CN204414106U - 一种四轴摆臂关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四轴摆臂关节机器人，包括由基底组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，基底组件包括基座、第一伺服电机、第一减速机、旋转台、航空插头和电机传动机构，二轴组件包括第二伺服电机、电机传动机构、丝杆传动机构、导轨传动机构、立柱与导轨副，三轴组件包括三轴大臂、第三伺服电机、第三减速机，四轴组件包括四轴小臂、第四伺服电机、第四减速机。在基座的一侧设置有用于外接电源的航空插头，立柱远离三轴组件的一侧上固定有用于安装通信线路和电源线的拖链。本实用新型解决了现有四周摆臂机器人的高度过高、通讯线路易受损和因小臂末端体积过大导致的操作范围受限等问题。

Description

一种四轴摆臂关节机器人

技术领域

本实用新型涉及一种工业机器人，特别涉及一种应用于工业生产制造及相关技术领域的机器人，也就是一种四轴摆臂关节机器人。

背景技术

市场上的四轴机器人，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。

但是，现有的四轴机器人任然存在着一些结构上的缺陷，例如机器人的高度过高，造成不便于移动、安装、加工等困难；由于机器人各轴组件之间转动连接，导致通讯线路在转动中受损；由于小臂末端设有电机和减速机，导致小臂末端过于粗大，限制了机器人的工作范围，不适用于较小空间的操作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种走线方便、节约空间、小臂末端扁平的四轴摆臂关节机器人。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种四轴摆臂关节机器人，包括由基底组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，所述二轴组件竖直的固定在基底组件上，所述基底组件带动二轴组件轴向旋转，所述三轴组件水平设置，其一端滑动连接在二轴组件上，所述三轴组件可在所述二轴组件上上下滑动，所述四轴组件也水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件远离所述二轴组件的一端上，所述四轴组件以所述四轴组件与所述三轴组件的连接处为轴水平转动；

所述基底组件包括基座、第一伺服电机、第一减速机、旋转台和电机传动机构，所述基座内部安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端与所述第一减速机的输入端通过电机传动机构连接，所述第一减速机内部设有用于走线的中空结构，所述第一减速机的输出端上安装有旋转台；

所述二轴组件包括第二伺服电机、电机传动机构、丝杆传动机构、导轨传动机构、立柱和导轨副，所述立柱底端固定在所述旋转台上，所述第二伺服电机安装在所述立柱的侧面，所述丝杆传动机构竖向贯穿于所述立柱内部，所述第二伺服电机的输出端通过电机传动机构与所述丝杆传动机构转动连接，并带动所述丝杆传动机构轴向旋转，所述立柱的一侧上设置有供所述三轴组件上下滑动的导轨副，所述导轨传动机构安装在所述导轨副上；

所述三轴组件包括三轴大臂、第三伺服电机和第三减速机，所述三轴大臂一端固定在所述导轨传动机构上，所述三轴大臂的另一端上安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端连接所述第三减速机的输入端，所述第三减速机的输出端与所述四轴组件转动连接；

所述四轴组件包括四轴小臂、第四伺服电机、第四减速机和电机传动机构，所述四轴小臂的一端通过第三减速机与三轴大臂连接，所述四轴小臂的另一端安装有第四减速机，所述四轴小臂上安装有所述第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端与所述第四减速机的输出端之间通过电机传动机构连接。

所述电机传动机构为由同步带和同步带轮组成的传动机构。

在所述基座的一侧设置有用于外接电源的航空插头。

所述立柱远离所述三轴组件的一侧上固定有用于安装通信线路和电源线的拖链。

在所述四轴小臂上表面上靠近所述三轴组件的两侧还各安装一个用于限制所述四轴组件水平旋转角度的限位块。

本实用新型的有益效果是：在第一减速机内部设有中空结构，该中空结构可以用于走线，改变了现有绕式走线的方法，降低各部件对通讯线的磨损，减少了线的使用量。

将第二伺服电机安装在所述立柱的侧面，第二伺服电机的输出端通过电机传动机构与丝杆传动机构转动连接，这样由现有的电机直驱方式改为传动驱动方式，虽然增加了电机传动机构，但是可以将第二伺服电机从立柱的顶端或底端改装至立柱的侧面，降低了四轴摆臂关节机器人整体的高度，使其适应更广泛的工作场所、组装更方便。

将第四伺服电机与第四减速机通过电机传动机构连接，可以将第四伺服电机从四轴小臂的末端改装至靠近三轴大臂处，使得四轴小臂的末端只安装一个第四减速机，这样使得四轴小臂末端更加扁平，适用于更小空间的工作。

附图说明

图1为本实用新型空间结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型主剖视图；

图4为本实用新型四轴小臂处的局部剖视图；

图5为本实用新型俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、基底组件，2、二轴组件，3、三轴组件，4、四轴组件，5、基座，6、第一伺服电机，7、第一减速机,8、旋转台,9、限位块，10、航空插头，11、第二伺服电机，12、电机传动机构,13、丝杆传动机构,14、导轨传动机构,15、立柱，16、导轨副，17拖链，18、三轴大臂，19、第三伺服电机,20、第三减速机,21、第四减速机，22、四轴小臂，23、第四伺服电机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2、图5所示，一种四轴摆臂关节机器人，包括由基底组件1、二轴组件2、三轴组件3和用于拿放工件的四轴组件4组成的串联型的机器结构，所述二轴组件2竖直的固定在基底组件1上，所述基底组件1带动二轴组件2轴向旋转，所述三轴组件3水平设置，其一端滑动连接在二轴组件2上，所述三轴组件3可在所述二轴组件2上上下滑动，所述四轴组件4也水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件3远离所述二轴组件2的一端上，所述四轴组件4以所述四轴组件4与所述三轴组件3的连接处为轴水平转动；

所述基底组件1包括基座5、第一伺服电机6、第一减速机7、旋转台8和电机传动机构12，所述基座5内部安装有第一伺服电机6，所述第一伺服电机6的输出端与所述第一减速机7的输入端通过电机传动机构12连接，所述第一减速机7内部设有用于走线的中空结构，所述第一减速机7的输出端上安装有旋转台8；

所述二轴组件2包括第二伺服电机11、电机传动机构12、丝杆传动机构13、导轨传动机构14、立柱15和导轨副16，所述立柱15底端固定在所述旋转台8上，所述第二伺服电机11安装在所述立柱15的侧面，所述丝杆传动机构13竖向贯穿于所述立柱15内部，所述第二伺服电机11的输出端通过电机传动机构12与所述丝杆传动机构13转动连接，并带动所述丝杆传动机构13轴向旋转，所述立柱15的一侧上设置有供所述三轴组件3上下滑动的导轨副16，所述导轨传动机构14安装在所述导轨副16上；

所述三轴组件3包括三轴大臂18、第三伺服电机19和第三减速机20，所述三轴大臂18一端固定在所述导轨传动机构14上，所述三轴大臂18的另一端上安装有第三伺服电机19，所述第三伺服电机19的输出端连接所述第三减速机20的输入端，所述第三减速机20的输出端与所述四轴组件4转动连接；

所述四轴组件4包括四轴小臂22、第四伺服电机23、第四减速机21和电机传动机构12，所述四轴小臂22的一端通过第三减速机20与三轴大臂18连接，所述四轴小臂22的另一端安装有第四减速机21，所述四轴小臂22上安装有所述第四伺服电机23，所述第四伺服电机23的输出端与所述第四减速机21的输出端之间通过电机传动机构12连接。

所述电机传动机构12为由同步带和同步带轮组成的传动机构。

在所述基座5的一侧设置有用于外接电源的航空插头10。

所述立柱15远离所述三轴组件3的一侧上固定有用于安装通信线路和电源线的拖链17。

在所述四轴小臂22上表面上靠近所述三轴组件3的两侧还各安装一个用于限制所述四轴组件4水平旋转角度的限位块9。

本实用新型的工作过程：接通电源后，所述第一伺服电机6通过第一减速机7控制旋转台8水平转动。第二伺服电机11通过电机传动机构12带动三轴组件3沿立柱15上下运动。第三伺服电机19控制四轴组件4中的四轴小臂22水平转动，四轴小臂22上设置的一对限位块9用于限制四轴小臂水平转动的角度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，包括由基底组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)和用于拿放工件的四轴组件(4)组成的串联型的机器结构，所述二轴组件(2)竖直的固定在基底组件(1)上，所述基底组件(1)带动二轴组件(2)轴向旋转，所述三轴组件(3)水平设置，其一端滑动连接在二轴组件(2)上，所述三轴组件(3)可在所述二轴组件(2)上上下滑动，所述四轴组件(4)也水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件(3)远离所述二轴组件(2)的一端上，所述四轴组件(4)以所述四轴组件(4)与所述三轴组件(3)的连接处为轴水平转动；

所述基底组件(1)包括基座(5)、第一伺服电机(6)、第一减速机(7)、旋转台(8)和电机传动机构(12)，所述基座(5)内部安装有第一伺服电机(6)，所述第一伺服电机(6)的输出端与所述第一减速机(7)的输入端通过电机传动机构(12)连接，所述第一减速机(7)内部设有用于走线的中空结构，所述第一减速机(7)的输出端上安装有旋转台(8)；

所述二轴组件(2)包括第二伺服电机(11)、电机传动机构(12)、丝杆传动机构(13)、导轨传动机构(14)、立柱(15)和导轨副(16)，所述立柱(15)底端固定在所述旋转台(8)上，所述第二伺服电机(11)安装在所述立柱(15)的侧面，所述丝杆传动机构(13)竖向贯穿于所述立柱(15)内部，所述第二伺服电机(11)的输出端通过电机传动机构(12)与所述丝杆传动机构(13)转动连接，并带动所述丝杆传动机构(13)轴向旋转，所述立柱(15)的一侧上设置有供所述三轴组件(3)上下滑动的导轨副(16)，所述导轨传动机构(14)安装在所述导轨副(16)上；

所述三轴组件(3)包括三轴大臂(18)、第三伺服电机(19)和第三减速机(20)，所述三轴大臂(18)一端固定在所述导轨传动机构(14)上，所述三轴大臂(18)的另一端上安装有第三伺服电机(19)，所述第三伺服电机(19)的输出端连接所述第三减速机(20)的输入端，所述第三减速机(20)的输出端与所述四轴组件(4)转动连接；

所述四轴组件(4)包括四轴小臂(22)、第四伺服电机(23)、第四减速机(21)和电机传动机构(12)，所述四轴小臂(22)的一端通过第三减速机(20)与三轴大臂(18)连接，所述四轴小臂(22)的另一端安装有第四减速机(21)，所述四轴小臂(22)上安装有所述第四伺服电机(23)，所述第四伺服电机(23)的输出端与所述第四减速机(21)的输出端之间通过电机传动机构(12)连接。

2.根据权利要求1所述一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，所述电机传动机构(12)为由同步带和同步带轮组成的传动机构。

3.根据权利要求1或2所述一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，在所述基座(5)的一侧设置有用于外接电源的航空插头(10)。

4.根据权利要求1或2所述一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，所述立柱(15)远离所述三轴组件(3)的一侧上固定有用于安装通信线路和电源线的拖链(17)。

5.根据权利要求1或2所述一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，在所述四轴小臂(22)上表面上靠近所述三轴组件(3)的两侧还各安装一个用于限制所述四轴组件(4)水平旋转角度的限位块(9)。