CN205058044U - 一种新型的关节机器人 - Google Patents

Abstract

<b>本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种新型的关节机器人，本实用新型包括：一个以上的旋转控制部，所述两相邻的旋转控制部之间均通过旋转部连接件进行活动连接，每个所述旋转控制部中均设有：电机、旋转轴和旋转电阻；所述电机固定于该旋转控制部中，所述电机的输出轴上的法兰盘与旋转轴的第一端相连接，所述旋转部连接件与该旋转轴的第二端相固定，所述旋转轴的外侧与所述旋转电阻的活动端相接，所述旋转电阻的固定端固定于该旋转控制部中。本实用新型有效的避免了因为机械振动或外界电磁干扰而造成误操作，稳定性高，且其结构简单，性价比高。</b>

Description

一种新型的关节机器人

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种新型的关节机器人。

背景技术

在现有的工业生产过程中，常常会利用到机械手进行辅助生产；在现有的机械手中，一般会利用运动编程器，谐波减速器，伺服电机，伺服电机驱动器和位置编码器对机械手的关节转动进行控制；而位置编码器一般采用光电码盘，由光电发射和光电接收，读取，形成A、B、C、D等4组相位差90度的正弦波脉冲信号，并将该正弦波脉冲信号反馈给运动编程器，运动编程器根据接受脉冲数量和谐波减速器的减速比来计算电机转速和旋转角度，与预置电机速度和角度进行对比，直至符合为止，向驱动器发出停止旋转信号，驱动器收到停止旋转信号，切断伺服电机电源，电机停止旋转。但编码器进行电机控制的方案具有以下缺点：1.机械振动容易引起光电发射管或接收管的移位或偏移，导致接收管不能可靠接收到信号，导致系统不稳定或误动作。2.由于外界的电磁干扰，使得光电检测装置输出波形畸变失真，导致系统不稳定或误动作。

发明内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种新型的关节机器人。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型是一种新型的关节机器人，包括：一个以上的旋转控制部，所述两相邻的旋转控制部之间均通过旋转部连接件进行活动连接，每个所述旋转控制部中均设有：电机、旋转轴和旋转电阻；

所述电机固定于该旋转控制部中，所述电机的输出轴上的法兰盘与旋转轴的第一端相连接，所述旋转部连接件与该旋转轴的第二端相固定，所述旋转轴的外侧与所述旋转电阻的活动端相接，所述旋转电阻的固定端固定于该旋转控制部中。

进一步，所述电机的通过电机固定板固定于所述旋转控制部中，且电机的输出轴上的法兰盘通过连接板与旋转轴进行固定，所述旋转轴通过轴承与轴承座活动设置于所述旋转控制部中。

进一步，所述旋转控制部的数量为六个，其分别为：依次连接的第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体通过固定底板与外部相固定。

进一步，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体中的旋转轴分别为：第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴、第五旋转轴、第六旋转轴，所述第一旋转轴与第二旋转轴相垂直、所述第二旋转轴与第三旋转轴相平行，所述第三旋转轴与第四旋转轴相平行，所述第四旋转轴与第五旋转轴相垂直、所述第五旋转轴与第六旋转轴相垂直。

进一步，所述第六旋转轴的第二端接有工具板，所述工具板用于与外部的加工设备相固定。

进一步，所述电机均为直流电机。

进一步，所述旋转电阻的固定端中设有环形电阻，所述旋转电阻的活动端中设有旋转刷，所述旋转刷与环形电阻相接。

进一步，所述旋转控制部中均设有导线孔，所述旋转电阻中的导线穿过该导线孔与外部的电源相接，与外部运动编程控制器相接。

本实用新型一种新型的关节机器人中设有旋转电阻器，通过电阻的改变从而使输出的电压发生改变，其利用输出的电压信号作为运动编程器的驱动信号，不需要再使用编码器，避免了因为机械振动或外界电磁干扰而造成误操作，稳定性高，且其结构简单，性价比高。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作详细描述。

图1为本实用新型的一个部分的局部结构示意图；

图2为本实用新型的另一个部分的局部结构示意图；

图3为本实用新型中旋转电阻与旋转轴之间的装配关系示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型是新型的关节机器人，包括：一个以上的旋转控制部，所述两相邻的旋转控制部之间均通过旋转部连接件进行活动连接，每个所述旋转控制部中均设有：电机、旋转轴69和旋转电阻70；

所述电机固定于该旋转控制部中，所述电机的输出轴上的法兰盘与旋转轴69的第一端相连接，所述旋转部连接件与该旋转轴69的第二端相固定，所述旋转轴69的外侧与所述旋转电阻70的活动端相接，所述旋转电阻70的固定端固定于该旋转控制部中。

进一步，所述电机的通过电机固定板固定于所述旋转控制部中，且电机的输出轴上的法兰盘通过连接板与旋转轴69进行固定，所述旋转轴69通过轴承与轴承座活动设置于所述旋转控制部中。

进一步，所述旋转控制部的数量为六个，其分别为：依次连接的第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体通过固定底板与外部相固定。

进一步，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体中的旋转轴69分别为：第一旋转轴11、第二旋转轴20、第三旋转轴32、第四旋转轴38、第五旋转轴51、第六旋转轴61，所述第一旋转轴与第二旋转轴相垂直、所述第二旋转轴与第三旋转轴相平行，所述第三旋转轴与第四旋转轴相平行，所述第四旋转轴与第五旋转轴相垂直、所述第五旋转轴与第六旋转轴相垂直。

进一步，所述第六旋转轴的第二端接有工具板59，所述工具板59用于与外部的加工设备相固定。

进一步，所述电机均为直流电机。

进一步，所述旋转电阻70的固定端中设有环形电阻，所述旋转电阻70的活动端中设有旋转刷，所述旋转刷与环形电阻相接。

进一步，所述旋转控制部中均设有导线孔，所述旋转电阻70中的导线穿过该导线孔与外部的电源相接，与外部运动编程控制器相接。根据欧姆定律V=R*I，在恒流情况下，电压与电阻阻值成线性比例，改变电阻阻值，就可以改变电压值。旋转电阻70器中的旋转刷在环形电阻表面做360度旋转时，电压值与旋转轴旋转角度β形成对应函数关系β(V)=R*I，其旋转角度精度约0.01度。将旋转电阻70器的输出电压V2与预置电压V1进行比较，那么：

①当V2-V1=0时电机停止转动；

②当V2-V1＜0时电机正转，直至V1-V2=0，电机停止转动；

③当V2-V1＞0时电机反转，直至V1-V2=0，电机停止转动。

在本实用新型中，所述第一旋转体与电气箱相接，所述电气箱是由1个固定底板1，2个左右板2，2个前后板78，1个第一电机固定板4等组成。其安装方法为：左右板2用螺钉分别固定在固定底板1上，前后板78也用螺钉固定在固定底板1上，并与左右板2固定，第一电机固定板4与左右板2、前后板78用螺钉连接。

所述第一旋转体由第一电机3，大轴承座5，第一轴承圈6，第一中轴承座7，第一连接板8，第二连接板9，第一轴承10，第一旋转轴11，第二轴承12，第三轴承13，第一旋转板14组成。在第一旋转体中，所述第一旋转板14作为旋转部连接件与第一关节体相连接。其安装方法为：第一步：第一电机3用螺钉固定在第一电机固定板4上，第一连接板8直接用6个螺钉同第一电机3输出轴法兰盘连接；第二步：在大轴承座5一端放入第一轴承10，插入第一旋转轴11，把第二连接板9固定在第一旋转轴11下端，就可以将第一轴承10固定在大轴承座5上。第三步：用螺钉将大轴承座5固定在第一电机固定板4上，通过第一导线孔71用8个螺钉将第一步的第一连接板8和第二步的第二连接板9对接成为一体。第四步：先将第一旋转轴11上的导线经第二导线孔72引出外面，然后在轴承10表面放入轴承圈6，用螺钉把中轴承座7固定在大轴承座5上面。依次往轴承座7放入第二轴承12，第三轴承13。将第一旋转轴11的上端压入第一旋转板14上预留轴孔，用螺钉将第一旋转板14固定在第一旋转轴11上。

所述第一关节体是由第二电机固定板15，第二电机16，第三连接板17，第四连接板18，第四轴承19，第二旋转轴20，第一轴承座21，第一外连接板22，第一关节板23等组成；在第一关节体中，所述第一关节板23作为旋转部连接件与第二关节体相连接。该第一关节组装方法为：第一步：用螺钉将第二电机固定板15固定在第一旋转板14上，第二电机16直接用4个螺钉固定在第二电机固定板15上，第三连接板17与第二电机16输出轴法兰盘直接用螺钉连接；第二步：在第一轴承座21的轴孔放入第二旋转轴20，在放入第二旋转轴20之前，应将第二旋转轴20上导线经第三导线孔73引出外面。然后两端各压入一个第四轴承19。用螺钉把第四连接板18固定第二旋转轴20一端。然后用螺钉将第一轴承座21固定在旋转板14上。第三步：用螺钉将轴承座21固定在第一旋转板14上；在第二旋转轴20压入第一关节板23，用螺钉通过第一外连接板22将第二旋转轴20和第一关节板23桥接成一块。用螺钉经第三连接板17，第四连接板18上孔位，将两者固定成一体。

所述第二关节体是由第一支撑板24，由第三电机固定板25，第三电机26，第五连接板27，第六连接板28，改向立板29，改向横板30，第二外连接板31，第三旋转轴32，第五轴承33等组成。其中，改向横板30和改向立板29构成了第二关节体的旋转部连接件；第二关节体组装方法：第一步：用螺钉将第一支撑板24固定在第一关节板23上，第三电机固定板25固定在第一支撑板24上，第三电机26直接用4个螺钉固定在第三电机固定板25上，第五连接板27与第三电机26输出轴法兰盘直接用螺钉连接；第二步：第一关节板23上的轴孔放入第三旋转轴32，在放入第三旋转轴32之前，应将第三旋转轴32上导线经第四导线孔74引出外面。然后两端各压入一个第五轴承33。用螺钉把第六连接板28固定第三旋转轴32一端。第三步：在第三旋转轴32压入改向立板29，用螺钉通过第二外连接板31将第三旋转轴32和改向立板29桥接成一体。用螺钉经第五连接板27，第六连接板28上孔位，将两者固定成一体。用8个螺钉将改向横板30固定在改向立板29上。

所述第二旋转体是由第四电机34、第四电机固定板35、第七连接板36、第八连接板37、第四旋转轴38，第三轴承座39，第六轴承40，第四外连接板41，第二旋转板43等组成。其中，第二旋转板43作为旋转部连接件与第三关节体相接。该第二旋转体组装方法：第一步：用螺钉将第四电机固定板35固定在改向横板30上，第四电机34直接用4个螺钉固定在第四电机固定板35上，第七连接板36与第四电机34输出轴法兰盘直接用螺钉连接；第二步：在第三轴承座39上的轴孔放入第四旋转轴38，在放入第四旋转轴38之前，应将第四旋转轴38上导线经第五导线孔75引出外面。然后两端各压入一个第六轴承40。用螺钉把第八连接板37固定第四旋转轴38一端。然后用螺钉将第三轴承座39固定在改向横板30上；第三步：在第四旋转轴38一端压入第二旋转板43，用螺钉通过第四外连接板41将第二旋转板43和第四旋转轴38桥接成一体。用螺钉经第七连接板36上孔位，第八连接板37上螺丝孔，将两者固定成一体。

所述第三关节体是由第二支撑板42，第五电机44、45-电机E固定板、第十四连接板46、第十三连接板47、第四轴承座48，第七轴承49，第五外连接板50，第五旋转轴51，第三关节板52等组成。其中，第三关节板52作为旋转部连接件与第三旋转体相接；该第三关节体组装方法：第一步：用螺钉将第二支撑板42固定在第二旋转板43上，第五电机固定板45固定在第二支撑板42上，第五电机44直接用4个螺钉固定在第五电机固定板45上，第十四连接板46与第五电机44输出轴法兰盘直接用螺钉连接；第二步：在第四轴承座48上的轴孔放入第五旋转轴51，在放入第五旋转轴51之前，应将第五旋转轴51上导线经第六导线孔76引出外面。然后两端各压入一个第七轴承49。用螺钉把第十三连接板47固定第五旋转轴51一端。然后用螺钉将第四轴承座48固定在第二支撑板42上。第三步：在第五旋转轴51一端压入第三关节板52，用螺钉通过第五外连接板50将第三关节板52和第五旋转轴51桥接成一体。用螺钉经第十四连接板46上孔位，第十三连接板47上螺丝孔，将两者固定成一体。

所述第三关节体是由第六电机53、固定板54、第十六连接板55、第十七连接板56、第五轴承57，第三旋转板58，工具板59，第八轴承座60，第六旋转轴61等组成。所述第三关节体组装方法：第一步：用螺钉将固定板54固定在第三关节板52上，第六电机53直接用4个螺钉固定在固定板54上，第十六连接板55与第六电机53的输出轴法兰盘直接用螺钉连接；第二步：在第八轴承座60上的轴孔放入第六旋转轴61，在放入第六旋转轴61之前，应将第六旋转轴61上导线经第七导线孔77引出外面。然后两端各压入一个第五轴承57。用螺钉把第十七连接板56固定第六旋转轴61一端。然后用螺钉将第八轴承座60固定在第三关节板52上。第三步：在第六旋转轴61一端压入第三旋转板58，用螺钉将其固定在第六旋转轴61上。用螺钉将工具板固定在第三旋转板58上；用螺钉经第十六连接板55上孔位，第十七连接板56上螺丝孔，将两者固定成一体。

所述第一旋转体的动作控制过程为：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第一电机3运行，经第一连接板8，第二连接板9，第一旋转轴11等部件动力传递，使第一旋转板14做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器70转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第一电机3停止运行。

所述第一关节体的动作控制过程为：：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第二电机16运行，经第三连接板17，第四连接板18，第二旋转轴20等部件动力传递，使第一关节板23做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第二电机16停止运行。

所述第二关节体的动作控制过程为：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第三电机26运行，经第五连接板27，第六连接板28，第三旋转轴32等部件动力传递，使改向立板29做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第三电机26停止运行。

所述第二旋转的动作控制过程为：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第四电机34运行，经第七连接板36，第八连接板37，第四旋转轴38等部件动力传递，使第二旋转板43做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第四电机34停止运行。

所述第三关节体的动作控制过程为：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第五电机44运行，经第十四连接板46，第十三连接板47，第五旋转轴51等部件动力传递，使第三关节板52做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第五电机44停止运行。

所述第三旋转体的动作控制过程为：根据机械手动作情况编程，由运动编程控制器向相应中间继电器发出接通信号，第六电机53运行，经第十六连接板55，第十七连接板56，第六旋转轴61等部件动力传递，使第三旋转板58做逆时或顺时针旋转。所转动的角度由旋转电阻器转化为电压信号反馈给运动编程控制器，经运动编程控制器的内部预设角度的电压值进行比对，对于电压值相符的，将发出关闭运行信号，即关闭中间继电器线圈电源或三极管，第六电机53停止运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型的关节机器人，其特征在于，包括：一个以上的旋转控制部，所述两相邻的旋转控制部之间均通过旋转部连接件进行活动连接，每个所述旋转控制部中均设有：电机、旋转轴和旋转电阻；

所述电机固定于该旋转控制部中，所述电机的输出轴上的法兰盘与旋转轴的第一端相连接，所述旋转部连接件与该旋转轴的第二端相固定，所述旋转轴的外侧与所述旋转电阻的活动端相接，所述旋转电阻的固定端固定于该旋转控制部中。

2.根据权利要求1所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述电机的通过电机固定板固定于所述旋转控制部中，且电机的输出轴上的法兰盘通过连接板与旋转轴进行固定，所述旋转轴通过轴承与轴承座活动设置于所述旋转控制部中。

3.根据权利要求2所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述旋转控制部的数量为六个，其分别为：依次连接的第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体，所述第一旋转体通过固定底板与外部相固定。

4.根据权利要求3所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述第一旋转体、第一关节体、第二关节体、第二旋转体、第三关节体、第三旋转体中的旋转轴分别为：第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴、第五旋转轴、第六旋转轴，所述第一旋转轴与第二旋转轴相垂直、所述第二旋转轴与第三旋转轴相平行，所述第三旋转轴与第四旋转轴相平行，所述第四旋转轴与第五旋转轴相垂直、所述第五旋转轴与第六旋转轴相垂直。

5.根据权利要求4所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述第六旋转轴的第二端接有工具板，所述工具板用于与外部的加工设备相固定。

6.根据权利要求5所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述电机均为直流电机。

7.根据权利要求6所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述旋转电阻的固定端中设有环形电阻，环形电阻固定在旋转控制部的轴承座上，所述旋转电阻的活动端中设有旋转刷，所述旋转刷与环形电阻活动相接。

8.根据权利要求7所述的新型的关节机器人，其特征在于，所述旋转控制部中均设有导线孔，所述旋转电阻中的导线穿过该导线孔与外部的电源相接和外部运动编程控制器相接。