CN110340869A - 高精度四轴水平多关节机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高精度四轴水平多关节机器人。高精度四轴水平多关节机器人，包括：固定板；第一升降机构，所述第一升降机构设置在所述固定板上；第一支撑板，所述第一支撑板螺纹安装在所述固定板上；四轴水平多关节机器人本体，所述四轴水平多关节机器人本体固定安装在所述第一支撑板上，本发明可以提高可操作空间范围，增大工业照相机视野，能很好的适应多种产品生产。

Description

高精度四轴水平多关节机器人
技术领域
本发明涉及工业生产领域，尤其涉及一种高精度四轴水平多关节机器人。
背景技术
关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业。
现有技术中存在一种四轴水平多关节机器人，包括基座、第一臂和第二臂，基座设置有第一轴马达，第一轴马达安装有第一轴，第一轴与第一臂固定连接，第二臂的一端设置有第二轴马达，第二轴马达安装有第二轴，第二轴与第一臂固定连接，第二臂装设有第三轴马达，第三轴马达安装有第三轴，第三轴一端连接有主动轮，主动轮通过传动件与从动轮连接，从动轮固接有螺杆，螺杆设有滑动安装架，滑动安装架安装有第四轴电机，第四轴电机安装有第四轴，据此能提供三个水平转动动量及一个垂直唯一动量，各机械臂能拆卸安装不同长度的机械臂，满足不同生产的需要，且机械臂的移动采用直线移动，简化移动过程中的繁杂结构组态，降低能量的消耗，然而其基座不具备升降功能，降低了其可操作的空间范围，且机械臂上的工业相机一般都是固定安装，不具备角度调节功能，这样存在较大视野盲区，不能很好的适应多种产品的生产。
因此，有必要提供一种高精度四轴水平多关节机器人解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种高精度四轴水平多关节机器人，解决了可操作空间范围较小，工业照相机视野盲区大，不能很好的适应多种产品生产的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人，包括：固定板；第一升降机构，所述第一升降机构设置在所述固定板上；第一支撑板，所述第一支撑板螺纹安装在所述固定板上；四轴水平多关节机器人本体，所述四轴水平多关节机器人本体固定安装在所述第一支撑板上。
优选的，所述第一升降机构还包括保护壳、两个第一螺纹杆、第一电机、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、两个同步带轮、同步皮带，所述保护壳固定安装在所述固定板的顶部，所述保护壳的底部为开口，两个所述第一螺纹杆均转动杆安装在所述固定板上，且两个所述第一螺纹杆均与所述保护壳转动连接，所述第一电机固定安装在所述固定板的顶部，所述第一锥形齿轮固定套设在所述第一电机的输出轴上，所述第二锥形齿轮固定套设在任意一个所述第一螺纹杆上，且所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮相啮合，两个所述同步带轮分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上，所述同步皮带缠绕在两个所述同步带轮之间，且所述同步皮带位于所述保护壳内，两个所述第一螺纹杆的顶端均固定安装有限位球，所述第一支撑板的顶部开设有两个第三通孔，两个所述第三通孔的内壁上均开设有第一内螺纹，两个所述第一螺纹杆分别贯穿两个所述第三通孔并与两个所述第三通孔的内壁相旋合，所述固定板的顶部开设有两个凹槽，两个所述凹槽内均设有第一轴承，两个所述第一轴承的外圈分别与两个所述凹槽内壁固定连接，两个所述第一轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上。
优选的，所述保护壳的顶部开设有两个第四通孔，两个所述第四通孔内均设有第二轴承，两个所述第二轴承的外圈分别与两个所述第四通孔内壁固定连接，两个所述第二轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上。
与相关技术相比较，本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人具有如下有益效果：
本发明提供一种高精度四轴水平多关节机器人，所述第一升降机构设置在所述固定板上，第一电机使四轴水平多关节机器人本体升高，从而增加四轴水平多关节机器人本体的操作空间，所述第二升降机构设置在所述第二支撑板上，从而增加四轴水平多关节机器人本体的操作空间。
附图说明
图1为本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人的第一实施例的结构示意图；
图2为图1中升降机构的剖视示意图；
图3为图1所示的第一锥形齿轮与第二锥形齿轮的装配示意图；
图4为本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人的第二实施例的结构示意图；
图5为图3所述的A部分的放大结构示意图；
图6为图3所述的B部分的放大结构示意图；
图7为图3所示的第一圆形齿轮与第二圆形齿轮的装配示意图。
图中标号：1、固定板，2、保护壳，3、第一螺纹杆，4、第一支撑板，5、四轴水平多关节机器人本体，6、第一电机，7、第一锥形齿轮，8、第二锥形齿轮，9、同步带轮，10、同步皮带，11、第二支撑板，12、第二螺纹杆，13、第二电机，14、第一圆形齿轮，15、第二圆形齿轮，16、第三支撑板，17、第一安装板，18、推杆电机，19、第一铰接杆，20、第一铰接块，21、第二安装板，22、工业照相机，23、第二铰接块，24、第三铰接块，25、第二铰接杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例
请结合参阅图1-3，在本发明的第一实施例中，高精度四轴水平多关节机器人包括：固定板1；第一升降机构，所述第一升降机构设置在所述固定板1上；第一支撑板4，所述第一支撑板4螺纹安装在所述固定板1上；四轴水平多关节机器人本体5，所述四轴水平多关节机器人本体5固定安装在所述第一支撑板4上。
所述第一升降机构还包括保护壳2、两个第一螺纹杆3、第一电机6、第一锥形齿轮7、第二锥形齿轮8、两个同步带轮9、同步皮带10，所述保护壳2固定安装在所述固定板1的顶部，所述保护壳1的底部为开口，两个所述第一螺纹杆3均转动杆安装在所述固定板1上，且两个所述第一螺纹杆3均与所述保护壳2转动连接，所述第一电机6固定安装在所述固定板1的顶部，所述第一锥形齿轮7固定套设在所述第一电机6的输出轴上，所述第二锥形齿轮8固定套设在任意一个所述第一螺纹杆3上，且所述第二锥形齿轮8与所述第一锥形齿轮7相啮合，两个所述同步带轮9分别固定套设在两个所述第一螺纹杆3上，所述同步皮带10缠绕在两个所述同步带轮9之间，且所述同步皮带9位于所述保护壳2内，两个所述第一螺纹杆3的顶端均固定安装有限位球，所述第一支撑板4的顶部开设有两个第三通孔，两个所述第三通孔的内壁上均开设有第一内螺纹，两个所述第一螺纹杆3分别贯穿两个所述第三通孔并与两个所述第三通孔的内壁相旋合，所述固定板1的顶部开设有两个凹槽，两个所述凹槽内均设有第一轴承，两个所述第一轴承的外圈分别与两个所述凹槽内壁固定连接，两个所述第一轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆3上。
所述保护壳2的顶部开设有两个第四通孔，两个所述第四通孔内均设有第二轴承，两个所述第二轴承的外圈分别与两个所述第四通孔内壁固定连接，两个所述第二轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆3上。
本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人的工作原理如下：
第一步：当需要对四轴水平多关节机器人本体5进行升高时，启动第一电机6，第一电机6带动第一锥形齿轮7转动，第一锥形齿轮7带动第二锥形齿轮8转动，第二锥形齿轮8带动其中一个第一螺纹杆3转动，第一螺纹杆3带动其中一个同步带轮9转动，同步带轮9带动同步皮带10运动；
第二步：同步皮带10带动另一个同步带轮9转动的同时带动另一个第一螺纹杆3同步转动，两个第一螺纹杆3带动第一支撑板4升高，第一支撑板4带动四轴水平多关节机器人本体5升高，从而增加四轴水平多关节机器人本体5的操作空间。
与相关技术相比较，本发明提供的高精度四轴水平多关节机器人具有如下有益效果：
高精度四轴水平多关节机器人，所述第一升降机构设置在所述固定板1上，第一电机6使四轴水平多关节机器人本体5升高，从而增加四轴水平多关节机器人本体5的操作空间，所述第二升降机构设置在所述第二支撑板11上，从而增加四轴水平多关节机器人本体5的操作空间。
第二实施例：
请结合参阅图4-7，基于本发明的第一实施例提供的高精度四轴水平多关节机器人，本发明的第二实施例提供的高精度四轴水平多关节机器人，不同之处在于，高精度四轴水平多关节机器人还包括第二支撑板11，所述第二支撑板11固定安装在所述四轴水平多关节机器人本体5的一侧，所述第二支撑板11上设有第二升降机构，所述第二升降机构上螺纹安装有第三支撑板16，所述第三支撑板16上固定安装有第一安装板17，所述第三支撑板16上设有角度调节机构，所述角度调节机构上设有工业照相机22。
所述第二升降机构还包括第二电机13、第一圆形齿轮14、第二圆形齿轮15和第二螺纹杆12，所述第二螺纹杆12转动安装在所述第二支撑板11上，所述第二电机13固定安装在所述第二支撑板11的顶部，所述第一圆形齿轮14固定套设在所述第二电机13的输出轴上，所述第二圆形齿轮15固定套设在所述第二螺纹杆12上，且所述第一圆形齿轮14与所述第二圆形齿轮15相啮合，所述第三支撑板16与所述第二螺纹杆12螺纹连接。
所述角度调节机构还包括推杆电机18、第一铰接杆19、第一铰接块20、第二安装板21、第二铰接块23、第三铰接块24和第二铰接杆25，所述推杆电机18固定安装在所述第一安装板17的顶部，且所述推杆电机18的输出轴贯穿所述第一安装板17，所述推杆电机18的输出轴上固定安装有第一铰接杆19，所述第一铰接块20转动安装在所述第一铰接杆19的一端，所述第二安装板21滑动安装在所述第一铰接块20上，所述第二安装板21与所述工业相机22固定连接，所述第二铰接块23固定安装在所述第二安装板21的顶部，所述第二铰接杆25转动安装在所述第二铰接块23上，所述第三铰接块24固定安装在所述第一安装板17的底部，且所述第三铰接块24与所述第二铰接杆25转动连接。
所述第一安装板17的顶部开设有第一通孔，推杆电机18的输出轴贯穿第一通孔。
所述第二支撑板11的底部固定安装有限位杆，所述限位杆的底端固定安装有限位块，所述限位杆与所述第三支撑板16滑动连接。
所述第三支撑板16的顶部开设有第二通孔，所述第二通孔的内壁上开设有第二内螺纹，第二螺纹杆12贯穿所述第二通孔并与所述第二通孔的内壁相旋合。
所述第二支撑板11的顶部开设有第三通孔，所述第三通孔内设有第三轴承，所述第三轴承的外圈与所述第三通孔的内壁固定连接，所述第三轴承的内圈固定套设套设在第二螺纹杆12上。
当需要调整工业照相机22的检测角度时，启动第二电机13，第二电机13带动第一圆形齿轮14转动，第一圆形齿轮14带动第二圆形齿轮15转动，第二圆形齿轮15带动第二螺纹杆12转动，第二螺纹杆12带动第三支撑板16进行垂直运动，第三支撑板16带动第一安装板17同步运动，通过第一安装板17使第二安装板21同步运动，第二安装板21带动工业照相机22同步运动，当运动到合适的位置时停止第二电机13，启动推杆电机18，推杆电机18的输出轴伸长，推杆电机18带动第一铰接块20发生逆时针转动，第一铰接块20带动第二安装板21同步转动，第二安装板21带动工业照相机22同步转动，从而对工业照相机22进行角度调节，以减少工业照相机22的视野盲区，对生产的物品进行更好的操作。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，包括：
固定板；
第一升降机构，所述第一升降机构设置在所述固定板上；
第一支撑板，所述第一支撑板螺纹安装在所述固定板上；
四轴水平多关节机器人本体，所述四轴水平多关节机器人本体固定安装在所述第一支撑板上。
2.根据权利要求1所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第一升降机构还包括保护壳、两个第一螺纹杆、第一电机、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、两个同步带轮、同步皮带，所述保护壳固定安装在所述固定板的顶部，所述保护壳的底部为开口，两个所述第一螺纹杆均转动杆安装在所述固定板上，且两个所述第一螺纹杆均与所述保护壳转动连接，所述第一电机固定安装在所述固定板的顶部，所述第一锥形齿轮固定套设在所述第一电机的输出轴上，所述第二锥形齿轮固定套设在任意一个所述第一螺纹杆上，且所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮相啮合，两个所述同步带轮分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上，所述同步皮带缠绕在两个所述同步带轮之间，且所述同步皮带位于所述保护壳内，两个所述第一螺纹杆的顶端均固定安装有限位球，所述第一支撑板的顶部开设有两个第三通孔，两个所述第三通孔的内壁上均开设有第一内螺纹，两个所述第一螺纹杆分别贯穿两个所述第三通孔并与两个所述第三通孔的内壁相旋合，所述固定板的顶部开设有两个凹槽，两个所述凹槽内均设有第一轴承，两个所述第一轴承的外圈分别与两个所述凹槽内壁固定连接，两个所述第一轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上。
3.根据权利要求2所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述保护壳的顶部开设有两个第四通孔，两个所述第四通孔内均设有第二轴承，两个所述第二轴承的外圈分别与两个所述第四通孔内壁固定连接，两个所述第二轴承的内圈分别固定套设在两个所述第一螺纹杆上。
4.根据权利要求1所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述四轴水平多关节机器人本体的一侧固定安装有第二支撑板，所述第二支撑板上设有第二升降机构，所述第二升降机构上螺纹安装有第三支撑板，所述第三支撑板上固定安装有第一安装板，所述第三支撑板上设有角度调节机构，所述角度调节机构上设有工业照相机。
5.根据权利要求4所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第二升降机构还包括第二电机、第一圆形齿轮、第二圆形齿轮和第二螺纹杆，所述第二螺纹杆转动安装在所述第二支撑板上，所述第二电机固定安装在所述第二支撑板的顶部，所述第一圆形齿轮固定套设在所述第二电机的输出轴上，所述第二圆形齿轮固定套设在所述第二螺纹杆上，且所述第一圆形齿轮与所述第二圆形齿轮相啮合，所述第三支撑板与所述第二螺纹杆螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述角度调节机构还包括推杆电机、第一铰接杆、第一铰接块、第二安装板、第二铰接块、第三铰接块和第二铰接杆，所述推杆电机固定安装在所述第一安装板的顶部，且所述推杆电机的输出轴贯穿所述第一安装板，所述推杆电机的输出轴上固定安装有第一铰接杆，所述第一铰接块转动安装在所述第一铰接杆的一端，所述第二安装板滑动安装在所述第一铰接块上，所述第二安装板与所述工业相机固定连接，所述第二铰接块固定安装在所述第二安装板的顶部，所述第二铰接杆转动安装在所述第二铰接块上，所述第三铰接块固定安装在所述第一安装板的底部，且所述第三铰接块与所述第二铰接杆转动连接。
7.根据权利要求5所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第一安装板的顶部开设有第一通孔，推杆电机的输出轴贯穿所述第一通孔。
8.根据权利要求4所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第二支撑板的底部固定安装有限位杆，所述限位杆的底端固定安装有限位块，所述限位杆与所述第三支撑板滑动连接。
9.根据权利要求4所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第三支撑板的顶部开设有第二通孔，所述第二通孔的内壁上开设有第二内螺纹，第二螺纹杆贯穿所述第二通孔并与所述第二通孔的内壁相旋合。
10.根据权利要求4所述的高精度四轴水平多关节机器人，其特征在于，所述第二支撑板的顶部开设有第三通孔，所述第三通孔内设有第三轴承，所述第三轴承的外圈与所述第三通孔的内壁固定连接，所述第三轴承的内圈固定套设套设在第二螺纹杆上。
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