CN114227651A - 四轴机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种四轴机器人，包括底座升降组件、机器人底板、升降体组件、二臂组件和三臂组件，所述机器人底板安装在底座升降组件上，所述升降体组件安装在机器人底板上，所述二臂组件的一端与升降体组件旋转连接，所述二臂组件的另一端与所述三臂组件的一端旋转连接，所述三臂组件的另一端为执行端，所述升降体组件包括升降体、驱动所述升降体进行升降的升降机构和驱动所述二臂组件进行旋转的二臂旋转驱动机构，所述升降机构安装在所述机器人底板上。本发明的有益效果是：通过升降体组件实现了第二轴具备升降和旋转功能，负载大，升降的上下行程大，重复定位精度高，并且，由于二臂组件和三臂组件同时升降和旋转，扩大了作业范围。

Description

四轴机器人

技术领域

本发明涉及机器人，尤其涉及一种四轴机器人。

背景技术

传统的SCAR 四轴平面机器人主要采用第四轴同时具备旋转和升降的功能，导致的缺陷是负载小，升降的上下行程小，并且，作业范围较小。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种四轴机器人。

本发明提供了一种四轴机器人，包括底座升降组件、机器人底板、升降体组件、二臂组件和三臂组件，所述机器人底板安装在所述底座升降组件上，所述升降体组件安装在所述机器人底板上，所述二臂组件的一端与所述升降体组件旋转连接，所述二臂组件的另一端与所述三臂组件的一端旋转连接，所述三臂组件的另一端为执行端，所述升降体组件包括升降体、驱动所述升降体进行升降的升降机构和驱动所述二臂组件进行旋转的二臂旋转驱动机构，所述升降机构安装在所述机器人底板上，所述升降体安装在所述升降机构上，所述二臂旋转驱动机构安装在所述升降体上。

作为本发明的进一步改进，所述升降机构包括升降安装座和分别安装在所述升降安装座上的滚珠丝杆、同步带传动机构、刹车电机和线轨组件，所述刹车电机通过所述同步带传动机构与所述滚珠丝杆连接，所述升降体通过丝杆螺母安装在所述滚珠丝杆上，所述线轨组件与所述升降体连接。

作为本发明的进一步改进，所述二臂旋转驱动机构包括电机和减速机，所述电机安装在所述升降体上，所述电机通过所述减速机与所述二臂组件连接。

作为本发明的进一步改进，所述升降安装座上安装有驱控一体组件，所述驱控一体组件上设有风扇和风扇安装板。

作为本发明的进一步改进，所述升降体组件垂直于水平面，所述二臂组件和三臂组件均平行于水平面。

作为本发明的进一步改进，所述底座升降组件包括安装底座、T型螺杆和T型丝杆螺母，所述T型螺杆固定在所述安装底座上，所述T型丝杆螺母安装在所述T型螺杆上，所述机器人底板固定在所述T型丝杆螺母上。

作为本发明的进一步改进，所述机器人底板连接有叉车支撑板。

作为本发明的进一步改进，所述机器人底板上安装有外罩壳组件，所述升降体组件设置在所述外罩壳组件之内，所述外罩壳组件连接有真空发发器组件。

作为本发明的进一步改进，所述二臂组件和三臂组件采用内置走线缆和气管的结构。

本发明的有益效果是：通过上述方案，通过升降体组件实现了第二轴具备升降和旋转功能，负载大，升降的上下行程大，并且，由于二臂组件和三臂组件同时升降和旋转，扩大了作业范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的方案。

图1是本发明一种四轴机器人的立体示意图。

图2是本发明一种四轴机器人的分解示意图。

图3是本发明一种四轴机器人的升降体组件的示意图。

图4是本发明一种四轴机器人的二臂组件和三臂组件的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，一种四轴机器人，包括底座升降组件7、机器人底板14、升降体组件1、二臂组件2和三臂组件3，所述机器人底板14安装在所述底座升降组件7上，所述升降体组件1安装在所述机器人底板14上，所述二臂组件2的一端与所述升降体组件1旋转连接，所述二臂组件2的另一端与所述三臂组件3的一端旋转连接，所述三臂组件3的另一端为执行端。

所述升降体组件1包括升降体17、驱动所述升降体17进行升降的升降机构和驱动所述二臂组件2进行旋转的二臂旋转驱动机构，所述升降机构安装在所述机器人底板14上，所述升降体17安装在所述升降机构上，所述二臂旋转驱动机构安装在所述升降体17上。

所述升降机构包括升降安装座22和分别安装在所述升降安装座22上的滚珠丝杆18、同步带传动机构19、刹车电机20和线轨组件21，所述刹车电机20通过所述同步带传动机构19与所述滚珠丝杆18连接，所述升降体17通过丝杆螺母安装在所述滚珠丝杆18上，所述线轨组件21与所述升降体17连接，在刹车电机20的驱动以及线轨组件21的导向作用下，升降体17进行升降运动，采用滚珠丝杆18进行升降，相比于传统SCAR四轴的花键轴升降，可提高承载力和精度。

所述二臂旋转驱动机构包括电机16和减速机15，所述电机16安装在所述升降体17上，所述电机16通过所述减速机15与所述二臂组件2连接，用于驱动二臂组件2旋转，在刹车电机20和电机16的作用下，二臂组件2和三臂组件3可以同时进行升降和旋转运动。

以刹车电机20为第一轴101，则电机16为第二轴102，二臂组件2和三臂组件3的旋转轴为第三轴103，三臂组件3的执行端为第四轴104，则第二轴具备了由刹车电机20驱动实现的升降，以及由电机16驱动实现的旋转。

由于二、三臂可以绕2轴做平面旋转运动；二臂组件2的运动范围+135°～-135°；三臂组件3运动范围+180°～-180°；臂展长：1200mm，作业范围大；远大于常见SCAR 四轴平面机器人作业范围。

所述升降安装座22上安装有驱控一体组件6，所述驱控一体组件6上设有风扇8和风扇安装板9，外置风扇对这驱控一体进行吹气扇热，效果显著；使驱控一体处于正常温度（40-42℃）下稳定可靠工作。

采用驱控一体组件6，背负式驱控一样化，驱控一体体积小，可以直接挂于机器背部，整体来说属于机器人本体的一部分；机构紧凑，占地小，省空间。

所述升降体组件1垂直于水平面，所述二臂组件2和三臂组件3均平行于水平面。

所述底座升降组件7包括安装底座12、T型螺杆11和T型丝杆螺母10，所述T型螺杆11固定在所述安装底座12上，所述T型丝杆螺母10安装在所述T型螺杆11上，所述机器人底板14固定在所述T型丝杆螺母10上，通过旋转T型丝杆螺母10，可实现机器人底板14的上下调整。

底座升降组件7使得机器人底板14的高度可调整，使机器人在高度方向上的使用范围可扩展，大大扩展了高度上的使用范围，简化布局设计。

所述机器人底板14连接有叉车支撑板13，叉车位的设置提高了机器人移位的便捷性。

所述机器人底板14上安装有外罩壳组件4，所述升降体组件1设置在所述外罩壳组件4之内，所述外罩壳组件4连接有真空发发器组件5。

所述二臂组件2和三臂组件3采用内置走线缆和气管的结构，本机器人的动力线，编码器线，气管电源线都是从机器人的升降体17、二臂组件2和三臂组件3内穿过，简洁美观。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种四轴机器人，其特征在于：包括底座升降组件、机器人底板、升降体组件、二臂组件和三臂组件，所述机器人底板安装在所述底座升降组件上，所述升降体组件安装在所述机器人底板上，所述二臂组件的一端与所述升降体组件旋转连接，所述二臂组件的另一端与所述三臂组件的一端旋转连接，所述三臂组件的另一端为执行端，所述升降体组件包括升降体、驱动所述升降体进行升降的升降机构和驱动所述二臂组件进行旋转的二臂旋转驱动机构，所述升降机构安装在所述机器人底板上，所述升降体安装在所述升降机构上，所述二臂旋转驱动机构安装在所述升降体上。

2.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述升降机构包括升降安装座和分别安装在所述升降安装座上的滚珠丝杆、同步带传动机构、刹车电机和线轨组件，所述刹车电机通过所述同步带传动机构与所述滚珠丝杆连接，所述升降体通过丝杆螺母安装在所述滚珠丝杆上，所述线轨组件与所述升降体连接。

3.根据权利要求2所述的四轴机器人，其特征在于：所述二臂旋转驱动机构包括电机和减速机，所述电机安装在所述升降体上，所述电机通过所述减速机与所述二臂组件连接。

4.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述升降安装座上安装有驱控一体组件，所述驱控一体组件上设有风扇和风扇安装板。

5.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述升降体组件垂直于水平面，所述二臂组件和三臂组件均平行于水平面。

6.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述底座升降组件包括安装底座、T型螺杆和T型丝杆螺母，所述T型螺杆固定在所述安装底座上，所述T型丝杆螺母安装在所述T型螺杆上，所述机器人底板固定在所述T型丝杆螺母上。

7.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述机器人底板连接有叉车支撑板。

8.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述机器人底板上安装有外罩壳组件，所述升降体组件设置在所述外罩壳组件之内，所述外罩壳组件连接有真空发发器组件。

9.根据权利要求1所述的四轴机器人，其特征在于：所述二臂组件和三臂组件采用内置走线缆和气管的结构。

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