CN204868867U - 机械手臂关节平面移动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了机械手臂关节平面移动装置，包括伺服电机、减速器和平面轴承，其中伺服电机和减速器安装在第一机械手臂上，减速器的输出端和第一机械手臂垂直布置，和第一机械手臂水平布置的第二机械手臂固定在减速器的输出端并随输出端一起转动，第一机械手臂和第二机械手臂之间安装用于支撑的平面轴承，平面轴承和减速器的输出端同轴布置。本实用新型将原作用在减速器输出轴上的径向力和轴向力，通过平面轴承来承受，原减速器只需承受旋转力即可，因此在不改变精度的前提下，大大降低了减速器的选用标准，可降低减速器的购买成本，由于平面轴承的承受能力较强，因此在选用相同减速器的条件下，可增加关节处的承重能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械手臂的技术领域，特别涉及机械手臂关节平面的移动装置。
背景技术
机械手臂能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业，是目前在机器人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置。
平面关节型机器人又称SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm)型机器人，是一种应用于装配作业的机器人手臂，SCARA机器人各手臂之间通过关节平面移动装置进行连接，通过该关节平面移动装置在平面内进行定位和定向。现有的机械手臂均通过和关节平面移动装置的减速器的输出端直接相连，因此要求减速器需具有在高承载下稳定工作的特点，一般采用谐波传动减速器或RV减速机，上述两种减速器均具有承重大的等特点，但价格非常高，导致机器人手臂的成本也很高。如果能够解决承重的问题，那么即可选用其他类型的减速器，使减速器的选用更加多样化。
鉴于此，本发明人为此研制出一种新的机械手臂关节平面移动装置，有效的解决了上述问题，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型提供的机械手臂关节平面移动装置，在不影响精度的前提下，降低了减速器的选用标准，使减速器的选用更加多样化，可降低成本，增加了承重能力。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
机械手臂关节平面移动装置，包括伺服电机、减速器和平面轴承，其中伺服电机和减速器安装在第一机械手臂上，减速器的输出端和第一机械手臂垂直布置，和第一机械手臂水平布置的第二机械手臂固定在减速器的输出端并随输出端一起转动，第一机械手臂和第二机械手臂之间安装用于支撑的平面轴承，平面轴承和减速器的输出端同轴布置。
所述减速器的输出端形成法兰座，第二机械手臂通过螺栓固定在法兰座上。
所述法兰座外表面呈圆柱形，圆柱形的直径大小和平面轴承的内径大小对应，法兰座伸出第一机械手臂的表面，平面轴承套接安装在法兰座的外表面，拧紧螺栓将平面轴承上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面。
所述法兰座和第二机械手臂之间安装有圆柱形轴承座，圆柱形轴承座上形成有和法兰座上螺纹孔对应的通孔，螺栓穿插过第二机械手臂和圆柱形轴承座后固定在法兰座上，圆柱形轴承座的直径大小和平面轴承的内径大小对应，圆柱形轴承座伸出第一机械手臂的表面，平面轴承套接安装在圆柱形轴承座的外表面，平面轴承上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面。
所述法兰座的外表面呈圆柱形，圆柱形轴承座直径大于法兰座的直径，圆柱形轴承座端部形成圆环形凸缘，圆环形凸缘的内径和法兰座的外径对应，法兰座置于圆环形凸缘内使圆柱形轴承座和法兰座的相对位置不变。
所述第二机械手臂上形成沉孔，平面轴承和圆柱形轴承座置于该沉孔内，沉孔的直径和平面轴承的外径对应。
所述法兰座和第二机械手臂表面之间安装有调整垫片，通过改变调整垫片的厚度来调节平面轴承上下两面紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面的紧密程度。
采用上述方案后，本实用新型通过在第一机械手臂和第二机械手臂之间安装用于支撑的平面轴承，将原作用在减速器输出轴上的径向力和轴向力，通过平面轴承来承受，原减速器只需承受旋转力即可，因此在不改变精度的前提下，大大降低了减速器的选用标准，可降低减速器的购买成本，由于平面轴承的承受能力较强，因此在选用相同减速器的条件下，增加了关节处的承重能力。
附图说明
图1是本实施例的立体分解图；
图2是本实施例的部分剖视图。
标号说明
第一关节10，第二关节20；
伺服电机1，减速器2，平面轴承3，第一机械手臂4，第二机械手臂5，沉孔51，法兰座6，螺栓7，调整垫片8，圆柱形轴承座9，通孔91，圆环形凸缘92。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1-2所示，是本实用新型揭示的机械手臂关节平面移动装置，包括伺服电机1、减速器2和平面轴承3，其中伺服电机1和减速器2安装在第一机械手臂4上，减速器2的输出端和第一机械手臂4垂直布置，第一机械手臂4和第二机械手臂5水平布置。减速器2的输出端形成法兰座6，第二机械手臂5通过螺栓7固定在法兰座6上，第二机械手臂5随减速器2的输出端一起转动。
第一机械手臂4和第二机械手臂5之间安装平面轴承3，平面轴承3和减速器2的输出端同轴布置，通过平面轴承3来承受第一机械手臂4和第二机械手臂5之间的轴向和径向力，使减速器2只需承受旋转作用力即可，因此在不改变精度的前提下，可降低减速器2的选用标准，比如选用行星齿轮减速器等齿轮减速器，或涡轮减速器，或其他价格便宜的减速器。再者平面轴承3的承受能力较强，在选用相同减速器的条件下，比如同样选择谐波传动减速器或RV减速器，则增加了关节处的承重能力。
平面轴承3和减速器2的输出端同轴布置的方式有很多，本实施例优先采用下面两种方式。
方式一，如图示中第一关节10所示，法兰座6外表面呈圆柱形，圆柱形的直径大小和平面轴承3的内径大小对应，法兰座6需伸出第一机械手臂4的表面，伸出部分供平面轴承3安装，平面轴承3直接套接安装在法兰座6的外表面即可，限制住平面轴承3的前后左右自由度。拧紧上述螺栓7，使平面轴承3上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂4的表面和第二机械手臂5的表面，限制住平面轴的上下和径向旋转自由度，因此平面轴承3只能绕其轴向转动，完成平面轴承3的安装。
其中第一机械手臂4的表面和第二机械手臂5的表面压置在平面轴承3上的紧密程度，将影响平面轴承3的承重能力，因此在法兰座6和第二机械手臂5表面之间安装有调整垫片8，通过改变调整垫片8的厚度来调节平面轴承3上下两面紧密抵靠在第一机械手臂4表面和第二机械手臂5表面的紧密程度。
方式二，如图示中第二关节20所示，法兰座6和第二机械手臂5之间安装有圆柱形轴承座9，圆柱形轴承座9上形成通孔91，该通孔91和法兰座6上螺纹孔对应，螺栓7穿插过第二机械手臂5和圆柱形轴承座9后固定在法兰座6上，圆柱形轴承座9的直径大小和平面轴承3的内径大小对应，圆柱形轴承座9伸出第一机械手臂4的表面，平面轴承3套接安装在圆柱形轴承座9的外表面，从而限制住平面轴承3的前后左右自由度。拧紧上述螺栓7，使平面轴承3上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂4的表面和第二机械手臂5的表面，限制住平面轴的上下和径向旋转自由度，因此平面轴承3只能绕其轴向转动，完成平面轴承3的安装。
同样为了能够调节平面轴承3上下两面紧密抵靠在第一机械手臂4表面和第二机械手臂5表面的紧密程度，不影响平面轴承3的承重能力，安装方式二，同样在法兰座6和第二机械手臂5表面之间安装有调整垫片8（第二关节20中未示出）。
由于安装方式二中增加了圆柱形轴承座9，并且采用的是螺栓7连接，因此使得圆柱形轴承座9可能在传动过程中会左右微小移动，而影响传动，因此增加下述结构来固定住圆柱形轴承座9和法兰座6的相对位置。其中法兰座6的外表面呈圆柱形，圆柱形轴承座9直径大于法兰座6的直径，圆柱形轴承座9端部形成圆环形凸缘92，圆环形凸缘92的内径和法兰座6的外径对应，法兰座6置于圆环形凸缘92内使圆柱形轴承座9和法兰座6的相对位置不变。
在第二机械手臂5上形成沉孔51，平面轴承3和圆柱形轴承座9置于该沉孔51内，沉孔51的直径和平面轴承3的外径对应，因此保证了平面轴承3、圆柱形轴承座9和第二机械手臂5的相对位置不变，同时减少第一机械手臂4和第二机械手臂5的间隙。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (7)
1.机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：包括伺服电机、减速器和平面轴承，其中伺服电机和减速器安装在第一机械手臂上，减速器的输出端和第一机械手臂垂直布置，和第一机械手臂水平布置的第二机械手臂固定在减速器的输出端并随输出端一起转动，第一机械手臂和第二机械手臂之间安装用于支撑的平面轴承，平面轴承和减速器的输出端同轴布置。
2.如权利要求1所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述减速器的输出端形成法兰座，第二机械手臂通过螺栓固定在法兰座上。
3.如权利要求2所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述法兰座外表面呈圆柱形，圆柱形的直径大小和平面轴承的内径大小对应，法兰座伸出第一机械手臂的表面，平面轴承套接安装在法兰座的外表面，拧紧螺栓将平面轴承上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面。
4.如权利要求2所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述法兰座和第二机械手臂之间安装有圆柱形轴承座，圆柱形轴承座上形成有和法兰座上螺纹孔对应的通孔，螺栓穿插过第二机械手臂和圆柱形轴承座后固定在法兰座上，圆柱形轴承座的直径大小和平面轴承的内径大小对应，圆柱形轴承座伸出第一机械手臂的表面，平面轴承套接安装在圆柱形轴承座的外表面，平面轴承上下两面分别紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面。
5.如权利要求4所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述法兰座的外表面呈圆柱形，圆柱形轴承座直径大于法兰座的直径，圆柱形轴承座端部形成圆环形凸缘，圆环形凸缘的内径和法兰座的外径对应，法兰座置于圆环形凸缘内使圆柱形轴承座和法兰座的相对位置不变。
6.如权利要求4所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述第二机械手臂上形成沉孔，平面轴承和圆柱形轴承座置于该沉孔内，沉孔的直径和平面轴承的外径对应。
7.如权利要求3或4所述的机械手臂关节平面移动装置，其特征在于：所述法兰座和第二机械手臂表面之间安装有调整垫片，通过改变调整垫片的厚度来调节平面轴承上下两面紧密抵靠在第一机械手臂表面和第二机械手臂表面的紧密程度。
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|---|---|---|---|---|
| CN106346447A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 浙江琦星电子有限公司 | 机械手 |
| CN106737822A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大扭矩紧凑型机械臂关节 |
| CN107009352A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-04 | 南京航空航天大学 | 一种可调式刚性关节连接结构 |
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