CN110695974A - 一种scara机器人小臂结构及其机器人 - Google Patents

Abstract

一种SCARA机器人小臂结构及其机器人，涉及机器人技术领域，该SCARA机器人小臂结构包括滑台，滑台的顶部一侧设置有三轴机构，滑台上设置有滑块，滑块上设置有四轴机构和四轴传动机构，滑台的底部一侧设置有二轴机构。本发明通过将四轴机构安装在滑台的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构带动四轴传动机构旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构、二轴机构分别设置在滑台的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

Description

一种SCARA机器人小臂结构及其机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种SCARA机器人小臂结构及其机器人。

背景技术

目前SCARA机器人三轴、四轴多为丝杠花键结构，该结构复杂、成本高，安装、维护难度较大。同时，SCARA机器人小臂上由于要安装丝杠花键及二轴电机、三轴电机、四轴电机等零部件导致机器人小臂结构复杂、加工成本较高。并且，目前SCARA机器人三轴电机、四轴电机及丝杠花键都直接安装在小臂结构上导致小臂结构的质心位置远离小臂的旋转轴线，使二轴电机的负载较大，影响整机的性能。

通过查阅相关专利，专利号：CN106493712A专利通过将基座、大臂、小臂都安装在一个丝杠导轨机构上，实现机器人的上下运动，但是该布局会导致一轴电机、二轴电机负载较大且工作空间较小，不能解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种SCARA机器人小臂结构，该SCARA机器人小臂结构简单，减低成本，同时能够减小二轴电机的负载，提高了机器人的性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种SCARA机器人小臂结构，包括滑台，所述滑台的顶部一侧设置有三轴机构，所述滑台上设置有滑块，所述滑块上设置有四轴机构和与所述四轴机构同步传动的四轴传动机构，所述滑台的底部一侧设置有二轴机构。通过将四轴机构安装在滑台的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构带动四轴传动机构旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构、二轴机构分别设置在滑台的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

进一步的，所述四轴机构包括与所述滑块固定的四轴电机安装板，及固定在所述四轴电机安装板上的四轴电机。将四轴机构通过四轴电机安装板固定在滑台的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动。

进一步的，所述四轴传动机构包括与所述滑块固定的四轴支撑板，及安装在所述四轴支撑板的末端的四轴旋转机构，所述四轴旋转机构与所述四轴电机的转轴同步传动。四轴电机带动四轴旋转机构旋转，代替杠花键的旋转运动，与利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动共同取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本。四轴支撑板用于支撑四轴旋转机构，同时由于四轴电机是安装在四轴电机安装板上的，而四轴电机安装板与四轴支撑板是安装在滑台的滑块上，四轴电机与四轴支撑板之间相互不影响，四轴电机引起的变形不会作用在四轴支撑板上，减小了四轴支撑板的变形，提高了整机的精度。

进一步的，所述四轴旋转机构与所述四轴电机的转轴分别设置有四轴同步带轮，所述四轴同步带轮之间设置有四轴同步带。四轴电机通过四轴同步带轮与四轴同步带带动四轴旋转机构同步旋转。

进一步的，所述二轴机构包括与所述滑台的一侧固定的二轴电机法兰，及与所述二轴电机法兰固定的二轴电机。将滑台固定在二轴电机法兰上，能够使滑台随着二轴电机进行正负180度的旋转运动，增加了机器人的工作空间。

进一步的，所述二轴机构安装有大臂，所述滑台呈竖直设置，并使所述滑台垂直于所述大臂。大臂用于支撑二轴机构等机构，由于滑台竖直且垂直于大臂，使滑台的下端面在随着二轴电机法兰运转时不与大臂上端面干涉，同时由于滑台的滑块带动四轴支撑板和四轴旋转机构上下移动，使四轴旋转机构的下端面不与大臂上端面干涉，使二轴机构能够在大臂上进行正负180度的旋转运动，增加了机器人的工作空间。

进一步的，所述大臂活动连接有基座。基座用于支撑位于基座上面的机构，同时能够使大臂在基座上进行旋转。

进一步的，所述三轴机构包括与所述滑台的一侧固定的三轴电机安装板，及固定在所述三轴电机安装板上的三轴电机，所述三轴电机与所述滑台的丝杆轴同步传动。三轴电机通过三轴电机安装板固定在滑台上，同时三轴电机同步带动滑台的丝杆轴进行正反转，使滑台内的滑块进行上下运动。

进一步的，所述三轴电机与所述滑台的丝杆轴分别设置有三轴同步带轮，所述三轴同步带轮之间设置有三轴同步带。 三轴电机通过三轴同步带轮与三轴同步带同步带动滑台的丝杆轴旋转。

本发明的有益效果：本发明的一种SCARA机器人小臂结构，包括滑台，所述滑台的顶端设置有三轴机构，所述滑台上设置有滑块，所述滑块上设置有四轴机构，及与所述四轴机构同步传动的四轴传动机构，所述滑台的底部设置有二轴机构，本发明通过将四轴机构安装在滑台的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构带动四轴传动机构旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构、二轴机构分别设置在滑台的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

本发明的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种机器人，该机器人使用上述的SCARA机器人小臂结构，由于将四轴机构安装在滑台的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构带动四轴传动机构旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构、二轴机构分别设置在滑台的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种SCARA机器人小臂结构的部分结构示意图。

图2是本发明的一种SCARA机器人小臂结构的整体示意图。

图中包括有：

滑台1，三轴机构2，三轴电机安装板21，三轴电机22，三轴同步带轮23，三轴同步带24，四轴机构3，四轴电机安装板31，四轴电机32，四轴传动机构4，四轴支撑板41，二轴机构5，二轴电机法兰51，二轴电机52，四轴旋转机构6，四轴同步带轮61，四轴同步带62，大臂7，基座8。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本实施例的一种SCARA机器人小臂结构，如图1-2所示，包括滑台1，所述滑台1的顶部一侧设置有三轴机构2，所述滑台1设置有滑块，所述滑块上设置有四轴机构3和与所述四轴机构3同步传动的四轴传动机构4，所述滑台1的底部一侧设置有二轴机构5。通过将四轴机构3安装在滑台1的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构3带动四轴传动机构4旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构2、二轴机构5分别设置在滑台1的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

所述三轴机构2包括与所述滑台1的一侧固定的三轴电机安装板21，及固定在所述三轴电机安装板21上的三轴电机22，所述三轴电机22与所述滑台1的丝杆轴同步传动。三轴电机22通过三轴电机安装板21固定在滑台1上，同时三轴电机22同步带动滑台1的丝杆轴进行正反转，使滑台1内的滑块进行上下运动。

所述三轴电机22与所述滑台1的丝杆轴分别设置有三轴同步带轮23，所述三轴同步带轮23之间设置有三轴同步带24。 三轴电机22通过三轴同步带轮23与三轴同步带24同步带动滑台1的丝杆轴旋转。

所述四轴机构3包括与所述滑块固定的四轴电机安装板31，及固定在所述四轴电机安装板31上的四轴电机32。将四轴机构3通过四轴电机安装板31固定在滑台1的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动。

所述四轴传动机构4包括与所述滑块固定的四轴支撑板41，及安装在所述四轴支撑板41的末端的四轴旋转机构6，所述四轴旋转机构6与所述四轴电机32的转轴同步传动。四轴电机32带动四轴旋转机构6旋转，代替杠花键的旋转运动，与利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动共同取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本。四轴支撑板41用于支撑四轴旋转机构6，同时由于四轴电机32是安装在四轴电机安装板31上的，而四轴电机安装板31与四轴支撑板41是安装在滑台1的滑块上，四轴电机32与四轴支撑板41之间相互不影响，四轴电机32引起的变形不会作用在四轴支撑板41上，减小了四轴支撑板41的变形，提高了整机的精度。

所述四轴旋转机构6与所述四轴电机32的转轴分别设置有四轴同步带轮61，所述四轴同步带轮61之间设置有四轴同步带62。四轴电机32通过四轴同步带轮61与四轴同步带62带动四轴旋转机构6同步旋转。

所述二轴机构5包括与所述滑台1的一侧固定的二轴电机法兰51，及与所述二轴电机法兰51固定的二轴电机52。将滑台1固定在二轴电机法兰51上，能够使滑台1随着二轴电机52进行正负180度的旋转运动，增加了机器人的工作空间。

所述二轴机构5安装有大臂7，所述滑台1呈竖直设置，并使所述滑台1垂直于所述大臂7。大臂7用于支撑二轴机构5等机构，由于滑台1竖直且垂直于大臂7，使滑台1的下端面在随着二轴电机法兰51运转时不与大臂7上端面干涉，同时由于滑台1的滑块带动四轴支撑板41和四轴旋转机构6上下移动，使四轴旋转机构6的下端面不与大臂7上端面干涉，使二轴机构5能够在大臂7上进行正负180度的旋转运动，增加了机器人的工作空间。

所述大臂7活动连接有基座8。基座8用于支撑位于基座8上面的机构，同时能够使大臂7在基座8上进行旋转。

实施例2

本实施例的其它结构和实施例1相同，不同之处在于所述滑台1与所述二轴电机法兰51为一体式设置。

实施例3

本实施例的其它结构和实施例1相同，不同之处在于所述滑台1与所述四轴电机安装板31为一体式设置。

实施例4

本实施例提供一种机器人，该机器人使用实施例1或实施例2或实施例3所述的SCARA机器人小臂结构，由于将四轴机构3安装在滑台1的滑块上，利用滑块的上下移动代替丝杠花键的上下运动，同时通过四轴机构3带动四轴传动机构4旋转代替杠花键的旋转运动，取代了丝杠花键组件、简化了结构、大幅度降低了成本，并将三轴机构2、二轴机构5分别设置在滑台1的上、下端，使其小臂整体的质心位置靠近小臂的旋转轴线上，减小了二轴电机的负载，提高了机器人的性能，同时结构紧凑，操作方便、安全可靠，提高了安装、维修维护时的工作效率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种SCARA机器人小臂结构，包括滑台，其特征在于：所述滑台的顶部一侧设置有三轴机构，所述滑台上设置有滑块，所述滑块上设置有四轴机构和与所述四轴机构同步传动的四轴传动机构，所述滑台的底部一侧设置有二轴机构。

2.如权利要求1所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述四轴机构包括与所述滑块固定的四轴电机安装板，及固定在所述四轴电机安装板上的四轴电机。

3.如权利要求2所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述四轴传动机构包括与所述滑块固定的四轴支撑板，及安装在所述四轴支撑板的末端的四轴旋转机构，所述四轴旋转机构与所述四轴电机的转轴同步传动。

4.如权利要求3所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述四轴旋转机构与所述四轴电机的转轴分别设置有四轴同步带轮，所述四轴同步带轮之间设置有四轴同步带。

5.如权利要求1所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述二轴机构包括与所述滑台的一侧固定的二轴电机法兰，及与所述二轴电机法兰固定的二轴电机。

6.如权利要求5所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述二轴机构安装有大臂，所述滑台呈竖直设置，并使所述滑台垂直于所述大臂。

7.如权利要求6所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述大臂活动连接有基座。

8.如权利要求1所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述三轴机构包括与所述滑台的一侧固定的三轴电机安装板，及固定在所述三轴电机安装板上的三轴电机，所述三轴电机与所述滑台的丝杆轴同步传动。

9.如权利要求8所述的一种SCARA机器人小臂结构，其特征在于：所述三轴电机与所述滑台的丝杆轴分别设置有三轴同步带轮，所述三轴同步带轮之间设置有三轴同步带。

10.一种机器人，其特征在于：包括权利要求1至9任意一项所述的SCARA机器人小臂结构。

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