CN110238834A - 一种机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种机器人,包括第一关节结构、第二关节结构、第三关节结构、第四关节结构、第五关节结构、第六关节结构和机械手,所述机器人运行时每个关节结构能够绕一个轴线方向进行转动,六个关节结构可在六个轴线方向进行独立转动,机械手可沿直线进行伸缩移动,使得机器人能够到达任何角度和位置,实现工业应用中的无死角工作,且同时采用六个伺服电机作为驱动源,并引入多个减速机,使机器人的操作动作更加平稳可控,且可通过设定各减速机减速比例、设定各伺服电机及油缸气缸工作程序,可以达到对机器人的自动精准控制,并通过多个轴承座和轴承结构保证无阻尼传动和稳定动力传递,使得机器人具有良好运行稳定性和工作自动化。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体涉及一种多维度机器人,尤其是一种六维度可伸缩机器人。
背景技术
机器人在现代工业中的地位越来越重要,随着工业自动化、智能化、现代化的发展,先进的机器人逐渐进入现代工业尤其是先进制造业的工厂,起着越来越重要的作用,比如现在汽车制造业,对机器人的依赖越来越多。对于机器人在工业中的应用来说,要求其能够自由操控的维度越多越好,机器人的维度数是指机器人能够自由转动的轴线方向数或者能够自由移动的直线方向数,维度越多表明机器人能够自由转动的轴线方向数越多或者能够自由移动的直线方向数越多。现在的工业应用中,多维度转动机器人的应用更加普遍,但是现有技术中的机器人多数局限于三个维度的转动,典型的沿着相互垂直的X-Y-Z三个方向进行转动,这种机器人越来越无法满足现代先进制造业的使用需求,亟需发明一种更多维度的能够实现无死角工作的多维度机器人。
发明内容
本发明基于上述现有技术问题提出一种全新的多维度机器人,所述机器人能够同时绕六条相互独立的轴线进行独立转动、并能够沿一直线方向进行伸缩移动,属于一种六轴可伸缩机器人(也叫六维度机器人或六维度可伸缩机器人),使得安装于机器人上的机械手能够到达任何需要操控的角度和位置,实现了机器人的无死角工作,是对现有机器人的替代改进,能够广泛应用于现代工业制造业,应用前景广阔。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种机器人,包括第一关节结构、第二关节结构、第三关节结构、第四关节结构、第五关节结构、第六关节结构和机械手;所述第一关节结构能够提供绕第一轴的运动,所述第二关节结构安装于所述第一关节结构上,所述第二关节结构能够提供绕第二轴的运动,所述第三关节结构连接于所述第二关节结构,所述第三关节结构能够提供绕第三轴的运动,所述第四关节结构安装于所述第三关节结构上,所述第四关节结构能够提供绕第四轴的运动,所述第五关节结构安装于所述第四关节结构上,所述第五关节结构能够提供绕第五轴的运动,所述第六关节结构安装于所述第四关节结构和第五关节结构上,所述第六关节结构能够提供绕第六轴的运动;所述机械手安装于所述第六关节结构上,并能够提供直线伸缩移动,且机械手的张开幅度和抓取角度可调节。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第一关节结构包括:底座5、第一RV减速机6、第一电机座8、第一减速机轴10和第一伺服电机17,所述第一电机座8包括有第一安装座和第二安装座,所述第一伺服电机17和第一RV减速机6安装于所述第一电机座8的第一安装座上,所述第一伺服电机17的输出转轴连接于所述第一减速机轴10,所述第一减速机轴10连接于所述第一RV减速机6的传动输入端,所述第一RV减速机6的传动输出端连接于所述底座5;所述第二关节结构包括:第二伺服电机13、第二减速机轴12、第二RV减速机80和摇转臂79,所述第二伺服电机13和第二RV减速机80安装于所述第一电机座8的第二安装座上,所述第二伺服电机13的输出转轴连接于所述第二减速机轴12,所述第二减速机轴12连接于所述第二RV减速机80的传动输入端,所述第二RV减速机80的传动输出端连接于所述摇转臂79的一端;所述第三关节结构包括:第三伺服电机20、第三减速机轴21、第二电机座23和第三RV减速机78,所述第二电机座23包括有第一安装座和第二安装座,所述第三伺服电机20和第三RV减速机78安装于所述第二电机座23的第一安装座上,所述第三伺服电机20的输出转轴连接于所述第三减速机轴21,所述第三减速机轴21连接于所述第三RV减速机78的传动输入端,所述第三RV减速机78的传动输出端连接于所述摇转臂79的另一端;所述第四关节结构包括:第四伺服电机18、第一联接板19、第一谐波减速机22、旋转臂70、第二联接板71、交叉滚子轴承72、回转轴73、第一深沟球滚珠轴承74和法兰联接件75,所述第四伺服电机18安装于所述第一联接板19上,所述第四伺服电机18的输出转轴连接于所述第一谐波减速机22的传动输入端,所述第一谐波减速机22安装于所述第二电机座23的第二安装座上,所述第一联接板19安装于所述第二电机座23的第二安装座上,所述第一谐波减速机22的传动输出端连接于所述法兰联接件75,所述回转轴73通过所述第一深沟球滚珠轴承74和交叉滚子轴承72转动安装于所述第二电机座23的第二安装座上,所述第二联接板71安装于所述第二电机座23的第二安装座上,并将所述回转轴73、第一深沟球滚珠轴承74和交叉滚子轴承72限制于所述第二电机座23的第二安装座内,所述回转轴73的前端连接于所述法兰联接件75,所述旋转臂70的前端形成有转动连接座,所述旋转臂70的后端形成有转动安装U型腔,所述转动安装U型腔包括相互平行的两个侧壁,每个侧壁上形成有安装孔,所述旋转臂70的前端和后端之间形成有第一安装腔体和第二安装腔体,所述回转轴73的后端连接于所述旋转臂70的转动连接座;所述第五关节结构包括:第一电机压盖86、第一密封垫85、第一同步带65、第一同步带轮89、第二同步带轮64、第一轴承压盖63、第二深沟球滚珠轴承62、第三减速机轴60、第三谐波减速机59、轴套58、第一轴承座56、转轴54、第五伺服电机69和第一安装板88,所述第五伺服电机69安装于所述旋转臂70的第一安装腔体内,且所述第五伺服电机69的前端面连接于所述第一安装板88,所述第一安装板88连接于所述旋转臂70的一侧面,所述第五伺服电机69的输出转轴连接于所述第一同步带轮89,所述第三谐波减速机59的传动输入端连接于所述第三减速机轴60的一端,所述第三减速机轴60的另一端穿过所述第一轴承压盖63后连接于所述第二同步带轮64,且在所述第三减速机轴60和第一轴承压盖63之间设置有所述第二深沟球滚珠轴承62,所述第三谐波减速机59的传动输出端连接于所述轴套58,所述第三谐波减速机59安装于所述第一轴承座56内,所述第一轴承压盖63连接于所述第一轴承座56上并将所述第三谐波减速机59限制于所述第一轴承座56内,所述第一轴承座56连接于所述旋转臂70的转动安装U型腔的一侧壁,所述转轴54转动安装于所述旋转臂70的转动安装U型腔内,所述轴套58连接于所述转轴54,所述第一同步带轮89和第二同步带轮64通过所述第一同步带65传动连接,所述第一密封垫85沿所述旋转臂70一侧面的边缘设置,所述第一电机压盖86连接于所述旋转臂70的一侧面并压紧所述第一密封垫85;所述第六关节结构包括:第二电机压盖28、第二密封垫29、第二同步带30、第三同步带轮31、第二轴承座37、第一骨架油封39、主动轮40、旋转座41、从动轮42、轴承套44、第二谐波减速机47、第三轴承座48、联接套49、第二轴承压盖52、第二骨架油封53、第六伺服电机66、第四同步带轮67、第二安装板68和若干轴承件,所述第六伺服电机66安装于所述旋转臂70的第二安装腔体内,且所述第六伺服电机66的前端面连接于所述第二安装板68,所述第二安装板68连接于所述旋转臂70的另一侧面,所述第六伺服电机66的输出转轴连接于所述第四同步带轮67,所述主动轮40包括主动中心轴和主动锥齿轮,所述主动中心轴通过轴承转动支撑于所述第二轴承座37内,所述第三同步带轮31连接于所述主动中心轴,所述第三同步带轮31与所述第四同步带轮67通过所述第二同步带30传动连接,所述第二轴承座37连接于所述旋转臂70的转动安装U型腔的另一侧壁,所述第一骨架油封39安装于所述转轴54内,所述第二密封垫29沿所述旋转臂70另一侧面的边缘设置,所述第二电机压盖28连接于所述旋转臂70的另一侧面并压紧所述第二密封垫29,所述转轴54的内部形成齿轮传动腔,所述主动锥齿轮伸入所述转轴54的齿轮传动腔内,所述从动轮42包括从动中心轴和从动锥齿轮,所述从动中心轴通过轴承转动支撑于所述轴承套44内,所述轴承套44连接于所述转轴54,所述第二谐波减速机47安装于所述旋转座41内,所述从动中心轴连接于所述第二谐波减速机47的传动输入端,所述第二谐波减速机47的传动输出端连接于所述第三轴承座48,所述联接套49连接于所述第三轴承座48,所述第三轴承座48通过轴承转动支撑于所述旋转座41内,所述第二轴承压盖52连接于所述旋转座41的端面,所述旋转座41连接于所述转轴54的端面,所述从动锥齿轮伸入所述转轴54的齿轮传动腔内,且所述从动锥齿轮与主动锥齿轮在所述齿轮传动腔内垂直啮合,所述联接套49作为机械手的连接终端,所述第二骨架油封53设置于所述联接套49和第二轴承压盖52之间;所述机械手包括:机械手连接座90、伸缩油缸91、气缸连接座93、第一转动关节94、手指气缸95、第二转动关节96和抓取手指97,所述伸缩油缸91的底座连接于所述机械手连接座90,所述机械手连接座90安装于所述第六关节结构的联接套49上,所述伸缩油缸91的自由端连接于所述气缸连接座93,所述手指气缸95的底座通过所述第一转动关节94连接于所述气缸连接座93,所述手指气缸95的自由端通过所述第二转动关节96连接于所述抓取手指97;所述机器人运行时,在所述第一伺服电机17的作用下,所述第一电机座8能够相对于所述底座绕第一轴进行转动,在所述第二伺服电机13的作用下,所述摇转臂79能够相对于所述第一电机座8绕第二轴进行转动,在所述第三伺服电机20的作用下,所述第二电机座23能够相对于所述摇转臂79绕第三轴进行转动,在所述第四伺服电机18的作用下,所述旋转臂70能够相对于所述第二电机座23绕第四轴进行转动,在所述第五伺服电机69的作用下,所述转轴54能够相对于所述旋转臂70绕第五轴进行转动,在所述第六伺服电机的作用下,所述联接套49能够相对于所述转轴54绕第六轴进行转动,且所述第二轴与所述第一轴垂直,所述第三轴与所述第二轴平行,所述第四轴与所述第三轴垂直,所述第五轴与所述第四轴垂直,所述第六轴与所述第五轴垂直;在所述伸缩油缸91的作用下,所述抓取手指97能够沿直线进行伸缩移动,在所述手指气缸95的作用下,所述抓取手指97能够抓紧或松开被抓取对象,通过所述第一转动关节94调节机械手的张开幅度,通过所述第二转动关节96调节机械手的抓取角度。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第一关节结构还包括第一防撞块84,所述第一伺服电机17固定安装于所述第一电机座8的第一安装座的上表面,所述第一伺服电机17的输出转轴固定连接于所述第一减速机轴10的一端,所述第一RV减速机6的壳体固定安装于所述第一电机座8的第一安装座的下表面,所述第一减速机轴10的另一端连接于所述第一RV减速机6的传动输入端,所述第一RV减速机6的传动输出端连接于所述底座5,所述第一防撞块84设置于所述底座5上,用于限制所述第一电机座8相对于所述底座5的转动角度。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第二关节结构还包括第二防撞块81,所述第二伺服电机13固定安装于所述第一电机座8的第二安装座的一侧,所述第二伺服电机13的输出转轴固定连接于所述第二减速机轴12的一端,所述第二RV减速机80的壳体固定安装于所述第一电机座8的第二安装座的另一侧,所述第二减速机轴12的另一端连接于所述第二RV减速机80的传动输入端,所述第二RV减速机80的传动输出端连接于所述摇转臂79的一端,所述第二防撞块81设置于所述第一电机座8上,用于限制所述摇转臂79相对于所述第一电机座8的转动角度。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第三关节结构还包括有第四防撞块77,所述第三伺服电机20固定安装于所述第二电机座23的第一安装座的一侧,所述第三伺服电机20的输出转轴固定连接于所述第三减速机轴21的一端,所述第三RV减速机78的壳体固定安装于所述第二电机座23的第一安装座的另一侧,所述第三减速机轴21的另一端连接于所述第三RV减速机78的传动输入端,所述第三RV减速机78的传动输出端连接于所述摇转臂79的另一端,所述第四防撞块77设置于所述第二电机座23上,用于限制所述第二电机座23相对于所述摇转臂79的转动角度。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第四关节结构还包括有电机端盖16,所述第二电机座23的第二安装座一体形成于第一安装座的上方,且在所述第二安装座上形成有安装通道,所述第四伺服电机18固定安装于所述第一联接板19上,所述第四伺服电机18的输出转轴穿过所述第一联接板19的中央通孔后连接于所述第一谐波减速机22的传动输入端,所述第一谐波减速机22的壳体固定安装于所述安装通道内,所述第一联接板19固定安装于所述安装通道内,并处于所述第四伺服电机18和第一谐波减速机22之间,所述电机端盖16固定连接于所述安装通道的前端开口,并将所述第四伺服电机18、第一联接板19和第一谐波减速机22盖设于所述安装通道内,所述第一谐波减速机22的传动输出端固定连接于所述法兰联接件75,所述回转轴73包括中心连接轴和连接凸缘,所述连接凸缘形成于所述中心连接轴的后端,所述第一深沟球滚珠轴承74安装于所述中心连接轴上,所述交叉滚子轴承72安装于所述连接凸缘上,所述回转轴73伸入所述安装通道内且所述回转轴的前端固定连接于所述法兰联接件75,所述第二联接板71具有圆环状结构,且所述第二联接板71固定连接于所述安装通道的后端开口,通过所述第二联接板71将所述交叉滚子轴承72限制于所述安装通道内,所述回转轴73的连接凸缘的后端面穿过所述第二联接板71后固定连接于所述旋转臂70的转动连接座。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第五关节结构还包括第三深沟球滚珠轴承55;所述第一轴承座56包括第一连接法兰和第一连接座,所述第一连接法兰通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的转动安装U型腔的一侧壁上,所述第一连接座伸入所述转动安装U型腔内,所述转轴54的一侧形成有第一安装凹槽,所述第一安装凹槽套设于所述第一连接座上,且在所述第一连接座和第一安装凹槽之间设置有所述第三深沟球滚珠轴承55,所述转轴的一侧在所述转动安装U型腔内通过所述第三深沟球滚珠轴承55转动安装于所述第一轴承座56的第一连接座上。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述第六关节结构还包括第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35、第二微型球轴承36、带轮压盖32、第五深沟球滚珠轴承38、第六深沟球滚珠轴承43、第七深沟球滚珠轴承45、第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51;所述第二轴承座37具有第二连接法兰和第二连接座,所述第二连接法兰通过螺丝固定连接于所述转动安装U型腔的另一侧壁上,所述第二连接座伸入所述转动安装U型腔内,所述转轴54的另一侧形成有连通所述齿轮传动腔的圆柱通道,所述第二连接座穿过所述圆柱通道,且在所述第二连接座和所述圆柱通道之间设置有所述第五深沟球滚珠轴承38和所述第一骨架油封39,所述转轴的另一侧在所述转动安装U型腔内通过所述第五深沟球滚珠轴承38转动安装于所述第二轴承座56的第二连接座上;所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36安装于所述第二轴承座37的第二连接座内,且所述内隔套35处于所述外隔套34内,所述第一微型球轴承33和第二微型球轴承36设置于所述外隔套34和内隔套35的两端,通过所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36在所述第二轴承座的第二连接座内形成所述主动轮40的主动中心轴的转动支撑轴承结构,所述带轮压盖32连接于所述第二轴承座37的第二连接法兰,并将所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36限制于所述第二轴承座37的第二连接座内;所述转轴54面向所述旋转轴41形成有连通所述齿轮传动腔的轴承套安装通道,所述轴承套44包括第三连接座和第三连接法兰,所述第三连接法兰通过螺丝固定连接于所述转轴54的后端面,所述第三连接座伸入所述轴承套安装通道内,所述从动轮的从动中心轴穿过所述第三连接座,并在所述从动中心轴和第三连接座之间设置有所述第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45,通过所述第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45在所述轴承套44的第三连接座内形成所述从动轮42的从动中心轴的转动支撑轴承结构;所述第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51安装在所述第三轴承座48上,通过所述第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51形成所述第三轴承座48在所述旋转座41内的转动支撑轴承结构;所述旋转轴41通过螺丝固定连接于所述转轴54的后端面,所述第二谐波减速机47的壳体固定安装于所述旋转座41内,所述第二轴承压盖52固定连接于所述旋转座41的后端面,并将所述第三轴承座48、第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51压紧限制于所述旋转座41内,所述第二骨架油封53套设于所述联接套49上并处于所述联接套49和第二轴承压盖52之间。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述机械手至少包括三个手指气缸95和三个抓取手指97,每个手指气缸95的底座通过一个第一转动关节94连接于所述气缸连接座93上,且各手指气缸95沿所述气缸连接座93的周向均匀分布,每个手指气缸95的自由端通过一个第二转动关节96连接于对应的一个抓取手指97,通过所述第一转动关节调节所述手指气缸95与气缸连接座93之间的相对角度,通过所述第二转动关节96调节所述抓取手指97与手指气缸95之间的相对角度;所述第一转动关节和第二转动关节能够按照预设角度步长进行步进式转动,并具有关节自锁功能。
进一步的根据本发明所述的机器人,其中所述机器人运行时,在所述第一伺服电机17的作用下,所述第一电机座8能够相对于所述底座绕第一轴在±170°的范围内进行转动,在所述第二伺服电机13的作用下,所述摇转臂79能够相对于所述第一电机座8绕第二轴在±120°的范围内进行转动,在所述第三伺服电机20的作用下,所述第二电机座23能够相对于所述摇转臂79绕第三轴在±165°的范围内进行转动,在所述第四伺服电机18的作用下,所述旋转臂70能够相对于所述第二电机座23绕第四轴在±360度的范围内进行转动,在所述第五伺服电机69的作用下,所述转轴54能够相对于所述旋转臂70绕第五轴在±135度的范围内进行转动,在所述第六伺服电机的作用下,所述联接套49能够相对于所述转轴54绕第六轴在±360度的范围内进行转动;所述手指气缸95与所述气缸连接座93之间的角度可在45-180度的范围内进行调节,所述抓取手指97与所述手指气缸95之间的角度可在10-180度的范围内进行调节。
通过本发明的技术方案能够达到以下技术效果:
1)、本发明所述机器人创新地设置六个可独立运行的关节结构,每个关节结构可在一个轴线方向上进行独立转动,六个关节结构可在六个轴线方向进行独立转动,使得机器人的操控机械手能够达到任何角度和位置,实现工业应用中的无死角工作。
2)、本发明所述机器人同时采用六个伺服电机作为驱动源,六个伺服电机可通过一个控制单元进行统一控制,通过在控制单元中设定好各个伺服电机的工作程序以实现机器人整体的自动智能化工作。
3)、本发明所述机器人创新引入多个减速机,包括在工业中被广泛应用的Rv减速机和谐波减速机,通过减速机对各个伺服电机输出的驱动扭矩进行稳定和减速调定,使机器人的操作动作更加平稳可控,而且可通过设定各减速机的减速比例,达到对机器人的精准控制。
4)、本发明所述机器人创新设置电机座的结构,使其既作为伺服电机与减速机的安装平台,又作为系统整体部件的组装平台,实现了机器人的紧凑式结构布置,扩大了机器人应用领域。
5)、本发明所述机器人创新的引入旋转臂、转轴与旋转座配合结构实现三个维度的转动操作,并首创的利用主动锥齿轮和从动锥齿轮进行机器人驱动力的垂向传动,传送力矩大且稳定性好,满足了机器人操作端的传动力度要求。
6)、本发明所述机器人创新设置多个轴承座及其对应的轴承结构,引入两个微型球轴承并配合隔套、引入交叉滚子轴承、引入九个深沟球滚珠轴承等等,实现了机器人各关节的无阻尼传动,实现了各个传动轴的稳定动力传递,使得整个机器人具有良好的运行稳定性和工作连续性,拓展了其应用领域。
7)、本发明所述机器人能够基于第一至第六关节结构自由的进行六维度运动,通过六维度运行可以将其中的机械手送至任何工作位置,在进一步的通过机械手能够提供伸缩移动和自由抓取运动,从而使得所述机器人能够实现任何工作面中的机械手操作,且在实际使用中,所述机械手可根据需要更换为不同大小和型号,满足了各种场合的应用,在现代制造业中具有非常广阔的推广前景。
附图说明
附图1为本发明所述机器人的整体结构示意图;
附图2为本发明所述机器人的爆炸分解图;
附图3为附图2所示爆炸分解图中第一结构部分A的放大示意图;
附图4为附图2所示爆炸分解图中第二结构部分B的放大示意图(省去部分非必要部件);
附图5为附图4所示第二结构部分B与附图3所示第一结构部分之间的过渡连接示意图;
附图6为第一RV减速机与第一电机座之间的连接结构图;
附图7为底座和第一电机座之间通过第一RV减速机的连接结构图;
附图8为第一伺服电机和第一减速机轴之间的连接结构图;
附图9为第一伺服电机及第二RV减速机在第一电机座上的安装结构图;
附图10为摇转臂在第一电机座上的安装结构图;
附图11为第二伺服电机在第一电机座上的安装结构图;
附图12为转轴和第三谐波减速机在旋转臂上的安装结构图;
附图13为旋转臂上伺服电机、同步带轮及同步带、旋转座的安装结构图;
附图14为转轴内主动锥齿轮与从动锥齿轮之间的齿轮连接结构图;
附图15为第五关节结构和第六关节结构的内部安装结构图;
附图16为本发明所述机器人的整体安装结构图;
附图17为本发明所述机器人在各维度的旋转结构图;
附图18为本发明所述机器人在各维度的旋转角度分布;
附图19为本发明所述机器人的整体结构尺寸分布;
附图20为本发明所述机器人上安装的机械手的结构示意图。
图中各附图标记的含义如下:
1-底板,2-面板,3-电池盒,4-电池外壳,5-底座,6-第一RV减速机,7-电缆转接盒,8-第一电机座,9-侧板,10-第一减速机轴,11-连接板,12-第二减速机轴,13-第二伺服电机,14-焊架,15-滑块,16-电机端盖,17-第一伺服电机,18-第四伺服电机,19-第一联接板,20-第三伺服电机,21-第三减速机轴,22-第一谐波减速机,23-第二电机座,24-电木板,25-送丝机,26-防尘罩,27-辅助板,28-第二电机压盖,29-第二密封垫,30-第二同步带,31-第三同步带轮,32-带轮压盖,33-第一微型球轴承,34-外隔套,35-内隔套,36-第二微型球轴承,37-第二轴承座,38-第五深沟球滚珠轴承,39-第一骨架油封,40-主动轮,41-旋转座,42-从动轮,43-第六深沟球滚珠轴承,44-轴承套,45-第七深沟球滚珠轴承,46-隔套,47-第二谐波减速机,48-第三轴承座,49-联接套,50-第八深沟球滚珠轴承,51-第九深沟球滚珠轴承,52-第二轴承压盖,53-第二骨架油封,54-转轴,55-第三深沟球滚珠轴承,56-第一轴承座,57-第四深沟球滚珠轴承,58-轴套,59-第三谐波减速机,60-第四减速机轴,61-孔用卡簧,62-第二深沟球滚珠轴承,63-第一轴承压盖,64-第二同步带轮,65-第一同步带,66-第六伺服电机,67-第四同步带轮,68-第二安装板,69-第五伺服电机,70-旋转臂,71-第二联接板,72-交叉滚子轴承,73-回转轴,74-第一深沟球滚珠轴承,75-法兰联接件,76-线盒,77-第四防撞块,78-第三RV减速机,79-摇转臂,80-第二RV减速机,81-第二防撞块,82-第三防撞块,83-盖板,84-第一防撞块,85-第一密封垫,86-第一电机压盖,87-连接螺钉,88-第一安装板,89-第一同步带轮,90-机械手连接座,91-伸缩油缸,92-活塞杆,93-气缸连接座,94-第一转动关节,95-手指气缸,96-第二转动关节,97-抓取手指。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述,以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明,但并不因此限制本发明的保护范围。
请同时结合本发明的附图1至附图19理解本发明的整体方案。为便于清楚显示本发明各部件,附图2给出了所述机器人整体的爆炸分解图,附图3和附图4针对爆炸图中的每部分给出了具体的放大结构示意图,附图5进一步给出附图3和附图4的衔接示意图。如各附图所示,本发明所述的机器人属于一种多维度机器人,也就是一种六关节可伸缩机器人,由机器人本体、控制柜和示教盒三部分通过线路连接而成为一种工作平台。通过机器人平台搭载焊机、夹具等,应用到工业领域生产中的自动机械装置。它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行。作为核心下面主要描述机器人本体的结构。
所述机器人包括第一至第六关节结构,分别提供第一至第六维度的运行,各维度的关节结构由组件、轴承、伺服电机、减速机等结构部件组成,同时还包括连接于第六关节结构上的机械手,所述机械手能够在伸缩油缸控制下进行自由伸缩,并能够在手指气缸控制下实现手指抓取幅度的自由控制,通过所述机械手实现了机器人工作的自由抓取。
具体的,所述第一关节结构包括底板1、面板2、电池盒3、电池外壳4、底座5、第一RV减速机6、电缆转接盒7、第一电机座8、侧板9、第一减速机轴10、连接板11、焊架14、滑块15、第一伺服电机17、第一防撞块84、盖板83和连接螺钉87。所述底座5作为整个机器人的基础平台,底部加工平整,并有一定的光洁度,所述底座5通过底板1和螺钉安装于机器人的工作平台。所述第一RV减速机6的壳体通过螺钉固定安装于所述第一电机座8上,如附图6所示,所述第一RV减速机6的传动输入端(用于接收转动扭矩输入的一端,亦称转动输入端,下同)连接于所述第一减速机轴10,所述第一RV减速机6的传动输出端配合安装于所述底座5,所述底座5和第一电机座8中心有齿口定位,以防止第一Rv减速机6定位偏差,影响传动精度。本发明中所述的RV减速机是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型减速机,有两级减速结构:第一级是行星减速结构,第二级是摆线针轮减速结构,具有高刚度、高精度、大扭矩、传动效率高等优点,比单纯的摆线针轮行星传动具有更小的体积和更大的过载能力,在现代机器人的传动机构中,已在很大程度上逐渐取代单纯的摆线针轮行星传动和谐波传动,但是亦可用现有技术中的其他减速机替代RV减速机,下同。所述第一减速机轴10通过连接螺钉87固定安装于所述第一伺服电机17的输出转轴上,如附图8所示,所述第一减速机轴10通过连接螺钉87和平键定向配合紧密固定于所述第一伺服电机17的输出转轴上,不允许有松动和不同心。对于本发明中其他各伺服电机和对应减速机轴之间都采用这种安装连接方式。所述第一电机座8作为第一伺服电机与第一RV减速机6、以及第二伺服电机和第二RV减速机80的安装基座,包括用于第一伺服电机17和第一RV减速机6安装的第一安装座和用于第二伺服电机13和第二RV减速机6安装的第二安装座,所述第一安装座上开设有第一安装通道,所述第一RV减速机6的壳体通过螺钉固定安装于所述第一安装座的底面,所述第一RV减速机处于所述第一电机座8和所述底座5之间,如附图9所示,所述第一伺服电机17固定安装于所述第一电机座8的第一安装座上,所述第一减速机轴10穿过所述第一安装通道后连接于所述第一RV减速机6的传动输入端,所述第一RV减速机的传输输出端连接于所述底座5,通过加润滑油脂,保证传动平稳。所述第一RV减速机的安装面与底座底部平行,使第一电机座和底座相对处于水平状态。这样通过第一伺服电机17提供驱动力源,通过第一减速机轴10传动动力到第一RV减速机6,经减速后带动第一电机座8与底座5进行相对运动,使得整个机器人能够相对于固定底座在底座平面内进行转动,完成机器人第一关节的第一维度运行。所述面板2、电池盒3、电池外壳4构成电池安装空间,并设置于所述底座5内,所述面板2、电池盒3和电池外壳4形成的电池安装空间用于安置重载插头和伺服电机编码器记忆电源。所述电缆转接盒7安装于所述第一电机座8上,并将运动电缆集中转接到重载插头上。所述侧板9连接于所述第一电机座的一侧面,所述连接板11连接于所述侧板9上,所述焊架14和滑块15安装于所述连接板11上,作为机器人的备选固定机构(非必要)。所述盖板83用于盖设所述第一电机座另一侧面的线缆集束安装壳。所述第一防撞块84设置于所述底座5上,所述第一电机座上设置于对应的防撞凸缘,当所述第一电机座相对于所述底座转动到可允许转动角度以外时,所述防撞凸缘撞击所述第一防撞块84,当所述第一防撞块84受到撞击时,通过传感器向伺服驱动器报警,并最终控制第一伺服电机停止工作。这样通过防撞块能够对机器的误操作提供止进作用,防止设备损坏。
所述第二关节结构包括:第二伺服电机13、第二减速机轴12、第二RV减速机80、摇转臂79、第二防撞块81和第三防撞块82。所述第二减速机轴12通过连接螺钉固定连接于所述第二伺服电机13的输出转轴上,两者配合紧密,不允许有松动和不同心。所述第二RV减速机80的外壳通过螺钉固定安装于所述第一电机座8的第二安装座的一侧,所述第二安装座上开设有第二安装通道,所述第二安装通道的中心轴线与所述第一安装通道的中心轴线垂直。所述第二伺服电机13安装于所述第二安装座的另一侧,所述第二减速机轴12穿过所述第二安装通道后连接于所述第二RV减速机80的传动输入端,所述第二RV减速机80的传动输出端连接于所述摇转臂79的一端,如附图9至附图11所示。所述第二安装座和摇转臂79有中心定位齿口,以防止第二RV减速机80安装偏差,影响传动精度。所述第二防撞块81设置于所述第二安装座上,所述第三防撞块82设置于所述第二RV减速机80的壳体上,当所述摇转臂79相对于所述第一电机座转动到可允许转动角度以外时,所述第二防撞块81或第三防撞块82受到撞击,然后伺服驱动器报警,并最终控制第二伺服电机停止工作。这样通过防撞块能够对机器的误操作提供止进作用,防止设备损坏。所述第二关节结构安装于前述第一关节结构上,且所述第二伺服电机13提供驱动力源,通过第二减速机轴12传动动力到第二RV减速机80,经转动减速稳定后,再由第二RV减速机80带动摇转臂79与第一电机座8做相对运动,完成机器人第二关节的第二维度运行。
所述第三关节结构包括:第三伺服电机20、第三减速机轴21、第二电机座23、第三RV减速机78和第四防撞块77。所述第三减速机轴21通过连接螺钉固定连接于所述第三伺服电机20的输出转轴上,两者配合紧密,不允许有松动和不同心。所述第二电机座23包括第一安装座和第二安装座,所述第一安装座一体形成于所述第二安装座的下方,所述第一安装座上开设有第一安装通道,所述第二安装座上开设有第二安装通道,所述第一安装通道的中心轴线垂直于所述第二安装通道的中心轴线,同时所述第一安装通道的中心轴线平行于所述第一电机座的第二安装通道的中心轴线。所述第三伺服电机20通过螺钉固定安装于所述第二电机座23的第一安装座的一侧,所述第三减速机轴21穿过所述第二电机座23的第一安装座的第一安装通道后传动连接于所述第三RV减速机78的传动输入端,所述第三RV减速机78的传动输出端连接于所述摇转臂79的另一端,所述第三RV减速机78的外壳通过螺钉固定安装于所述第二电机座23的第一安装座的另一侧。所述第二电机座的第一安装座和摇转臂79有中心定位齿口,以防止第三RV减速机78安装偏差,影响传动精度。所述第四防撞块77设置于所述第二电机座23的第一安装座上,当所述第二电机座相对于所述摇转臂79转动到可允许转动角度以外时,所述第四防撞块77受到摇转臂79的撞击,然后伺服驱动器报警,并最终控制第三伺服电机停止工作。这样通过防撞块能够对机器的误操作提供止进作用,防止设备损坏。所述第三关节结构与所述第二关节结构通过摇转臂79转动连接。所述第三伺服电机20提供驱动力源,通过第三减速机轴21传动动力到第三RV减速机78,经转动减速稳定后,再由第三RV减速机78带动第二电机座23与摇转臂79做相对运动,完成机器人第三关节的第三维度运行。
所述第四关节结构包括:电机端盖16、第四伺服电机18、第一联接板19、第一谐波减速机22、电木板24、送丝机25、防尘罩26、辅助板27、旋转臂70、第二联接板71、交叉滚子轴承72、回转轴73、第一深沟球滚珠轴承74、法兰联接件75和线盒76。所述第四伺服电机18、第一联接板19、第一谐波减速机22、法兰联接件75、第一深沟球滚珠轴承74、回转轴73和交叉滚子轴承72安装于所述第二电机座23的第二安装座的第二安装通道内。具体的所述第四伺服电机18通过螺丝固定安装于所述第一联接板19上,所述第四伺服电机18的输出转轴穿过第一联接板19的中央通孔后固定连接于所述第一谐波减速机22的传动输入端,优选的在所述第四伺服电机18的输出转轴与第一联接板19的中央通孔之间设置有转动轴承。所述第一谐波减速机22的壳体通过螺钉固定安装于所述第二电机座23的第二安装座的第二安装通道内,且所述第一谐波减速机在第二安装通道内的安装位置为间隙配合。所述第一联接板19通过螺钉固定安装于所述第二电机座23的第二安装座的第二安装通道内,并处于所述第四伺服电机18和第一谐波减速机22之间。所述电机端盖16固定连接于所述第二安装座的第二安装通道的后端,并将所述第四伺服电机18、第一联接板19和第一谐波减速机22盖设于所述第二安装通道内。所述法兰联接件75通过螺丝固定连接于所述第一谐波减速机22的传动输出端。所述回转轴73为后端形成有连接凸缘的圆柱轴,即所述回转轴的前部为圆柱轴,所述回转轴的后端形成连接凸缘。所述回转轴73的前端穿过所述第一深沟球滚珠轴承74后通过螺钉固定连接于所述法兰联接件75上,所述回转轴73的前部通过所述第一深沟球滚珠轴承74转动安装于所述第二电机座23的第二安装座的第二安装通道内,亦即所述第一深沟球滚珠轴承74设置于所述回转轴73的前部和所述第二安装通道之间。所述回转轴73后端的连接凸缘通过交叉滚子轴承72安装于第二电机座23的第二安装座的第二安装通道内,即所述交叉滚子轴承72套设于所述回转轴73后端的连接凸缘上后设置于所述第二安装通道内,所述连接凸缘的外周紧贴所述交叉滚子轴承72的内壁,所述交叉滚子轴承72的外壁紧贴所述第二安装通道的内壁,通过所述交叉滚子轴承72和第一深沟球滚珠轴承74使得所述回转轴73能够在所述第二安装通道内自由转动。所述第二联接板71为圆环状,且所述第二联接板71的圆环内径小于所述交叉滚子轴承72的外径,所述第二联接板71通过螺丝固定连接于所述第二电机座23的第二安装座的第二安装通道的端面,并通过所述第二联接板71压紧交叉滚子轴承72的后端面,将所述交叉滚子轴承72限制于所述第二安装通道内。所述回转轴73后端的连接凸缘依次穿过所述交叉滚子轴承72和第二联接板71后固定连接于所述旋转臂70的前端,优选的回转轴73的连接凸缘的后端面通过螺丝固定连接于旋转臂70前端设置的连接座的前端面,且回转轴旋转顺滑,无间隙摆动且无阻尼现象。所述电木板24安装于第二电机座23的第二安装座的顶面,当所述机器人用于自动送丝操作时,可优选的包括所述送丝机25,其可安装于所述电木板上,所述防尘罩26安装于第二电机座23的第二安装座的顶部,所述辅助板27安装于所述防尘罩26的侧部,所述线盒76安装于所述第二电机座23的第二安装座的侧部,用于安装和埋藏回转轴73上的转接线缆插头。所述第四伺服电机18提供驱动力源,通过第一谐波减速机22减速后传递转动扭矩到法兰联接件75和回转轴73,带动回转轴72在第二电机座内进行转动,并最终通过回转轴带动旋转臂70进行转动,实现旋转臂70与第二电机座23之间的相对运动,完成机器人第四关节的第四维度运行。
所述第五关节结构包括:第一电机压盖86、第一密封垫85、第一同步带65、第一同步带轮89、第二同步带轮64、第一轴承压盖63、第二深沟球滚珠轴承62、孔用卡簧61、第三减速机轴60、第三谐波减速机59、轴套58、第四深沟球滚珠轴承57、第一轴承座56、第三深沟球滚珠轴承55、转轴54、第五伺服电机69和第一安装板88。所述旋转臂70沿其长度方向并排设置有第五伺服电机69的第一安装腔体和第六伺服电机66的第二安装腔体,且所述第一安装腔体和第二安装腔体均为贯穿旋转臂70宽度的腔体空间,在所述旋转臂70的后端形成有转轴54的转动安装U型腔。所述第五伺服电机69安装于所述旋转臂70的第一安装腔体内,且所述第五伺服电机69的前端面固定连接于所述第一安装板88,所述第五伺服电机69的输出转轴穿过并伸出于所述第一安装板88外,所述第一安装板88固定连接于所述旋转臂70的一侧面,通过所述第一安装板88实现第五伺服电机69在第一安装腔体内的固定安装,并将所述第五伺服电机埋藏在旋转臂里,所述第五伺服电机69的输出转轴在第一安装板88外固定连接于所述第一同步带轮89。所述第三谐波减速机59的传动输入端连接于所述第三减速机轴60的一端,所述第三减速机轴60的另一端穿过所述第一轴承压盖63后固定连接于所述第二同步带轮64,且在所述第三减速机轴60和第一轴承压盖63之间设置有所述第二深沟球滚珠轴承62,具体的所述第二深沟球滚珠轴承62套设于所述第三减速机轴60上后,安装于所述第一轴承压盖63的中央通孔内,进一步的通过孔用卡簧61实现第二深沟球滚珠轴承62在第一轴承压盖63中央通孔内的固定安装。所述第三谐波减速机59的传动输出端固定连接于所述轴套58,所述第三谐波减速机59安装于所述第一轴承座56内,所述第一轴承压盖63与所述第一轴承座56通过螺丝固定连接,将所述第三谐波减速机59压紧限制在第一轴承座56内,具体的所述螺丝依次穿过所述第一轴承压盖63和所述第三谐波减速机59边缘上的螺孔后螺纹连接于所述第一轴承座56上,由所述第一轴承座56、第三谐波减速机59和第一轴承压盖63共同组成谐波减速机组件。所述轴套58固定连接于所述第三谐波减速机59的传动输出端,并在其间设置所述第四深沟球滚珠轴承57,所述轴套58穿过并伸出于所述第一轴承座56的中央通孔外。所述旋转臂的转动安装U型腔的两侧壁均开设有圆形安装通孔,所述转轴54处于所述转动安装U型腔内,且所述转轴54的一侧转动安装于所述第一轴承座上。具体的结合附图15,所述第一轴承座56具有第一连接法兰和第一连接座,所述第一连接法兰具有圆环状并通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的转动安装U型腔的一侧壁的外表面,所述第一连接座具有中空圆柱结构并穿过所述转动安装U型腔一侧壁的圆形安装通孔,所述转轴54的一侧形成有圆筒状的第一安装凹槽,所述第一安装凹槽套设于所述第一连接座上,且在所述第一连接座和第一安装凹槽之间设置有所述第三深沟球滚珠轴承55,所述转轴的一侧在所述旋转臂70的转动安装U型腔内转动安装于所述第一轴承座56的第一连接座上。所述轴套58在所述转轴内通过螺丝固定连接于所述转轴54的该一侧面,具体的所述第三谐波减速机59的传动输出轴穿过所述轴套58的第一安装凹槽的底面后在转轴内固定连接于所述轴套58,所述轴套58在转轴内通过螺丝固定连接于转轴54的该侧面。所述第一同步带65的一端套设于所述第一同步带轮89上,所述第一同步带65的另一端套设于所述第二同步带轮64上,所述第一同步带被两同步带轮张紧。所述第一密封垫85安装于所述旋转臂70的一侧面,所述第一电机压盖86通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的一侧面,并将所述第一密封垫85压紧,形成所述谐波减速机组件、第一同步带65、第一同步带轮89、第二同步带轮64等部件的密封防护罩,且能起到防水作用。工作时,所述第五伺服电机69提供驱动力源,驱动第一同步带轮89转动,并通过第一同步带65带动第二同步带轮64转动,第二同步带轮64的转动扭矩通过第三减速机轴60输入到第三谐波减速机59,经第三谐波减速机59减速作用后由轴套58输出转动扭矩至转轴54,从而带动转轴54在旋转臂70的转动安装U型腔内进行转动,实现转轴54与旋转臂70之间的相对运动,完成机器人第五关节运行。所述转轴54在第五伺服电机69驱动下的转动方向与所述旋转臂70在第四伺服电机18驱动下的转动方向垂直。
所述第六关节结构包括:第二电机压盖28、第二密封垫29、第二同步带30、第三同步带轮31、带轮压盖32、第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35、第二微型球轴承36、第二轴承座37、第五深沟球滚珠轴承38、第一骨架油封39、主动轮40、旋转座41、从动轮42、第六深沟球滚珠轴承43、轴承套44、第七深沟球滚珠轴承45、隔套46、第二谐波减速机47、第三轴承座48、联接套49、第八深沟球滚珠轴承50、第九深沟球滚珠轴承51、第二轴承压盖52、第二骨架油封53、第六伺服电机66、第四同步带轮67和第二安装板68。如前所述的,所述旋转臂70沿其长度方向并排设置有第五伺服电机69的第一安装腔体和第六伺服电机66的第二安装腔体,所述转轴54的一侧通过第五关节结构的第三深沟球滚珠轴承55转动安装于伸入至旋转臂70转动安装U型腔内的第一轴承座上。所述转轴54的另一侧通过第五深沟球滚珠轴承38转动安装于伸入至旋转臂70转动安装U型腔内的第二轴承座37上。具体的同时结合附图15,具体的所述第二轴承座37具有第二连接法兰和第二连接座,所述第二连接法兰具有圆环状并通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的转动安装U型腔的另一侧壁的外表面,所述第二连接座具有中空圆柱结构并穿过所述转动安装U型腔另一侧壁的圆形安装通孔,所述转轴54的内部形成中空的齿轮传动腔,且所述转轴54的另一侧形成连通所述齿轮传动腔的具有圆柱通道,所述第二连接座穿过所述圆柱通道,且在所述第二连接座和圆柱通道之间设置有所述第五深沟球滚珠轴承38和所述第一骨架油封39,从而所述转轴的另一侧在所述旋转臂70的转动安装U型腔内转动安装于所述第二轴承座56的第二连接座上,所述第一骨架油封39靠近所述齿轮传动腔设置以保证油密封性。通过所述第五深沟球滚珠轴承38和第三深沟球滚珠轴承55使得所述转轴54能够在所述旋转臂70的转动安装U型腔内自由转动。所述第六伺服电机66安装于所述旋转臂70的第二安装腔体内,且所述第六伺服电机66的前端面固定连接于所述第二安装板68,所述第六伺服电机66的输出转轴穿过并伸出于所述第二安装板68外,所述第二安装板68固定连接于所述旋转臂70的另一侧面,通过所述第二安装板68实现第六伺服电机66在第二安装腔体内的固定安装,并将所述第六伺服电机66埋藏在旋转臂里,所述第六伺服电机66的输出转轴在第二安装板68外固定连接于所述第四同步带轮67。所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36安装于所述第二轴承座37的第二连接座内,如附图15所示,所述内隔套35处于所述外隔套34内,所述第一微型球轴承33和第二微型球轴承36设置于所述外隔套34和内隔套35的两端,通过所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36在所述第二轴承座37内形成主动轮40的转轴轴承支撑结构,所述带轮压盖32固定连接于所述第二轴承座37的第二连接法兰,并将所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36压紧限制于所述第二轴承座37的第二连接座内,形成第二轴承座组件。所述主动轮40包括中心轴和形成于中心轴一端的锥齿轮,所述中心轴穿过第二轴承座内的第二连接座内设置的所述第一微型球轴承33、外隔套34、内隔套35和第二微型球轴承36的中央通孔和固定于第二轴承座37端面上的带轮压盖32的中央通孔后固定连接于所述第三同步带轮31,即所述主动轮的中心轴可转动地稳定支撑于所述第二轴承座内的轴承组件上,能够在第二轴承座内实现自由无阻尼转动。所述第三同步带轮31通过第二同步带30与所述第四同步带轮67张紧连接,通过第二同步带30实现第三同步带轮31和第四同步带轮67的同步传动,从而通过所述第六伺服电机66提供驱动动力给第四同步带轮67,再通过第二同步带30传递至第三同步带轮31,由第三同步带轮31传递转动扭矩到所述主动轮40。所述第二轴承座37的第二连接法兰通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的另一侧表面,所述第二密封垫29安装于所述旋转臂70的该另一侧表面,所述第二电机压盖28通过螺丝固定连接于所述旋转臂70的该另一侧面,并将所述第二密封垫29压紧,形成所述第二轴承座组件、第二同步带30、第三同步带轮31、第四同步带轮67、主动轮40等部件的密封防护罩,且能起到防水作用。所述主动轮40的中心轴一端设置的锥齿轮穿过所述旋转臂70的侧壁和所述转轴的圆柱通道后伸入至所述转轴54的齿轮传动腔内,并在所述齿轮传动腔内与所述从动轮42通过圆锥齿轮啮合而垂直传动连接,如附图14和15所示的。所述转轴面向所述旋转轴41形成有连接通道,所述旋转轴41通过螺丝固定连接于所述转轴54的后端面,所述轴承套44内沿前后两端安装有所述第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45,通过所述第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45在所述轴承套44内形成从动轮42的转动支撑轴承结构,所述轴承套44通过螺丝固定连接于转轴的后端面,具体的所述轴承套44包括第三连接座和第三连接法兰,所述第三连接法兰通过螺丝固定连接于转轴54的后端面,所述第三连接座伸入所述转轴54的齿轮传动腔内,且在所述第三连接座内设置所述第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45,所述从动轮的结构与所述主动轮的结构相同,均包括中心轴和形成于中心轴一端的锥齿轮,所述从动轮的锥齿轮如前所述的处于所述转轴内并与所述主动轮的锥齿轮相啮合,如附图14所示,所述主动轴和通过弧型锥齿轮(圆锥齿轮)啮合,传送力矩大且稳定性好。所述从动轮的中心轴穿过所述轴承套44内的第六深沟球滚珠轴承43和第七深沟球滚珠轴承45后固定连接于所述第二谐波减速机47的传动输入端,且在所述第二谐波减速机47和轴承套44之间设置有所述隔套46。所述第二谐波减速机47的传动输出端固定连接于所述第三轴承座48,所述第三轴承座48与所述联接套49固定连接,所述第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51装配在所述第三轴承座48上,所述第二谐波减速机47、第三轴承座48与所述联接套49均安装于所述旋转座41内,所述第二谐波减速机47的壳体固定连接于所述旋转座41,所述第三轴承座48通过所述第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51转动安装于所述旋转座41内,即所述第八深沟球滚珠轴承50和第九深沟球滚珠轴承51形成所述第三轴承座48在所述旋转座内的轴承转动支撑结构,所述第二骨架油封53套入所述联接套49上,防止漏油。所述第二轴承压盖52固定连接于所述旋转座41的后端面上,并将所述第二谐波减速机47、第三轴承座48及其轴承和联接套49压紧限制于所述旋转座41内,形成完整的组件结构,所述第二骨架油封53处于所述联接套49和第二轴承压盖52之间用于实现油密封性。所述旋转座41固定连接于所述转轴54,所述从动轮的锥齿轮伸入至所述转轴内并与所述主动轮的锥齿轮垂直啮合。通过在第六关节结构工作时,所述第六伺服电机66提供驱动动力给第四同步带轮67,通过第二同步带30传递至第三同步带轮31,由第三同步带轮31传递转动扭矩到所述主动轮40,再通过主动轮40与从动轮42的齿轮啮合传动作用传动转动动力至从动轮42,由从动轮42向第二谐波减速机47输入传动动力,经第二谐波减速机47减速后传动转动扭矩至固定连接在一起的第三轴承座48和联接套49,实现联接套49与旋转座41之间的相对转动。所述联接套49作为安装工装部位,是整个机器人与处理对象载体联接的部件,联接套49的对外连接端面露出于第二轴承压盖52的中央通孔,最终的转动扭矩通过联接套49向外输出,完成机器人第六关节运行。
如附图17至附图18所示的,本发明所述机器人能够实现六个维度的角度转动和一个维度的直线移动,各维度的转动角度范围如附图18所示,具体的在第一伺服电机17的作用下第一电机座8相对于固定的底座可绕第一轴在±170°的范围内进行转动;在第二伺服电机13的作用下,摇转臂79相对于第一电机座8可绕第二轴在±120°的范围内转动,在第三伺服电机的作用下,第二电机座23相对于摇转臂79可绕第三轴在±165°的范围内转动,在第四伺服电机18的作用下,旋转臂70相对于第二电机座23可绕第四轴在±360度的范围内转动;在第五伺服电机69的作用下,转轴54相对于旋转臂70可绕第五轴在±135度的范围内转动;在第六伺服电机的作用下,联接套49相对于转轴54可绕第六轴在±360度的范围内转动,实现所述机器人绕六个轴的多自由度灵活运作。其中各转动角度范围可通过对应的防撞块的设置位置进行调整,如摇转臂79相对于第一电机座8绕第二轴的转动角度范围亦可调节在±150°的范围内,等等各转动角度不以所述数值为限。进一步的所述第一轴与所述第二轴垂直(优选的垂直相交),所述第三轴与所述第二轴平行,所述第四轴与所述第三轴垂直,所述第五轴与所述第四轴垂直相交,所述第六轴与所述第五轴垂直相交,所述第五轴与所述第三轴平行。最后附图19给出了本发明所述机器人的优选尺寸,单位为毫米(mm)。
附图20给出了所述机械手的结构图,所述机械手包括机械手连接座90、伸缩油缸91、气缸连接座93、第一转动关节94、手指气缸95、第二转动关节96和抓取手指97,所述伸缩油缸91的底座连接于所述机械手连接座90,所述机械手连接座90可通过螺纹/螺丝固定连接于所述第六关节结构的联接套49上,从而所述机械手整体能够跟随所述联接套49进行六维度的操作。所述伸缩油缸91包括缸筒、缸盖、活塞和活塞杆92等部件,所述伸缩油缸91的活塞杆92能够在液压/油压作用下沿伸缩油缸91轴向进行自由伸缩,且所述活塞杆92的自由端上形成有气缸连接座93,所述气缸连接座93上通过第一转动关节94连接有至少三个手指气缸95,且各手指气缸95沿所述气缸连接座93的周向均匀分布,当包括三个手指气缸95时,相邻手指气缸95之间沿圆周方向成120度设置,具体的每个手指气缸95的底座通过一个第一转动关节94可活动的连接于所述气缸连接座93上,通过所述第一转动关节能够自由调整所述手指气缸95与所述气缸连接座93之间的相对角度,从而能够调整机械手的张开幅度,每个手指气缸95的活塞杆的自由端通过一个第二转动关节96连接有对应的一个抓取手指97,通过所述第二转动关节96能够自由调整所述抓取手指97与所述手指气缸95之间的相对角度,从而能够调整机械手的抓取角度。通过所述伸缩油缸91能够将抓取手指97送到预定工作位,实现机械手的直线伸缩移动,通过所述手指气缸95能够控制抓取手指抓紧或松开抓取对象。所述转动关节可在手动按压调节下按照预设的角度步长进行步进式转动,并在调节到对应角度下具有关节自锁功能,从而能够自由控制机械手的打开角度以及手指的抓取角度,同时所述机械手能够基于伸缩油缸的驱动而进行伸缩移动,可将抓取手指伸缩至任何需要机械操作的位置。从而本发明所述机器人如上所述的能够自由的进行六维度的运动,通过六维度运行可以将其中的联接套送至任何工作位置,再进一步的通过机械手能够提供直线伸缩移动和自由抓取运动,从而所述机器人能够实现任何工作面中的机械手操作,在实际使用中,所述机械手可根据需要更换为不同大小和型号,满足了各种场合的应用,在现代制造业中具有非常广阔的推广前景。
以上给出本发明的优选结构描述,但并不将本发明的保护范围局限于上述实施方式,本领域技术人员可以在上述发明构思下进行本领域的技术替换,比如所述的RV减速机优选的可采用由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成的减速器,但是其完全可以替换为本领域其他类型的减速机,对于谐波减速机也是类似的可以替换为本领域的其他减速机,只要能够达到输入转速与输出转速之间的调节功能都可以作为本发明的减速机,还有上述各个关节结构给出了详细的实施方式,但是并非每个关节结构中的所有部件都是必须的部件,比如第一关节结构中的底板、面板、电池盒、电池外壳、、送丝机、电缆转接盒等等都是非必要的部件,对于其他关节结构也是类似的,并不能将本发明局限于实施方式中所述包括所有部件的方案。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述,并不将本发明的技术方案限制于此,本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴,本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
Claims (10)
1.一种机器人,其特征在于,包括第一关节结构、第二关节结构、第三关节结构、第四关节结构、第五关节结构、第六关节结构和机械手;所述第一关节结构能够提供绕第一轴的运动,所述第二关节结构安装于所述第一关节结构上,所述第二关节结构能够提供绕第二轴的运动,所述第三关节结构连接于所述第二关节结构,所述第三关节结构能够提供绕第三轴的运动,所述第四关节结构安装于所述第三关节结构上,所述第四关节结构能够提供绕第四轴的运动,所述第五关节结构安装于所述第四关节结构上,所述第五关节结构能够提供绕第五轴的运动,所述第六关节结构安装于所述第四关节结构和第五关节结构上,所述第六关节结构能够提供绕第六轴的运动;所述机械手安装于所述第六关节结构上,并能够提供直线伸缩移动,且机械手的张开幅度和抓取角度可调节。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,其中所述第一关节结构包括:底座(5)、第一RV减速机(6)、第一电机座(8)、第一减速机轴(10)和第一伺服电机(17),所述第一电机座(8)包括有第一安装座和第二安装座,所述第一伺服电机(17)和第一RV减速机(6)安装于所述第一电机座(8)的第一安装座上,所述第一伺服电机(17)的输出转轴连接于所述第一减速机轴(10),所述第一减速机轴(10)连接于所述第一RV减速机(6)的传动输入端,所述第一RV减速机(6)的传动输出端连接于所述底座(5);所述第二关节结构包括:第二伺服电机(13)、第二减速机轴(12)、第二RV减速机(80)和摇转臂(79),所述第二伺服电机(13)和第二RV减速机(80)安装于所述第一电机座(8)的第二安装座上,所述第二伺服电机(13)的输出转轴连接于所述第二减速机轴(12),所述第二减速机轴(12)连接于所述第二RV减速机(80)的传动输入端,所述第二RV减速机(80)的传动输出端连接于所述摇转臂(79)的一端;所述第三关节结构包括:第三伺服电机(20)、第三减速机轴(21)、第二电机座(23)和第三RV减速机(78),所述第二电机座(23)包括有第一安装座和第二安装座,所述第三伺服电机(20)和第三RV减速机(78)安装于所述第二电机座(23)的第一安装座上,所述第三伺服电机(20)的输出转轴连接于所述第三减速机轴(21),所述第三减速机轴(21)连接于所述第三RV减速机(78)的传动输入端,所述第三RV减速机(78)的传动输出端连接于所述摇转臂(79)的另一端;所述第四关节结构包括:第四伺服电机(18)、第一联接板(19)、第一谐波减速机(22)、旋转臂(70)、第二联接板(71)、交叉滚子轴承(72)、回转轴(73)、第一深沟球滚珠轴承(74)和法兰联接件(75),所述第四伺服电机(18)安装于所述第一联接板(19)上,所述第四伺服电机(18)的输出转轴连接于所述第一谐波减速机(22)的传动输入端,所述第一谐波减速机(22)安装于所述第二电机座(23)的第二安装座上,所述第一联接板(19)安装于所述第二电机座(23)的第二安装座上,所述第一谐波减速机(22)的传动输出端连接于所述法兰联接件(75),所述回转轴(73)通过所述第一深沟球滚珠轴承(74)和交叉滚子轴承(72)转动安装于所述第二电机座(23)的第二安装座上,所述第二联接板(71)安装于所述第二电机座(23)的第二安装座上,并将所述回转轴(73)、第一深沟球滚珠轴承(74)和交叉滚子轴承(72)限制于所述第二电机座(23)的第二安装座内,所述回转轴(73)的前端连接于所述法兰联接件(75),所述旋转臂(70)的前端形成有转动连接座,所述旋转臂(70)的后端形成有转动安装U型腔,所述转动安装U型腔包括相互平行的两个侧壁,每个侧壁上形成有安装孔,所述旋转臂(70)的前端和后端之间形成有第一安装腔体和第二安装腔体,所述回转轴(73)的后端连接于所述旋转臂(70)的转动连接座;所述第五关节结构包括:第一电机压盖(86)、第一密封垫(85)、第一同步带(65)、第一同步带轮(89)、第二同步带轮(64)、第一轴承压盖(63)、第二深沟球滚珠轴承(62)、第三减速机轴(60)、第三谐波减速机(59)、轴套(58)、第一轴承座(56)、转轴(54)、第五伺服电机(69)和第一安装板(88),所述第五伺服电机(69)安装于所述旋转臂(70)的第一安装腔体内,且所述第五伺服电机(69)的前端面连接于所述第一安装板(88),所述第一安装板(88)连接于所述旋转臂(70)的一侧面,所述第五伺服电机(69)的输出转轴连接于所述第一同步带轮(89),所述第三谐波减速机(59)的传动输入端连接于所述第三减速机轴(60)的一端,所述第三减速机轴(60)的另一端穿过所述第一轴承压盖(63)后连接于所述第二同步带轮(64),且在所述第三减速机轴(60)和第一轴承压盖(63)之间设置有所述第二深沟球滚珠轴承(62),所述第三谐波减速机(59)的传动输出端连接于所述轴套(58),所述第三谐波减速机(59)安装于所述第一轴承座(56)内,所述第一轴承压盖(63)连接于所述第一轴承座(56)上并将所述第三谐波减速机(59)限制于所述第一轴承座(56)内,所述第一轴承座(56)连接于所述旋转臂(70)的转动安装U型腔的一侧壁,所述转轴(54)转动安装于所述旋转臂(70)的转动安装U型腔内,所述轴套(58)连接于所述转轴(54),所述第一同步带轮(89)和第二同步带轮(64)通过所述第一同步带(65)传动连接,所述第一密封垫(85)沿所述旋转臂(70)一侧面的边缘设置,所述第一电机压盖(86)连接于所述旋转臂(70)的一侧面并压紧所述第一密封垫(85);所述第六关节结构包括:第二电机压盖(28)、第二密封垫(29)、第二同步带(30)、第三同步带轮(31)、第二轴承座(37)、第一骨架油封(39)、主动轮(40)、旋转座(41)、从动轮(42)、轴承套(44)、第二谐波减速机(47)、第三轴承座(48)、联接套(49)、第二轴承压盖(52)、第二骨架油封(53)、第六伺服电机(66)、第四同步带轮(67)、第二安装板(68)和若干轴承件,所述第六伺服电机(66)安装于所述旋转臂(70)的第二安装腔体内,且所述第六伺服电机(66)的前端面连接于所述第二安装板(68),所述第二安装板(68)连接于所述旋转臂(70)的另一侧面,所述第六伺服电机(66)的输出转轴连接于所述第四同步带轮(67),所述主动轮(40)包括主动中心轴和主动锥齿轮,所述主动中心轴通过轴承转动支撑于所述第二轴承座(37)内,所述第三同步带轮(31)连接于所述主动中心轴,所述第三同步带轮(31)与所述第四同步带轮(67)通过所述第二同步带(30)传动连接,所述第二轴承座(37)连接于所述旋转臂(70)的转动安装U型腔的另一侧壁,所述第一骨架油封(39)安装于所述转轴(54)内,所述第二密封垫(29)沿所述旋转臂(70)另一侧面的边缘设置,所述第二电机压盖(28)连接于所述旋转臂(70)的另一侧面并压紧所述第二密封垫(29),所述转轴(54)的内部形成齿轮传动腔,所述主动锥齿轮伸入所述转轴(54)的齿轮传动腔内,所述从动轮(42)包括从动中心轴和从动锥齿轮,所述从动中心轴通过轴承转动支撑于所述轴承套(44)内,所述轴承套(44)连接于所述转轴(54),所述第二谐波减速机(47)安装于所述旋转座(41)内,所述从动中心轴连接于所述第二谐波减速机(47)的传动输入端,所述第二谐波减速机(47)的传动输出端连接于所述第三轴承座(48),所述联接套(49)连接于所述第三轴承座(48),所述第三轴承座(48)通过轴承转动支撑于所述旋转座(41)内,所述第二轴承压盖(52)连接于所述旋转座(41)的端面,所述旋转座(41)连接于所述转轴(54)的端面,所述从动锥齿轮伸入所述转轴(54)的齿轮传动腔内,且所述从动锥齿轮与主动锥齿轮在所述齿轮传动腔内垂直啮合,所述联接套(49)作为机械手的连接终端,所述第二骨架油封(53)设置于所述联接套(49)和第二轴承压盖(52)之间;所述机械手包括:机械手连接座(90)、伸缩油缸(91)、气缸连接座(93)、第一转动关节(94)、手指气缸(95)、第二转动关节(96)和抓取手指(97),所述伸缩油缸(91)的底座连接于所述机械手连接座(90),所述机械手连接座(90)安装于所述第六关节结构的联接套(49)上,所述伸缩油缸(91)的自由端连接于所述气缸连接座(93),所述手指气缸(95)的底座通过所述第一转动关节(94)连接于所述气缸连接座(93),所述手指气缸(95)的自由端通过所述第二转动关节(96)连接于所述抓取手指(97);所述机器人运行时,在所述第一伺服电机(17)的作用下,所述第一电机座(8)能够相对于所述底座绕第一轴进行转动,在所述第二伺服电机(13)的作用下,所述摇转臂(79)能够相对于所述第一电机座(8)绕第二轴进行转动,在所述第三伺服电机(20)的作用下,所述第二电机座(23)能够相对于所述摇转臂(79)绕第三轴进行转动,在所述第四伺服电机(18)的作用下,所述旋转臂(70)能够相对于所述第二电机座(23)绕第四轴进行转动,在所述第五伺服电机(69)的作用下,所述转轴(54)能够相对于所述旋转臂(70)绕第五轴进行转动,在所述第六伺服电机的作用下,所述联接套(49)能够相对于所述转轴(54)绕第六轴进行转动,且所述第二轴与所述第一轴垂直,所述第三轴与所述第二轴平行,所述第四轴与所述第三轴垂直,所述第五轴与所述第四轴垂直,所述第六轴与所述第五轴垂直;在所述伸缩油缸(91)的作用下,所述抓取手指(97)能够沿直线进行伸缩移动,在所述手指气缸(95)的作用下,所述抓取手指(97)能够抓紧或松开被抓取对象,通过所述第一转动关节(94)调节机械手的张开幅度,通过所述第二转动关节(96)调节机械手的抓取角度。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,所述第一关节结构还包括第一防撞块(84),所述第一伺服电机(17)固定安装于所述第一电机座(8)的第一安装座的上表面,所述第一伺服电机(17)的输出转轴固定连接于所述第一减速机轴(10)的一端,所述第一RV减速机(6)的壳体固定安装于所述第一电机座(8)的第一安装座的下表面,所述第一减速机轴(10)的另一端连接于所述第一RV减速机(6)的传动输入端,所述第一RV减速机(6)的传动输出端连接于所述底座(5),所述第一防撞块(84)设置于所述底座(5)上,用于限制所述第一电机座(8)相对于所述底座(5)的转动角度。
4.根据权利要求2或3所述的机器人,其特征在于,所述第二关节结构还包括第二防撞块(81),所述第二伺服电机(13)固定安装于所述第一电机座(8)的第二安装座的一侧,所述第二伺服电机(13)的输出转轴固定连接于所述第二减速机轴(12)的一端,所述第二RV减速机(80)的壳体固定安装于所述第一电机座(8)的第二安装座的另一侧,所述第二减速机轴(12)的另一端连接于所述第二RV减速机(80)的传动输入端,所述第二RV减速机(80)的传动输出端连接于所述摇转臂(79)的一端,所述第二防撞块(81)设置于所述第一电机座(8)上,用于限制所述摇转臂(79)相对于所述第一电机座(8)的转动角度。
5.根据权利要求2-4任一项所述的机器人,其特征在于,所述第三关节结构还包括有第四防撞块(77),所述第三伺服电机(20)固定安装于所述第二电机座(23)的第一安装座的一侧,所述第三伺服电机(20)的输出转轴固定连接于所述第三减速机轴(21)的一端,所述第三RV减速机(78)的壳体固定安装于所述第二电机座(23)的第一安装座的另一侧,所述第三减速机轴(21)的另一端连接于所述第三RV减速机(78)的传动输入端,所述第三RV减速机(78)的传动输出端连接于所述摇转臂(79)的另一端,所述第四防撞块(77)设置于所述第二电机座(23)上,用于限制所述第二电机座(23)相对于所述摇转臂(79)的转动角度。
6.根据权利要求2-5任一项所述的机器人,其特征在于,所述第四关节结构还包括有电机端盖(16),所述第二电机座(23)的第二安装座一体形成于第一安装座的上方,且在所述第二安装座上形成有安装通道,所述第四伺服电机(18)固定安装于所述第一联接板(19)上,所述第四伺服电机(18)的输出转轴穿过所述第一联接板(19)的中央通孔后连接于所述第一谐波减速机(22)的传动输入端,所述第一谐波减速机(22)的壳体固定安装于所述安装通道内,所述第一联接板(19)固定安装于所述安装通道内,并处于所述第四伺服电机(18)和第一谐波减速机(22)之间,所述电机端盖(16)固定连接于所述安装通道的前端开口,并将所述第四伺服电机(18)、第一联接板(19)和第一谐波减速机(22)盖设于所述安装通道内,所述第一谐波减速机(22)的传动输出端固定连接于所述法兰联接件(75),所述回转轴(73)包括中心连接轴和连接凸缘,所述连接凸缘形成于所述中心连接轴的后端,所述第一深沟球滚珠轴承(74)安装于所述中心连接轴上,所述交叉滚子轴承(72)安装于所述连接凸缘上,所述回转轴(73)伸入所述安装通道内且所述回转轴的前端固定连接于所述法兰联接件(75),所述第二联接板(71)具有圆环状结构,且所述第二联接板(71)固定连接于所述安装通道的后端开口,通过所述第二联接板(71)将所述交叉滚子轴承(72)限制于所述安装通道内,所述回转轴(73)的连接凸缘的后端面穿过所述第二联接板(71)后固定连接于所述旋转臂(70)的转动连接座。
7.根据权利要求2-6任一项所述的机器人,其特征在于,所述第五关节结构还包括第三深沟球滚珠轴承(55);所述第一轴承座(56)包括第一连接法兰和第一连接座,所述第一连接法兰通过螺丝固定连接于所述旋转臂(70)的转动安装U型腔的一侧壁上,所述第一连接座伸入所述转动安装U型腔内,所述转轴(54)的一侧形成有第一安装凹槽,所述第一安装凹槽套设于所述第一连接座上,且在所述第一连接座和第一安装凹槽之间设置有所述第三深沟球滚珠轴承(55),所述转轴的一侧在所述转动安装U型腔内通过所述第三深沟球滚珠轴承(55)转动安装于所述第一轴承座(56)的第一连接座上。
8.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,所述第六关节结构还包括第一微型球轴承(33)、外隔套(34)、内隔套(35)、第二微型球轴承(36)、带轮压盖(32)、第五深沟球滚珠轴承(38)、第六深沟球滚珠轴承(43)、第七深沟球滚珠轴承(45)、第八深沟球滚珠轴承(50)和第九深沟球滚珠轴承(51);所述第二轴承座(37)具有第二连接法兰和第二连接座,所述第二连接法兰通过螺丝固定连接于所述转动安装U型腔的另一侧壁上,所述第二连接座伸入所述转动安装U型腔内,所述转轴(54)的另一侧形成有连通所述齿轮传动腔的圆柱通道,所述第二连接座穿过所述圆柱通道,且在所述第二连接座和所述圆柱通道之间设置有所述第五深沟球滚珠轴承(38)和所述第一骨架油封(39),所述转轴的另一侧在所述转动安装U型腔内通过所述第五深沟球滚珠轴承(38)转动安装于所述第二轴承座(56)的第二连接座上;所述第一微型球轴承(33)、外隔套(34)、内隔套(35)和第二微型球轴承(36)安装于所述第二轴承座(37)的第二连接座内,且所述内隔套(35)处于所述外隔套(34)内,所述第一微型球轴承(33)和第二微型球轴承(36)设置于所述外隔套(34)和内隔套(35)的两端,通过所述第一微型球轴承(33)、外隔套(34)、内隔套(35)和第二微型球轴承(36)在所述第二轴承座的第二连接座内形成所述主动轮(40)的主动中心轴的转动支撑轴承结构,所述带轮压盖(32)连接于所述第二轴承座(37)的第二连接法兰,并将所述第一微型球轴承(33)、外隔套(34)、内隔套(35)和第二微型球轴承(36)限制于所述第二轴承座(37)的第二连接座内;所述转轴(54)面向所述旋转轴(41)形成有连通所述齿轮传动腔的轴承套安装通道,所述轴承套(44)包括第三连接座和第三连接法兰,所述第三连接法兰通过螺丝固定连接于所述转轴(54)的后端面,所述第三连接座伸入所述轴承套安装通道内,所述从动轮的从动中心轴穿过所述第三连接座,并在所述从动中心轴和第三连接座之间设置有所述第六深沟球滚珠轴承(43)和第七深沟球滚珠轴承(45),通过所述第六深沟球滚珠轴承(43)和第七深沟球滚珠轴承(45)在所述轴承套(44)的第三连接座内形成所述从动轮(42)的从动中心轴的转动支撑轴承结构;所述第八深沟球滚珠轴承(50)和第九深沟球滚珠轴承(51)安装在所述第三轴承座(48)上,通过所述第八深沟球滚珠轴承(50)和第九深沟球滚珠轴承(51)形成所述第三轴承座(48)在所述旋转座(41)内的转动支撑轴承结构;所述旋转轴(41)通过螺丝固定连接于所述转轴(54)的后端面,所述第二谐波减速机(47)的壳体固定安装于所述旋转座(41)内,所述第二轴承压盖(52)固定连接于所述旋转座(41)的后端面,并将所述第三轴承座(48)、第八深沟球滚珠轴承(50)和第九深沟球滚珠轴承(51)压紧限制于所述旋转座(41)内,所述第二骨架油封(53)套设于所述联接套(49)上并处于所述联接套(49)和第二轴承压盖(52)之间。
9.根据权利要求2-8任一项所述的机器人,其特征在于,所述机械手至少包括三个手指气缸(95)和三个抓取手指(97),每个手指气缸(95)的底座通过一个第一转动关节(94)连接于所述气缸连接座(93)上,且各手指气缸(95)沿所述气缸连接座(93)的周向均匀分布,每个手指气缸(95)的自由端通过一个第二转动关节(96)连接于对应的一个抓取手指(97),通过所述第一转动关节调节所述手指气缸(95)与气缸连接座(93)之间的相对角度,通过所述第二转动关节(96)调节所述抓取手指(97)与手指气缸(95)之间的相对角度;所述第一转动关节和第二转动关节能够按照预设角度步长进行步进式转动,并具有关节自锁功能。
10.根据权利要求2-9任一项所述的机器人,其特征在于,所述机器人运行时,在所述第一伺服电机(17)的作用下,所述第一电机座(8)能够相对于所述底座绕第一轴在±170°的范围内进行转动,在所述第二伺服电机(13)的作用下,所述摇转臂(79)能够相对于所述第一电机座(8)绕第二轴在±120°的范围内进行转动,在所述第三伺服电机(20)的作用下,所述第二电机座(23)能够相对于所述摇转臂(79)绕第三轴在±165°的范围内进行转动,在所述第四伺服电机(18)的作用下,所述旋转臂(70)能够相对于所述第二电机座(23)绕第四轴在±360度的范围内进行转动,在所述第五伺服电机(69)的作用下,所述转轴(54)能够相对于所述旋转臂(70)绕第五轴在±135度的范围内进行转动,在所述第六伺服电机的作用下,所述联接套(49)能够相对于所述转轴(54)绕第六轴在±360度的范围内进行转动;所述手指气缸(95)与所述气缸连接座(93)之间的角度可在45-180度的范围内进行调节,所述抓取手指(97)与所述手指气缸(95)之间的角度可在10-180度的范围内进行调节。
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