CN205272011U - 大直角坐标机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大直角坐标机器人，X轴传动机构包括X轴导轨、X轴滑动件和X轴动力部件；Y轴传动机构包括Y轴导轨、Y轴滑动件和Y轴动力部件，Y轴导轨连接在两个X轴滑动件之间；Z轴传动机构包括Z轴型材，在Z轴型材上安装Z轴导轨，Y轴滑动件上固定安装滑块，滑块与Z轴导轨滑动连接；还包括驱动Z轴型材上下移动的Z轴动力部件；在Z轴型材的下端连接旋转头；R轴传动机构的R轴传动电机安装在旋转头上，R轴旋转电机的R轴减速机输出轴上连接带轮，真空吸盘安装架的上端设置旋转轴，该旋转轴套装在旋转头上，在旋转轴上套装带轮，两个带轮通过同步带相连，真空吸盘安装架的下表面安装若干真空吸盘。提高生产率和生产力。

Description

大直角坐标机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种大直角坐标机器人。

背景技术

近年来，随着机械电子技术的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高新技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它的快速发展很大程度上改变了传统制造业的加工生产方式，同时也促进了自动化行业近年来的飞速发展。机器人能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高生产力。

但是在很多工厂的生产线上具有平面轮廓的产品短距离搬运工作仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高工作效率，降低成本，使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代自动化生产，针对具体生产工艺，利用机器人技术，设计专用机器人(即直角坐标机器人)代替人工工作，以提高劳动生产率成为目前迫切要解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大直角坐标机器人，适合具有平面轮廓的产品的运输。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种大直角坐标机器人，包括X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构和R轴传动机构，其特征在于：所述X轴传动机构包括两条X轴导轨、滑动连接在两条X轴导轨上的X轴滑动件和驱动X轴滑动件在X轴导轨上滑动的X轴动力部件；

所述Y轴传动机构包括Y轴导轨、滑动连接在Y轴导轨上的Y轴滑动件和驱动Y轴滑动件在Y轴导轨上滑动的Y轴动力部件，所述Y轴导轨连接在两根X轴导轨上的X轴滑动件之间；

所述Z轴传动机构包括Z轴型材，在Z轴型材上安装Z轴导轨，所述Y轴滑动件上固定安装滑块，所述滑块与Z轴导轨滑动连接；还包括驱动Z轴型材上下移动的Z轴动力部件；在Z轴型材的下端连接旋转头；

所述R轴传动机构包括R轴传动电机，R轴传动电机安装在旋转头上，R轴旋转电机的减速机的输出轴上连接带轮，真空吸盘安装架的上端设置旋转轴，该旋转轴套装在旋转头上，在旋转轴上套装带轮，两个带轮通过同步带相连，所述真空吸盘安装架的下表面安装若干真空吸盘。

采用上述方案，真空吸盘将具有平面轮廓的产品吸住，通过Z轴、X轴、Y轴和R轴的运动，该边吸盘架的位置，实现产品的无人输送。

在上述方案中：所述X轴动力部件包括安装在任意一个X轴导轨上的X轴滑动件上的X轴传动电机，所述X轴传动电机的输出轴与直角减速机相连，在另一个X轴导轨上的X轴滑动件上也安装直角减速机，两个直角减速机通过驱动连杆相连，两个直角减速机下端的输出轴上均套装X轴齿轮，在每个X轴导轨的内侧均沿长度方向安装X轴齿条，所述X轴齿轮与X轴齿条啮合。这样，X轴传动电机可以同时驱动两个X轴导轨上的X轴滑动件同步移动。

在上述方案中：所述Y轴导轨为两根电缸，两根电缸平行安装在两根X轴导轨上的X轴滑动件之间，所述Y轴滑动件包括安装在每个电缸上的溜板，两根电缸上的溜板通过安装板相连；

Y轴动力部件包括Y轴传动电机，Y轴传动电机的输出轴与Y轴减速机相连，所述Y轴减速机的输出轴与同步传动轴相连，同步传动轴同步驱动两根电缸上的溜板在电缸上移动。通过一个电机控制两个电缸同步移动。

在上述方案中：在安装板的中间设置一个安装筒，所述Z轴型材穿过该安装筒，所述滑块设置在该安装筒的内壁上。

在上述方案中：所述Z轴动力部件包括Z轴传动电机和Z轴减速机，所述Z轴减速机的输出轴上套装Z轴传动齿轮，所述Z轴型材上设置纵向的Z轴传动齿条，Z轴传动齿轮与Z轴传动齿条啮合。Z轴传动电机带动Z轴传动齿轮旋转，从而使得Z轴型材能上下移动。

在上述方案中：所述X轴导轨由多段短导轨拼接而成，所述短导轨的一端设置燕尾槽，另一端对应燕尾槽设置凸起，该凸起插入相邻短导轨的燕尾槽中，将两根短导轨拼接起来；

在每个短导轨的端部的下方设置调平装置，所调平装置包括垫板，所述垫板的四个角上设置沉头孔，在该沉头孔中装入方头螺栓，所述方头螺栓伸到垫板的下方，螺栓上设置供方头螺栓穿过的沿轴线方向延伸的通孔，所述方头螺栓穿过螺栓的通孔，所述螺栓的头部位于下方，所述螺栓外套有上螺母，所述方头螺栓伸到螺栓外的部分套装下螺母；

所述垫板的上端靠近四个角的位置安装连接螺钉，所述连接螺钉的头部固定在垫板中，所述连接螺钉上套装连接螺母，所述短导轨的下表面对应连接螺母设置螺栓卡槽，所述连接螺母插入短导轨下端的螺栓卡槽中。

安装方式为：将垫板放置在短导轨拼接处的桁架钢板上，桁架钢板上设置螺栓孔，螺栓安装在钢板上的螺栓孔中，利用上螺母将螺栓锁死在桁架上的钢板上。将Z轴导轨放置在垫板上，连接螺母插入短导轨下端对应的螺栓卡槽中。使得短导轨与垫板固定。通过下螺母调节方头螺栓的位置，从而调节Z轴导轨的短导轨拼接处平衡与导轨精度，在钢板的下面调节，更方便工作人员的操作。

在上述方案中：所述连接螺钉为内六角圆柱头螺钉，所述连接螺为T形螺母。便于与导轨相连。

在上述方案中：：在螺栓的头部和下螺母之间设置垫片。

在上述方案中：所述沉头孔为条形孔。

有益效果：本实用新型采用X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构和R轴传动机构四个方向对工件进行抓取和运输，机械化程度高，主要与具有平面轮廓的产品加工生产设备组合最终形成生产线，实现抓取搬运过程的自动化、无人化。本实用新型能够应用到加工工厂车间，满足常用具有平面轮廓的产品运输的要求，从而减轻工人劳动强度，节约加工时间，提高生产率和生产力。另外本实用新型的导轨拼接方式简单，导轨调平装置充分考虑了导轨在机器人中的作用、安装位置以及工作环境和工艺流程的具体要求，结构简单，动作快捷，通用性好，使用维护方便，成本低，能够有效用于机器人在工作过程中的导轨自动调整平衡，提高其生产率，可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为图2中B1处的局部放大图。

图4为图2中B2处的局部放大图。

图5为图1中B处的局部放大图。

图6为本实用新型的俯视图。

图7为图6中C处局部放大图。

图8为图6中D处局部放大图。

图9为X轴传动机构的主视图。

图10为X轴传动机构的侧视图。

图11为Y轴传动机构的结构图。

图12为Z轴传动机构的结构图。

图13为图12中E处的局部放大图。

图14为旋转头的俯视图。

图15为调平装置的结构示意图。

图16为调平装置的主视图。

图17为图16的A-A剖视图。

图18为图16的B-B剖视图。

图19为调平装置与短导轨的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用新型的前后左右等方位词仅代表图中的相对位置，不表示产品的绝对位置。

实施例1，如图1-19所示：本实用新型的大直角坐标机器人由X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构、R轴传动机构和导轨调平装置组成。

X轴传动机构包括两条X轴导轨1、滑动连接在两条X轴导轨1上的X轴滑动件2和驱动X轴滑动件2在X轴导轨1上滑动的X轴动力部件。

X轴导轨1由多段短导轨1a拼接而成，在短导轨1a的一端设置燕尾槽，另一端对应燕尾槽设置凸起，该凸起插入相邻短导轨1a的燕尾槽中，从而将两根短导轨1a拼接起来。

导轨调平装置由垫片1-1、沉头孔1-2、方头螺栓1-3、螺栓1-4、上螺母1-5、下螺母1-6、连接螺钉1-7、连接螺母1-8、垫片1-9等部件组成。

垫板1-1的四个角上设置沉头孔1-2，该沉头孔1-2为条形孔，在该沉头孔1-2中装入方头螺栓1-3，方头螺栓1-3的头部位于垫板1-1上端，方头螺栓1-3的螺杆部伸到垫板1-1的下方，螺栓1-4上设置供方头螺栓1-3穿过的沿轴线方向延伸的通孔，方头螺栓1-3穿过螺栓1-4的通孔，方头螺栓1-3的中轴线与螺栓1-4的中轴线在同一直线上。螺栓1-4的头部位于下方，螺栓1-4外套有上螺母1-5，方头螺栓1-3伸到螺栓1-4外的部分套装下螺母1-6，在螺栓1-4的头部和下螺母1-6之间设置垫片1-9。

垫板1-1的上端靠近四个角的位置安装连接螺钉1-7，连接螺钉1-7为内六角圆柱头螺钉，连接螺钉1-7的头部固定在垫板1-1中，连接螺钉1-7上套装连接螺母1-8。连接螺母1-8为T形螺母。

调平装置安装在短导轨1a拼接处。垫板1-1放置在导轨拼接处的桁架的钢板上，在钢板上设置螺栓孔，螺栓1-4装在桁架钢板上的螺栓孔中，并通过上螺母1-5锁紧，通过下螺母1-6调节方头螺栓1-3的位置，从而调节导轨拼接处平衡与导轨精度。在短导轨1a的下表面对应连接螺母1-8设置螺栓卡槽，连接螺母1-8卡入短导轨1a下表面的螺栓卡槽中，从而将短导轨1a固定在垫板1-1上。

滑动连接在两条X轴导轨上的X轴滑动件2为溜板，每个X轴导轨1上安装一个溜板。

X轴动力部件包括安装在任意一个溜板上的X轴传动电机3，X轴传动电机3的输出轴与直角减速机4相连，在另一个X轴导轨上的溜板上也安装直角减速机4，两个直角减速机4通过驱动连杆5相连，两个直角减速机4下端的输出轴上均套装X轴齿轮6，在每个X轴导轨1的内侧均沿长度方向安装X轴齿条7，X轴齿轮6与X轴齿条7啮合。X轴传动电机3启动，两个溜板上的直角减速机4同步，带动上面的X轴齿轮6同步旋转，驱动溜板向前移动。

Y轴传动机构包括Y轴导轨8、滑动连接在Y轴导轨8上的Y轴滑动件和驱动Y轴滑动件在Y轴导轨8上滑动的Y轴动力部件。

Y轴导轨8为两根平行设置的电缸，该两根电缸连接在两根X轴导轨1上的溜板之间。

Y轴滑动件包括安装在每个电缸上的溜板，两根电缸上的溜板通过安装板9a相连。

Y轴动力部件包括Y轴传动电机10，Y轴传动电机10的输出轴与Y轴减速机11相连，Y轴减速机11的输出轴与同步传动轴12相连，同步传动轴同步驱动两根电缸上的溜板在电缸上移动。同步传动轴12为两根传动轴通过联轴器相连。

Z轴传动机构包括Z轴型材13，在Z轴型材13上安装Z轴导轨14，Y轴滑动件的安装板9a的中间设置一个安装筒9b，Z轴型材13穿过该安装筒9b，在安装筒9b的内壁固定安装与Z轴导轨14配的滑块15，滑块15滑动连接在滑轨14上。

驱动Z轴型材13上下移动的Z轴动力部件包括Z轴传动电机16和Z轴减速机17，Z轴减速机17的输出轴上套装Z轴传动齿轮18，Z轴型材13上设置纵向的Z轴传动齿条19，Z轴传动齿轮18与Z轴传动齿条19啮合。

Z轴传动电机16带动Z轴传动齿轮18旋转，从而驱动Z轴型材13上下移动。

在Z轴型材13的下端连接旋转头21。

R轴传动机构包括R轴传动电机20，R轴传动电机20安装在旋转头21上，R轴旋转电机20的输出轴与R轴减速机的输入轴相连，R轴减速机的输出轴上连接带轮22，R轴减速机为谐波减速机，真空吸盘安装架23的上端设置旋转轴23a，该旋转轴23a套装在安装在旋转头21上的轴承中，在旋转轴23a上套装带轮22，两个带轮22通过同步带相连，真空吸盘安装架23的下表面安装若干真空吸盘24。

本实用新型不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种大直角坐标机器人，包括X轴传动机构、Y轴传动机构、Z轴传动机构和R轴传动机构，其特征在于：所述X轴传动机构包括两条X轴导轨、滑动连接在两条X轴导轨上的X轴滑动件和驱动X轴滑动件在X轴导轨上滑动的X轴动力部件；

所述Y轴传动机构包括Y轴导轨、滑动连接在Y轴导轨上的Y轴滑动件和驱动Y轴滑动件在Y轴导轨上滑动的Y轴动力部件，所述Y轴导轨连接在两根X轴导轨上的X轴滑动件之间；

所述Z轴传动机构包括Z轴型材，在Z轴型材上安装Z轴导轨，所述Y轴滑动件上固定安装滑块，所述滑块与Z轴导轨滑动连接；还包括驱动Z轴型材上下移动的Z轴动力部件；在Z轴型材的下端连接旋转头；

所述R轴传动机构包括R轴传动电机，R轴传动电机安装在旋转头上，R轴旋转电机的减速机的输出轴上连接带轮，真空吸盘安装架的上端设置旋转轴，该旋转轴套装在旋转头上，在旋转轴上套装带轮，两个带轮通过同步带相连，所述真空吸盘安装架的下表面安装若干真空吸盘。

2.根据权利要求1所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述X轴动力部件包括安装在任意一个X轴导轨上的X轴滑动件上的X轴传动电机，所述X轴传动电机的输出轴与直角减速机相连，在另一个X轴导轨上的X轴滑动件上也安装直角减速机，两个直角减速机通过驱动连杆相连，两个直角减速机下端的输出轴上均套装X轴齿轮，在每个X轴导轨的内侧均沿长度方向安装X轴齿条，所述X轴齿轮与X轴齿条啮合。

3.根据权利要求1或2所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述Y轴导轨为两根电缸，两根电缸平行安装在两根X轴导轨上的X轴滑动件之间，所述Y轴滑动件包括安装在每个电缸上的溜板，两根电缸上的溜板通过安装板相连；

Y轴动力部件包括Y轴传动电机，Y轴传动电机的输出轴与Y轴减速机相连，所述Y轴减速机的输出轴与同步传动轴相连，同步传动轴同步驱动两根电缸上的溜板在电缸上移动。

4.根据权利要求3所述大直角坐标机器人，其特征在于：在安装板的中间设置一个安装筒，所述Z轴型材穿过该安装筒，所述滑块设置在该安装筒的内壁上。

5.根据权利要求4所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述Z轴动力部件包括Z轴传动电机和Z轴减速机，所述Z轴减速机的输出轴上套装Z轴传动齿轮，所述Z轴型材上设置纵向的Z轴传动齿条，Z轴传动齿轮与Z轴传动齿条啮合。

6.根据权利要求1所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述X轴导轨由多段短导轨拼接而成，所述短导轨的一端设置燕尾槽，另一端对应燕尾槽设置凸起，该凸起插入相邻短导轨的燕尾槽中，将两根短导轨拼接起来；

在每个短导轨的端部的下方设置调平装置，所述调平装置包括垫板，所述垫板的四个角上设置沉头孔，在该沉头孔中装入方头螺栓，所述方头螺栓伸到垫板的下方，螺栓上设置供方头螺栓穿过的沿轴线方向延伸的通孔，所述方头螺栓穿过螺栓的通孔，所述螺栓的头部位于下方，所述螺栓外套有上螺母，所述方头螺栓伸到螺栓外的部分套装下螺母；

所述垫板的上端靠近四个角的位置安装连接螺钉，所述连接螺钉的头部固定在垫板中，所述连接螺钉上套装连接螺母，所述短导轨的下表面对应连接螺母设置螺栓卡槽，所述连接螺母插入短导轨下端的螺栓卡槽中。

7.根据权利要求6所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述连接螺钉为内六角圆柱头螺钉，所述连接螺为T形螺母。

8.根据权利要求7所述大直角坐标机器人，其特征在于：在螺栓的头部和下螺母之间设置垫片。

9.根据权利要求8所述大直角坐标机器人，其特征在于：所述沉头孔为条形孔。