CN203485202U - 一种机器人手及四轴机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公告了一种机器人手及四轴机器人，这种机器人手包括工作杆及带动工作杆做垂直运动和自旋运动的驱动机构，所述驱动机构包括垂直驱动机构和自旋驱动机构，所述垂直驱动机构包括第二动力源、与第二动力源输出端连接的垂直丝杆、与垂直丝杆的一端通过连接块连接的垂直花键轴，所述垂直花键轴的下端与工作杆连接，所述自旋驱动机构包括第一动力源、与第一动力源输出端连接的传动件、与传动件输出端连接的花键轮，所述花键轮的内圆与垂直花键轴啮合。本实用新型采用分别设置垂直驱动机构和自旋驱动机构的方式，通过普通的丝杆和花键、皮带传动，实现了机器手末端的上下垂直运动和自旋运动，结构简单、成本低，有利于机器手臂的推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，具体是涉及一种机器人手及使用这种机器人手的四轴机器人。
背景技术
SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂）一般为四轴机器人，具有结构简单、运转平稳、效率较高等优点，被各行业广泛应用，其末端要实现Y轴上下移动和水平自旋，使得末端手指实现装配、轻型搬运的功能，在现有技术中，这种关键功能依赖于采用复合型丝杆、专用中空电机来实现。采用复合型丝杆和中空电机结合的技术缺点在于成本高、工艺复杂、加工时间长。当应用于一些低价产品的流水线上生产作业时，若选用的机器人成本过高，不利于推广应用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提出一种机器人手及一种四轴机器人，降低SCARA的制造成本。
本实用新型的技术问题是通过以下技术手段实现的。
一种机器人手，包括工作杆及带动工作杆做垂直运动和自旋运动的驱动机构，所述驱动机构包括垂直驱动机构和自旋驱动机构，所述垂直驱动机构包括第二动力源、与第二动力源输出端连接的垂直丝杆、与垂直丝杆的一端通过连接块连接的垂直花键轴，所述垂直花键轴的下端与工作杆连接，所述自旋驱动机构包括第一动力源、与第一动力源输出端连接的传动件、与传动件输出端连接的花键轮，所述花键轮的内圆与垂直花键轴啮合。
所述传动件为传动皮带。
所述连接块为Z字形，其Z字形的上方横梁连接垂直丝杆上端，下方横梁连接垂直花键轴的上端。
所述第一动力源为第一伺服电机，所述第二动力源为第二伺服电机。
一种四轴机器人，包括机座、大臂、小臂，所述大臂的一端通过第四轴承安装在机座上，所述大臂的另一端通过第四动力源驱动绕第四轴承的旋转 轴水平摆动，且所述小臂的一端通过第三轴承安装在大臂的另一端上，所述小臂的另一端通过第三动力源驱动绕第三轴承的旋转轴水平摆动，所述小臂上安装有机器人手，所述机器人手包括工作杆及带动工作杆做垂直运动和自旋运动的驱动机构，所述驱动机构包括垂直驱动机构和自旋驱动机构，所述垂直驱动机构包括第二动力源、与第二动力源输出端连接的垂直丝杆、与垂直丝杆的一端通过连接块连接的垂直花键轴，所述垂直花键轴的下端与工作杆连接，所述自旋驱动机构包括第一动力源、与第一动力源输出端连接的传动件、与传动件输出端连接的花键轮，所述花键轮的内圆与垂直花键轴啮合，所述花键轮通过第一轴承安装在小臂的另一端上。
所述第一动力源、第二动力源、第三动力源固定在小臂上。
所述传动件为传动皮带。
所述连接块为Z字形，其Z字形的上方横梁连接垂直丝杆上端，Z字形的下方横梁连接垂直花键轴的上端。
所述第一动力源为第一伺服电机，所述第二动力源为第二伺服电机，所述第三动力源为第三伺服电机，所述第四动力源为第四伺服电机。
本实用新型与现有技术对比具有的有益效果是：本实用新型采用分别设置垂直驱动机构和自旋驱动机构的方式，通过普通的丝杆和花键、皮带传动，实现了机器手末端的上下垂直运动和自旋运动，结构简单、成本低，有利于机器手臂的推广应用。
附图说明
图1为具体实施方式的结构图；
图2为图1中去掉外壳后的内部结构图一；
图3为图1中去掉外壳和电线后的内部结构图二。
具体实施方式
一种轻型四轴机器人，如图1-3所示，包括工作杆1、第一伺服电机21、第二伺服电机22、第三伺服电机23、第四伺服电机24、花键轮3、皮带4、垂直丝杆5、电线6、小臂7、大臂8、机座9、控制板10、Z字形连接块11、垂直花键轴12、外壳13。
大臂8的一端通过第四轴承安装在机座9上端，第四伺服电机24固定在机座9内，带动大臂8沿第四轴承的旋转中心摆动。小臂7的一端通过第三 轴承安装在大臂8的另一端，第三伺服电机23固定在小臂7上带动小臂7沿第三轴承的旋转中心摆动。垂直花键轴12垂直安装在小臂7的另一端，垂直花键轴12的下端为工作杆1，垂直花键轴12可以实现垂直上下运动和自旋运动(下文详述)，这样整个机器人具有三个水平平面运动的旋转关节，三个旋转关节的轴心为第四轴承旋转中心、第三轴承旋转中、垂直花键轴。
为了实现工作杆1的上下垂直移动，设有第二伺服电机22固定在小臂7上，第二伺服电机22的输出端固定连接垂直丝杆5，垂直丝杆5的输出末端再通过螺纹连接Z字形连接块11的一端，Z字形连接块11的另一端再连接垂直花键轴12的上端，这样当第二伺服电机22旋转时，通过丝杆11、连接块12就可以带动垂直花键轴12、工作杆1上下移动了。
为了实现工作杆1的水平自旋，设有花键轮3，花键轮3通过第一轴承安装在小臂7上，花键轮3的内圈与垂直花键轴12啮合，外圈紧固皮带4，而皮带4由固定在小臂7上的第一电机21带动。这样当第一电机21旋转时，通过皮带4、花键轮3带动垂直花键轴12、工作杆1水平旋转了。
由于第一伺服电机21、第二伺服电机22、第三伺服电机23都安装在小臂7上，结构紧凑，通过外壳13可以将这些内部结构包装起来，使得整个结构简单美观。此三个电机的控制线路板10也安装在外壳13内，通过电线6与机座9内的电路连接。机座9与外壳13内各安装有风扇，以散热。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种机器人手，包括工作杆及带动工作杆做垂直运动和自旋运动的驱动机构，其特征在于：所述驱动机构包括垂直驱动机构和自旋驱动机构，所述垂直驱动机构包括第二动力源、与第二动力源输出端连接的垂直丝杆、与垂直丝杆的一端通过连接块连接的垂直花键轴，所述垂直花键轴的下端与工作杆连接，所述自旋驱动机构包括第一动力源、与第一动力源输出端连接的传动件、与传动件输出端连接的花键轮，所述花键轮的内圆与垂直花键轴啮合。
2.如权利要求1所述的机器人手，其特征在于：所述传动件为传动皮带。
3.如权利要求2所述的机器人手，其特征在于：所述连接块为Z字形，其Z字形的上方横梁连接垂直丝杆上端，下方横梁连接垂直花键轴的上端。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的机器人手，其特征在于：所述第一动力源为第一伺服电机，所述第二动力源为第二伺服电机。
5.一种四轴机器人，包括机座、大臂、小臂，所述大臂的一端通过第四轴承安装在机座上，所述大臂的另一端通过第四动力源驱动绕第四轴承的旋转轴水平摆动，且所述小臂的一端通过第三轴承安装在大臂的另一端上，所述小臂的另一端通过第三动力源驱动绕第三轴承的旋转轴水平摆动，其特征在于：所述小臂上安装有机器人手，所述机器人手包括工作杆及带动工作杆做垂直运动和自旋运动的驱动机构，所述驱动机构包括垂直驱动机构和自旋驱动机构，所述垂直驱动机构包括第二动力源、与第二动力源输出端连接的垂直丝杆、与垂直丝杆的一端通过连接块连接的垂直花键轴，所述垂直花键轴的下端与工作杆连接，所述自旋驱动机构包括第一动力源、与第一动力源输出端连接的传动件、与传动件输出端连接的花键轮，所述花键轮的内圆与垂直花键轴啮合，所述花键轮通过第一轴承安装在小臂的另一端上。
6.如权利要求5所述的四轴机器人，其特征在于：所述第一动力源、第二动力源、第三动力源固定在小臂上。
7.如权利要求5所述的四轴机器人，其特征在于：所述传动件为传动皮带。
8.如权利要求7所述的四轴机器人，其特征在于：所述连接块为Z字形，其Z字形的上方横梁连接垂直丝杆上端，Z字形的下方横梁连接垂直花键轴的上端。
9.如权利要求5至8中任意一项所述的四轴机器人，其特征在于：所述第一动力源为第一伺服电机，所述第二动力源为第二伺服电机，所述第三动力源为第三伺服电机，所述第四动力源为第四伺服电机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG VALI INTELLIGENT EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: DONGGUAN VALI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20141015 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 523000 DONGGUAN, GUANGDONG PROVINCE TO: 323000 LISHUI, ZHEJIANG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20141015 Address after: Zhejiang province Lishui City Road 323000 Longqing Shuige Industrial Park No. 291 (Lishui City Industrial Park plant robot G area) Patentee after: Zhejiang Wali Intelligent Equipment Co Ltd Address before: 523000 Guangdong province Dongguan city Changan town Xiaobian community Zhen'an Road No. 103 Patentee before: Dongguan Vali Intelligent Technology Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140319 Termination date: 20160828 |