂连接的第二安装槽和用于与底座连接的第一安装槽；所述第二手臂上设有用于穿接执行机构的第一穿接孔以及用于安装机头的开口。
3.根据权利要求2所述的轻量化机器人，其特征在于，所述第一手臂两端通过设置的盖板密封；第二手臂两端分别通过设置的第一密封件和第二密封件密封。
4.根据权利要求3所述的轻量化机器人，其特征在于，所述第一手臂、第二手臂均为长方体形。
5.根据权利要求4所述的轻量化机器人，其特征在于，所述底座内固定安装有第一驱动电机，所述机头内设有固定安装在第二手臂开口内的第二驱动电机；所述第一驱动电机通过设置的第一谐波传动减速器与第一手臂一端连接，所述第二驱动电机通过设置的第二谐波传动减速器与第二手臂另一端连接。
6.根据权利要求5所述的轻量化机器人，其特征在于，所述机头内还设有固定安装在第二手臂开口内的第三驱动电机和第四驱动电机，所述第三驱动电机和第四驱动电机用于驱动执行机构旋转，且第三驱动电机和第四驱动电机分别通过传动皮带与执行机构连接。
7.根据权利要求6所述的轻量化机器人，其特征在于，所述机头还包括用于对第二驱动电机、第三驱动电机和第四驱动电机起保护作用的壳体，所述壳体通过螺钉固定在第二手臂上，壳体上设有用于穿接执行机构的第二穿接孔，所述第二穿接孔与第一穿接孔位置正对。
8.如权利要求3至7任一项所述的轻量化机器人的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.利用铝合金压铸生产工艺制造出第一手臂和第二手臂，并根据机器人的长度要求对第一手臂和第二手臂进行切割加工；
S2.将底座安装在第一手臂一端下部的第一安装槽中，并通过盖板将第一手臂两端密封；
S3.将第二手臂一端安装在第一手臂另一端上部的第二安装槽中，并通过第一密封件和第二密封件分别将第二手臂两端密封；
S4.将机头安装在第二手臂上，并将执行机构上部依次过第二手臂另一端和机头。
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