CN110238817A - 六轴机器人 - Google Patents

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何兵兵
刘海英
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases

Abstract

本发明涉及机械设备技术领域,公开了一种六轴机器人,包括底座、驱动电机、立柱、关节、关节副、旋转臂和连杆装置,底座上设置有固定孔,立柱设置在底座上,旋转臂与立柱配合,立柱之中安装有能够驱动旋转臂绕立柱的轴心360度旋转的第一电机,关节副上安装有能够带动关节旋转的驱动电机,两个关节之间设置有连杆装置;连杆装置包括连接板和连接两个连接板的连接杆,连接板的两端分别设有与关节配合的圆盘,连接板上设有与连接杆配合的连杆孔,连接板上形成多个镂空槽。该机械臂整体结构简单,重量轻,方便移动,而且造价低廉。

Description

六轴机器人
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域,特别涉及一种六轴机器人。
背景技术
机械臂是一种可编程序的自动工业机械臂,机械臂是一种近年来迅速发展起来的重要的自动化装置,是一种人机协作的自动化设备,是实现工业化的重要手段,机械臂广泛应用于点胶、打螺丝、注塑、冲压、喷涂、压铸等生产中,起到取出成品或上下料的作用。
现有的机械臂的结构复杂,机械臂整体采用钢材制成。因为机械臂在工作的时候,两关节之间的轴柱或者是立柱还起到支撑作用,所以,现有的机械臂的两个关节之间都会用实心的轴柱或者是立柱来连接,这导致机械臂整体体积庞大,很笨重,而且造价高昂,也不便于移动,这无法满足日常桌面型人机协做的工作需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供六轴机器人,该机械臂整体结构简单,重量轻,方便移动,而且造价低廉。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
六轴机器人,包括底座、驱动电机、立柱、关节、关节副、旋转臂和连杆装置,所述底座上设置有固定孔,所述立柱设置在所述底座上,所述旋转臂与所述立柱配合,所述立柱之中安装有能够驱动旋转臂绕立柱的轴心360度旋转的第一电机,所述关节副上安装有能够带动关节旋转的驱动电机,两个关节之间设置有连杆装置;所述连杆装置包括连接板和连接两个所述连接板的连接杆,所述连接板的两端分别设有与所述关节配合的圆盘,所述连接板上设有与所述连接杆配合的连杆孔,所述连接板上形成多个镂空槽。
进一步地,所述连接板包括第一连接板和第二连接板,所述连接杆包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆;所述连接杆的两端分别与所述第一连接板和第二连接板配合。
进一步地,所述驱动电机包括第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机和第六电机;所述关节包括第一关节、第二关节、第三关节、第四关节和第五关节;所述关节副包括第一关节副和第二关节副,所述连杆装置包括第一连杆装置、第二连杆装置和第三连杆装置。
进一步地,所述第一关节副安装在所述旋转臂上,所述第一关节副上安装有能够驱动第一关节的第二电机;所述第一连杆装置的两端分别于所述第一关节和第二关节配合,所述第二关节与所述第二关节副配合,所述第二关节副上安装有能够驱动第二关节的第三电机;所述第二关节副上还安装有能够驱动第三关节旋转的第四电机。
进一步地,所述第二连杆装置的两端分别与所述第三关节和第四关节配合,所述第二连杆装置远离所述第三关节的末端安装有能够驱动第四关节旋转的第五电机。
进一步地,所述第三连杆装置的两端分别于所述第四关节和第五关节配合,所述第五关节上安装有能够驱动抓手旋转的第六电机。
进一步地,所述关节、关节副和连杆装置均采用铝合金材料制成。
与现有技术相比,本发明公开了六轴机器人,该机械臂包括底座、驱动电机、立柱、关节、关节副、旋转臂和连杆装置,本发明中的关节、关节副和连杆装置均采用铝合金材料制成,铝合金材料密度小,强度大,转动惯量小,防腐蚀,重量轻,使得机械臂在减轻自身重量的同时,能够满足负载的要求。本发明公开的连杆装置代替了现有的轴柱、立柱等,该连接装置的两端分别与两个不同的关节配合;该连接装置包括连接板和连接两个连接板的连接杆,连接板上形成多个镂空槽,这样可以减少材料的使用;而且机械臂的底座上设有用于固定的固定孔,底座上的立柱使得机械臂的整体重心依旧在底座上,这样有利于机械臂的工作。
附图说明
图1为机械臂的立体图;
图2为机械臂另一个方向的立体图;
图3为第一连杆装置的立体图;
图4为第一连杆装置另一个方向的立体图。
图中:1底座、2驱动电机、21第一电机、22第二电机、23第三电机、24第四电机、25第五电机、26第六电机、3立柱、4关节、41第一关节、42第二关节、43第三关节、44第四关节、45第五关节、5关节副、51第一关节副、52第二关节副、6旋转臂、7连杆装置、71第一连杆装置、72第二连杆装置、73第三连杆装置、81连接板、811第一连接板、812第二连接板、82连接杆、9抓手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
如图1-4所示,本发明公开了六轴机器人,包括底座1、驱动电机2、立柱3、关节4、关节副5、旋转臂6和连杆装置7,底座1上设置有固定孔,所以可以通过固定孔把机械臂固定在工作台上。上述的关节4、关节副5和连杆装置7均采用铝合金材料制成。铝合金材料密度小,强度大,转动惯量小,防腐蚀,重量轻,使得机械臂在减轻自身重量的同时,能够满足负载的要求。
具体的,上述的关节副5包括第一关节副51和第二关节副52,关节副5可以限制安装在关节副5上的电机驱动关节摆动的摆动角度。
具体的,驱动电机2包括第一电机21、第二电机22、第三电机23、第四电机24、第五电机25和第六电机26;关节4包括第一关节41、第二关节42、第三关节43、第四关节44和第五关节45。连杆装置7包括第一连杆装置71、第二连杆装置72和第三连杆装置73。
连杆装置7包括连接板81和连接两个连接板81的连接杆82,连接板81的两端分别设有与关节4配合的圆盘,连接板81上设有与连接杆82配合的连杆孔,连接板81上形成多个镂空槽,这样可以减少材料的使用,从而减轻机械臂的重量。该连杆装置的结构,大大地简化了机械臂的结构。
连接板81包括第一连接板811和第二连接板812,连接杆82包括第一连接杆82、第二连接杆82、第三连接杆82和第四连接杆82;连接杆82的两端分别与第一连接板811和第二连接板812配合。
立柱3设置在底座1上,旋转臂6与立柱3配合,立柱3之中安装有能够驱动旋转臂6绕立柱3的轴心360度旋转的第一电机21,关节副5上安装有能够带动关节4旋转的驱动电机2,两个关节4之间设置有连杆装置7。旋转臂6可以带动第一关节副51绕旋转臂6的轴心进行360度旋转。
更进一步地,第一关节副51安装在旋转臂6上,第一关节副51上安装有能够驱动第一关节41的第二电机22,第一连杆装置71的两端分别于第一关节41和第二关节42配合,第二电机22旋转带动第一连杆装置71摆动。
第二关节42与第二关节副52配合,第二关节副52上安装有能够驱动第二关节42的第三电机23,第三电机23旋转驱动第二关节副52摆动。第二关节副52上还安装有能够驱动第三关节43旋转的第四电机24,具体的,第二关节副52的两端分别与第三电机23和第四电机24配合。
第二连杆装置72的两端分别与第三关节43和第四关节44配合,第二连杆装置72远离第三关节43的末端安装有能够驱动第四关节44旋转的第五电机25。第三连杆装置73的两端分别于第四关节44和第五关节45配合,第五关节45上安装有能够驱动抓手9旋转的第六电机26。从图2可以看出,第四关节44和第五关节45上均安装有齿轮,而且第四关节44和第五关节45之间设置有传动链,第四关节44和第五关节45同步传动。
本发明的工作原理和优点:该机械臂包括底座1、驱动电机2、立柱3、关节4、关节副5、旋转臂6和连杆装置7,本发明中的关节4、关节副5和连杆装置7均采用铝合金材料制成,铝合金材料密度小,强度大,转动惯量小,防腐蚀,重量轻,使得机械臂在减轻自身重量的同时,能够满足负载的要求。本发明公开的连杆装置7代替了现有的轴柱、立柱3,简化了机械臂的整体结构。该连接装置的两端分别与两个不同的关节4配合;该连接装置包括连接板81和连接两个连接板81的连接杆82,连接板81上形成多个镂空槽,这样可以减少材料的使用;而且机械臂的底座1上设有用于固定的固定孔,底座1上的立柱3使得机械臂的整体重心依旧在底座1上,这样有利于机械臂的工作。提高了工作效率,大大的减少了人力劳动强度。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种六轴机器人,包括底座(1)和驱动电机(2),其特征在于:还包括立柱(3)、关节(4)、关节副(5)、旋转臂(6)和连杆装置(7),所述底座(1)上设置有固定孔,所述立柱(3)设置在所述底座(1)上,所述旋转臂(6)与所述立柱(3)配合,所述立柱(3)之中安装有能够驱动旋转臂(6)绕立柱(3)的轴心360度旋转的第一电机(21),所述关节副(5)上安装有能够带动关节(4)旋转的驱动电机(2),两个关节(4)之间设置有连杆装置(7);
所述连杆装置(7)包括连接板(81)和连接两个所述连接板(81)的连接杆(82),所述连接板(81)的两端分别设有与所述关节(4)配合的圆盘,所述连接板(81)上设有与所述连接杆(82)配合的连杆孔,所述连接板(81)上形成多个镂空槽。
2.根据权利要求1所述的六轴机器人,其特征在于:所述连接板(81)包括第一连接板(811)和第二连接板(812),所述连接杆(82)包括第一连接杆(82)、第二连接杆(82)、第三连接杆(82)和第四连接杆(82);所述连接杆(82)的两端分别与所述第一连接板(811)和第二连接板(812)配合。
3.根据权利要求2所述的六轴机器人,其特征在于:所述驱动电机(2)包括第一电机(21)、第二电机(22)、第三电机(23)、第四电机(24)、第五电机(25)和第六电机(26);所述关节(4)包括第一关节(41)、第二关节(42)、第三关节(43)、第四关节(44)和第五关节(45);所述关节副(5)包括第一关节副(51)和第二关节副(52),所述连杆装置(7)包括第一连杆装置(71)、第二连杆装置(72)和第三连杆装置(73)。
4.根据权利要求3所述的六轴机器人,其特征在于:所述第一关节副(51)安装在所述旋转臂(6)上,所述第一关节副(51)上安装有能够驱动第一关节(41)的第二电机(22);所述第一连杆装置(71)的两端分别于所述第一关节(41)和第二关节(42)配合,所述第二关节(42)与所述第二关节副(52)配合,所述第二关节副(52)上安装有能够驱动第二关节(42)的第三电机(23);所述第二关节副(52)上还安装有能够驱动第三关节(43)旋转的第四电机(24)。
5.根据权利要求4所述的六轴机器人,其特征在于:所述第二连杆装置(72)的两端分别与所述第三关节(43)和第四关节(44)配合,所述第二连杆装置(72)远离所述第三关节(43)的末端安装有能够驱动第四关节(44)旋转的第五电机(25)。
6.根据权利要求5所述的六轴机器人,其特征在于:所述第三连杆装置(73)的两端分别于所述第四关节(44)和第五关节(45)配合,所述第五关节(45)上安装有能够驱动抓手(9)旋转的第六电机(26)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的六轴机器人,其特征在于:所述关节(4)、关节副(5)和连杆装置(7)均采用铝合金材料制成。
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