CN113400343B - 一种机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人，该机器人包括底座、第一支臂组件、第二支臂组件，第一支臂组件可旋转地安装于底座；第二支臂组件可移动地安装于第一支臂组件，并沿第一支臂组件的轴线方向伸缩；第二支臂组件穿设第一支臂组件，并与第一支臂组件的输出端活动连接，使得第二支臂组件相对于第一支臂组件的输出端万向转动；在第二支臂组件朝向第一支臂组件移动，第二支臂组件缩回至第一支臂组件内，并容纳于第一支臂组件内，使得第二支臂组件充分利用第一支臂组件的空间，实现第一支臂组件在一般状态下收纳于第一支臂组件，进一步降低机器人在一般状态下占据空间，实现机器人的精细化设计。

Description

一种机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种机器人。

背景技术

机器人被广泛应用于工业生产中，并逐渐替代普通工人，以完成组装、焊接等工序，在现有技术中，机器人上设有多个支臂组件，各支臂组件之间摆动连接，以完成各种方向的动作，由于各支臂组件在各个方向上均占据工作，导致机器人在一般状态下占据空间较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人，解决现有技术中机器人在一般状态下占据空间较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种机器人，包括：底座；第一支臂组件，可旋转地安装于所述底座；第二支臂组件，可移动地安装于所述第一支臂组件，并沿所述第一支臂组件的轴线方向伸缩；所述第二支臂组件穿设所述第一支臂组件，并与所述第一支臂组件的输出端活动连接，使得所述第二支臂组件相对于所述第一支臂组件的输出端万向转动；在所述第二支臂组件朝向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件缩回至所述第一支臂组件内，并容纳于所述第一支臂组件内；在所述第二支臂组件背向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件凸伸出所述第一支臂组件外，且能够进行万向转动。

可选的，所述第一支臂组件内设有供所述第二支臂组件容纳的容纳槽；所述第一支臂组件还设有第一导轨槽，所述第一导轨槽朝向所述容纳槽延伸，并与所述容纳槽连通；

所述第二支臂组件沿其轴线朝向所述容纳槽；所述第二支臂组件的侧面凸设有第一导轨，该第一导轨可移动地连接所述第一导轨槽，并与所述第一导轨槽相对转动。

可选的，所述第一支臂组件设有分列于所述第一导轨槽两侧的第一电线槽和第二电线槽，该第二电线槽与所述第一电线槽间隔地错位布置；

所述第一支臂组件还包括第一控制器件和第一连接电线；该第一控制器处于所述第一电线槽的顶部，连接所述第一连接电线，该第一连接电线沿所述第一电线槽的轴线延伸；

所述第二支臂组件设有第二控制器件和第二连接电线，该第二控制器件连接所述第二电线槽的底部，并与所述第一控制器处于同一水平方向；所述第二连接电线连接所述第二控制器件，并沿所述第二电线槽的轴线延伸，并在所述第二电线槽的轴线上下环绕。

可选的，所述第一支臂组件的外侧面设有电器盖，该电器盖盖合所述第二电线槽和所述第一电线槽；所述第一控制器固定于所述第一电线槽朝向所述电器盖的底面；所述第一连接电线安装于所述第一电线槽的侧面，并嵌入于所述第一电线槽内；所述第一连接电线和所述第一控制器的连接处朝向所述电器盖；

所述第二控制器固定于所述第二电线槽朝向所述电器盖的底面；所述第二连接电线安装于所述第二电线槽的侧面，并嵌入于所述第二电线槽内；所述第二连接电线和所述第二控制器的连接处朝向所述电器盖；所述第二控制器和所述第一控制器相对独立。

可选的，所述底座上设有旋转台，所述第一支臂组件安装于所述旋转台，并随所述旋转台的转动而旋转；所述旋转台上设有摆动机构，该摆动机构容纳于所述底座内，并相对所述底座在竖直方向上往复摆动，以带动所述第一支臂组件相对于所述底座摆动。

可选的，所述第一支臂组件内设有第一集尘通道，该第一集尘通道环设于所述第一支臂组件的内部，并围绕所述第一支臂组件内的第一驱动组件；所述第一集尘通道的外周面环设有集尘孔，并朝向所述第一驱动组件；

所述第二支臂组件内设有第二集尘通道，该第二集尘通道环设于所述第二支臂组件的内部，并与所述第一集尘通道连通；所述第二集尘通道朝向所述第一集尘通道的连接端伸缩；

所述第一支臂组件的外侧设有抽尘口，该抽尘口连通所述第一集尘通道，并能够在负压力的作用下进行抽尘。

可选的，所述第二支臂组件设置于所述第一支臂组件的一侧，并与所述第一支臂组件相对布置；所述第一支臂组件的一侧设有第二导轨槽，该第二导轨槽向外凸设，并朝向所述第一支臂组件；所述第一支臂组件设有第二导轨，该第二导轨可移动地安装于所述第二导轨槽。

可选的，所述机器人设有总控板；所述总控板容纳于所述底座；

所述第一支臂组件的传动组件和所述第二支臂组件的传动组件相对独立，并处于不同空间，且集成于所述总控板控制。

可选的，所述机器人还包括水平移动组件，该水平移动组件连接于所述第一支臂组件和所述第二支臂组件之间，并带动所述第二支臂组件在水平方向相对于所述第一支臂组件移动。

可选的，所述水平移动组件包括固定部和移动部，该固定部安装于所述第一支臂组件；所述移动部可移动地安装于所述固定部，并承载所述第二支臂组件；所述固定部容纳于所述第一支臂组件，并朝水平方向延伸，且不超出所述第一支臂组件。

由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：

本发明实施例的机器人中，第一支臂组件可旋转地安装于所述底座；第二支臂组件可移动地安装于所述第一支臂组件，并沿所述第一支臂组件的轴线方向伸缩；所述第二支臂组件穿设所述第一支臂组件，并与所述第一支臂组件的输出端活动连接，使得所述第二支臂组件相对于所述第一支臂组件的输出端万向转动；在所述第二支臂组件朝向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件缩回至所述第一支臂组件内，并容纳于所述第一支臂组件内，使得所述第二支臂组件充分利用所述第一支臂组件的空间，实现所述第一支臂组件在一般状态下收纳于所述第一支臂组件，进一步降低机器人在一般状态下占据空间，实现机器人的精细化设计。另外，在所述第二支臂组件背向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件凸伸出所述第一支臂组件外，且能够进行万向转动。

附图说明

图1是本申请的实施例一种机器人的立体图；

图2是本申请的实施例一种机器人的电路示意图；

图3是本申请的实施例一种机器人的内部结构示意图；

图4是本申请的实施例一种机器人的电线槽示意图；

图5是本申请的实施例一种机器人的管道示意图；

图6是本申请的另一实施例一种机器人的结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

机器人被广泛应用于工业生产中，并逐渐替代普通工人，以完成组装、焊接等工序，在现有技术中，机器人上设有多个支臂组件，各支臂组件之间摆动连接，以完成各种方向的动作，由于各支臂组件在各个方向上均占据工作，导致机器人在一般状态下占据空间较大。其中，一般状态为机器人不工作的状态。

参阅图1至图6，本发明提供一种机器人，该机器人包括底座1、第一支臂组件2和第二支臂组件3，其中，第一支臂组件2和第二支臂组件3均为具有独立驱动的机械手，用于实现各种方向的动作，比如焊接、组装等，此处不做限定。

参阅图1至图6，底座1作为机器人的底盘，具有一定稳定性，以维持第一支臂组件2和第二支臂组件3的运动。其中，所述底座1上设有旋转台11，该旋转台11在旋转电机和同步带的带动下实现圆周运动。

底座1内还可以设有总控板12，总控板12作为核心的CPU，用于做运算和控制，调整第一支臂组件2和第二支臂的运动，并且实现速度控制和转向控制。

参阅图1至图6，第一支臂组件2可旋转地安装于所述底座1，并安装于所述旋转台11上，并随所述旋转台11的转动而旋转，从而实现第一支臂组件2的圆周运动，以便于第一支臂组件2在多个方向上进行运动。

还有的是，所述旋转台11上设有摆动机构，该摆动机构容纳于所述底座1内，并相对所述底座1在竖直方向上往复摆动，以带动所述第一支臂组件2相对于所述底座1摆动，其中，摆动机构设置于旋转台11和第一支臂组件2之间，摆动机构固定安装于旋转台11，连接并带动第一支臂组件2摆动，以实现第一支臂组件2在竖直方向上的摆动，提高第一支臂组件2的运转方向，进一步提高其灵活性，以克服各种使用环境。其中，摆动机构可以采用定位部和摆臂部，该摆臂部相对于定位部摆动，并且连接第一支臂组件2，在摆臂部的摆动时候，第一支臂组件2在上下方向倾斜地移动，以便于做往复摆动运动。

具体的，第一支臂组件2包括第一电机、齿轮、同步带传动件，第一电机带动齿轮，并通过齿轮带动同步带传动件旋转，以便于第一支臂组件2远离底座1的一端相对于底座1摆动，实现第一支臂组件2的摆臂运动，此处不做限制，可以参考目前机器人的摆臂机构。

另外，所述第一支臂组件2内设有供所述第二支臂组件3容纳的容纳槽26；所述第一支臂组件2还设有第一导轨槽21，所述第一导轨槽21朝向所述容纳槽26延伸，并与所述容纳槽26连通，通过容纳槽26实现第二支臂组件3的收纳，并且第二支臂组件3沿着第一导轨槽21进入至容纳槽26，实现第二支臂组件3快速容纳于第一支臂组件2。

所述第一支臂组件2设有分列于所述第一导轨槽21两侧的第一电线槽22和第二电线槽23，该第二电线槽23与所述第一电线槽22间隔地错位布置，所述第一支臂组件2还包括第一控制器件24和第一连接电线25；该第一控制器件24处于所述第一电线槽22的顶部，连接所述第一连接电线25，该第一连接电线25沿所述第一电线槽22的轴线延伸。通过第一控制器件24单独控制所述第一支臂组件2，避免受其他控制器的干预，并且能够实现单独控制，以便于后续的更换和拆卸。可选的，第一控制器件24可以为电路板，此处不做限定。

所述第一支臂组件2的外侧面设有电器盖，该电器盖盖合所述第二电线槽23和所述第一电线槽22；所述第一控制器件24固定于所述第一电线槽22朝向所述电器盖的底面；所述第一连接电线25安装于所述第一电线槽22的侧面，并嵌入于所述第一电线槽22内；所述第一连接电线25和所述第一控制器件24的连接处朝向所述电器盖，以便于所述第一连接电线25和所述第一控制器件24的更换，并且工作人员能够集中在第一电线槽22内对所述第一支臂组件2的电器件进行检测和管控。

参阅图1至图6，第二支臂组件3可移动地安装于所述第一支臂组件2，并沿所述第一支臂组件2的轴线方向伸缩；所述第二支臂组件3穿设所述第一支臂组件2，并与所述第一支臂组件2的输出端活动连接，使得所述第二支臂组件3相对于所述第一支臂组件2的输出端万向转动。

在所述第二支臂组件3朝向所述第一支臂组件2移动，所述第二支臂组件3缩回至所述第一支臂组件2内，并容纳于所述第一支臂组件2内，使得第二支臂组件3充分利用第一支臂组件2的空间，实现第一支臂组件2在一般状态下收纳于第一支臂组件2，进一步降低机器人在一般状态下占据空间，实现机器人的精细化设计。另外，在所述第二支臂组件3背向所述第一支臂组件2移动，所述第二支臂组件3凸伸出所述第一支臂组件2外，且能够进行万向转动，实现述第二支臂组件3的多向运转。

所述第二支臂组件3沿其轴线朝向所述容纳槽26；所述第二支臂组件3的侧面凸设有第一导轨31，该第一导轨31可移动地连接所述第一导轨槽21，实现所述第二支臂组件3相对于所述第一支臂组件2的伸缩，其中，第一导轨31和第一导轨槽21之间可以实现啮合传动或者滑槽传动，第一导轨31在电机的带动下实现旋转，并与第一导轨槽21实现传动，从而实现第一导轨31相对于第一导轨槽21的相对转动，以便于第二支臂组件3相对于第一支臂组件2的伸缩，使得第二支臂组件3充分利用第一支臂组件2的空间，实现第一支臂组件2在一般状态下收纳于第一支臂组件2，进一步降低机器人在一般状态下占据空间，实现机器人的精细化设计。

所述第二支臂组件3设有第二控制器件32和第二连接电线33，该第二控制器件32连接所述第二电线槽23的底部，并与所述第一控制器件24处于同一水平方向；所述第二连接电线33连接所述第二控制器件32，并沿所述第二电线槽23的轴线延伸，并在所述第二电线槽23的轴线上下环绕，以便于配合所述第二支臂组件3相对于所述第一支臂组件2的伸缩，避免第二连接电线33在所述第二支臂组件3在伸缩的过程中进行拉扯和缠绕，保证第二连接电线33正常使用在第二支臂组件3的伸缩过程中，另外，第二控制器件32与所述第一控制器件24处于同一水平方向，以便于充分利用所述第一支臂组件2的空间，并且在更换所述第二支臂组件3时留有充分的维修空间。可选的，第二控制器件32与所述第一控制器件24电连接，并相互独立，且集控制于所述总控板12。第二控制器件32可以为电路板。

所述第二控制器固定于所述第二电线槽23朝向所述电器盖的底面；所述第二连接电线33安装于所述第二电线槽23的侧面，并嵌入于所述第二电线槽23内；所述第二连接电线33和所述第二控制器的连接处朝向所述电器盖，以便于所述第二连接电线33和所述第二控制器的更换，并且工作人员能够集中在第二电线槽23内对所述第二支臂组件3的电器件进行检测和管控。

所述第一支臂组件2内设有第一集尘通道27，该第一集尘通道27环设于所述第一支臂组件2的内部，并围绕所述第一支臂组件2内的第一驱动组件；所述第一集尘通道27的外周面环设有集尘孔，并朝向所述第一驱动组件，通过第一集尘通道27收集所述第一支臂组件2内部的灰尘，并且对所述第一支臂组件2的内部实现清洁。

所述第二支臂组件3内设有第二集尘通道34，该第二集尘通道34环设于所述第二支臂组件3的内部，并与所述第一集尘通道27连通，实现第二集尘通道34和第一集尘通道27中的灰尘能够统一处理，并且贯穿整个机器人的内部，还有的是，所述第一支臂组件2的外侧设有抽尘口28，该抽尘口28连通所述第一集尘通道27，并能够在负压力的作用下进行抽尘，使得工作人员能够在外侧实现对机器人内部的清洁，便于实现机器人内部的清洁，提高机器人的使用寿命，并建立无尘空间。

为了配合第二支臂组件3的伸缩，所述第二集尘通道34朝向所述第一集尘通道27的连接端伸缩，以便于使用第二支臂组件3的伸缩。

参阅图1至图6，还有的是，第二支臂组件3和第一支臂组件2均内设有散热通道35，该散热通道35主要围着所述第一控制器件24和所述第二控制器设置，并且吸收所述第一控制器件24和所述第二控制器所散发的热量，该散热通道35对接第一集尘通道27和第一集尘通道27，利用第二集尘通道34和第一集尘通道27的气流带动散热通道35的热量，实现对第一控制器件24和所述第二控制器的散热，提高第一控制器件24和所述第二控制器的使用寿命和减少维修的次数。其中，散热通道35的侧面设有散热片，散热片吸收第一控制器件24和所述第二控制器的热量。

参阅图1至图6，在另一实施例中，所述第二支臂组件3设置于所述第一支臂组件2的一侧，并与所述第一支臂组件2相对布置；所述第一支臂组件2的一侧设有第二导轨槽，该第二导轨槽向外凸设，并朝向所述第一支臂组件2；所述第一支臂组件2设有第二导轨，该第二导轨可移动地安装于所述第二导轨槽，实现所述第二支臂组件3在水平方向和第一支臂组件2层叠，所述第二支臂组件3充分利用第一支臂组件2的水平方向上的空间，降低机器人整体所占据的空间。

参阅图1至图6，具体的，第二支臂组件3包括第二电机、齿轮、同步带传动件，第二电机带动齿轮，并通过齿轮带动同步带传动件旋转，以便于第二支臂组件3远离底座1的一端相对于底座1摆动，实现第一支臂组件2的摆臂运动，此处不做限制，可以参考目前机器人的摆臂机构。其中，所述第二支臂组件3的传动组件和所述第二支臂组件3的传动组件相对独立，并处于不同空间，且集成于所述总控板12控制，该传动组件可以为齿轮、同步带传动件。

还有的是，所述机器人还包括水平移动组件4，该水平移动组件4连接于所述第一支臂组件2和所述第二支臂组件3之间，并带动所述第二支臂组件3在水平方向相对于所述第一支臂组件2移动，实现所述第二支臂组件3相对于所述第一支臂组件2的横向移动，以便于第二支臂组件3在所述第一支臂组件2的两侧实现移动，并适用所述第一支臂组件2的两侧上的工作，且不影响第二支臂组件3相对于所述第一支臂组件2的伸缩。

具体的，所述水平移动组件4包括固定部41和移动部42，该固定部41安装于所述第一支臂组件2；所述移动部42可移动地安装于所述固定部41，并承载所述第二支臂组件3；所述固定部41容纳于所述第一支臂组件2，并朝水平方向延伸，且不超出所述第一支臂组件2。所述第二支臂组件3随着移动部42的移动而横向移动，并与第一支臂组件2产生位置的改变。

在另一实施例中，第一支臂组件2的两端分别设有第一卡合部和第一连接部，该第一卡合部对接底座1以实现第一支臂组件2相对于底座1的固定，而第二支臂组件3的两端分别设有第二卡合部和第二连接部，该第二连接部连接外来的夹具，而第二卡合部对接第一连接部，并实现第二支臂组件3和第一支臂组件2的连接，其中，第二卡合部和第一卡合部属于同一标准件，并采用同样的标准规格制成，使得第二支臂组件3能够替换第一支臂组件2，并有利于提高机器人的通用性，实现零件的标准化。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种机器人，其特征在于，包括：

底座；

第一支臂组件，可旋转地安装于所述底座；

第二支臂组件，可移动地安装于所述第一支臂组件，并沿所述第一支臂组件的轴线方向伸缩；所述第二支臂组件穿设所述第一支臂组件，并与所述第一支臂组件的输出端活动连接，使得所述第二支臂组件相对于所述第一支臂组件的输出端万向转动；

在所述第二支臂组件朝向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件缩回至所述第一支臂组件内，并容纳于所述第一支臂组件内；

在所述第二支臂组件背向所述第一支臂组件移动，所述第二支臂组件凸伸出所述第一支臂组件外，且能够进行万向转动；

所述机器人还包括水平移动组件，该水平移动组件连接于所述第一支臂组件和所述第二支臂组件之间，并带动所述第二支臂组件在水平方向相对于所述第一支臂组件移动。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一支臂组件内设有供所述第二支臂组件容纳的容纳槽；所述第一支臂组件还设有第一导轨槽，所述第一导轨槽朝向所述容纳槽延伸，并与所述容纳槽连通；

所述第二支臂组件沿其轴线朝向所述容纳槽；所述第二支臂组件的侧面凸设有第一导轨，该第一导轨可移动地连接所述第一导轨槽，并与所述第一导轨槽相对转动。

3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述第一支臂组件设有分列于所述第一导轨槽两侧的第一电线槽和第二电线槽，该第二电线槽与所述第一电线槽间隔地错位布置；

所述第一支臂组件还包括第一控制器件和第一连接电线；该第一控制器处于所述第一电线槽的顶部，连接所述第一连接电线，该第一连接电线沿所述第一电线槽的轴线延伸；

所述第二支臂组件设有第二控制器件和第二连接电线，该第二控制器件连接所述第二电线槽的底部，并与所述第一控制器处于同一水平方向；所述第二连接电线连接所述第二控制器件，并沿所述第二电线槽的轴线延伸，并在所述第二电线槽的轴线上下环绕。

4.如权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一支臂组件的外侧面设有电器盖，该电器盖盖合所述第二电线槽和所述第一电线槽；所述第一控制器固定于所述第一电线槽朝向所述电器盖的底面；所述第一连接电线安装于所述第一电线槽的侧面，并嵌入于所述第一电线槽内；所述第一连接电线和所述第一控制器的连接处朝向所述电器盖；

所述第二控制器固定于所述第二电线槽朝向所述电器盖的底面；所述第二连接电线安装于所述第二电线槽的侧面，并嵌入于所述第二电线槽内；所述第二连接电线和所述第二控制器的连接处朝向所述电器盖；所述第二控制器和所述第一控制器相对独立。

5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述底座上设有旋转台，所述第一支臂组件安装于所述旋转台，并随所述旋转台的转动而旋转；所述旋转台上设有摆动机构，该摆动机构容纳于所述底座内，并相对所述底座在竖直方向上往复摆动，以带动所述第一支臂组件相对于所述底座摆动。

6.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一支臂组件内设有第一集尘通道，该第一集尘通道环设于所述第一支臂组件的内部，并围绕所述第一支臂组件内的第一驱动组件；所述第一集尘通道的外周面环设有集尘孔，并朝向所述第一驱动组件；

所述第二支臂组件内设有第二集尘通道，该第二集尘通道环设于所述第二支臂组件的内部，并与所述第一集尘通道连通；所述第二集尘通道朝向所述第一集尘通道的连接端伸缩；

所述第一支臂组件的外侧设有抽尘口，该抽尘口连通所述第一集尘通道，并能够在负压力的作用下进行抽尘。

7.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第二支臂组件设置于所述第一支臂组件的一侧，并与所述第一支臂组件相对布置；所述第一支臂组件的一侧设有第二导轨槽，该第二导轨槽向外凸设，并朝向所述第一支臂组件；所述第一支臂组件设有第二导轨，该第二导轨可移动地安装于所述第二导轨槽。

8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述机器人设有总控板；所述总控板容纳于所述底座；

所述第一支臂组件的传动组件和所述第二支臂组件的传动组件相对独立，并处于不同空间，且集成于所述总控板控制。

9.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述水平移动组件包括固定部和移动部，该固定部安装于所述第一支臂组件；所述移动部可移动地安装于所述固定部，并承载所述第二支臂组件；所述固定部容纳于所述第一支臂组件，并朝水平方向延伸，且不超出所述第一支臂组件。