CN205674202U - 一种四轴重载摆臂关节机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种四轴重载摆臂关节机器人，包括基座组件，基座组件的上端可拆卸的设置有可旋转的二轴组件；二轴组件的一侧可拆卸的连接有三轴组件；三轴组件远离二轴组件的一端连接四轴组件，四轴组件远离三轴组件的一端设置有末端法兰，三轴组件与二轴组件的连接处设置有三轴连接板，三轴连接板内设置有油路加注孔，三轴连接板上设置有多个支路油口，多个支路油口分别通过支路油管与基座组件、二轴组件、三轴组件、四轴组件和末端法兰连接，油路加注孔通过总路油管与供油装置连接。相对现有技术，本实用新型实现灵活运作，也便于模块化生产组装，降低了生产周期，有效降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种应用在工业制造、生产及其相关技术领域的四轴重载摆臂关节机器人。
背景技术
改款机器人主要针对大型冲压行业，特别是汽车行业。目前市场上针对大型冲压使用多关节工业机器人大多属于六轴串联(六关节)机器人，价格相对较高，该款机器人专针对此情况研发，生产成本相对较低，在价格上有其绝对优势。在大型冲压行业中，基本普遍使用国外重载机器人，相对于国内来说，重载机器人技术领域几乎空白。六轴串联机器人为实现承受重载效果，对其结构、关键零部件要求相对较高。所以有必要对这些问题进行解决。
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实现灵活运作，也便于模块化生产组装，降低了生产周期，有效降低了生产成本的四轴重载摆臂关节机器人。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种四轴重载摆臂关节机器人，包括基座组件，所述基座组件的上端可拆卸的设置有可旋转的二轴组件，所述二轴组件可绕其轴向旋转；所述二轴组件的一侧可拆卸的连接有三轴组件，所述三轴组件可沿所述二轴组件的轴向移动；所述三轴组件远离所述二轴组件的一端可拆卸的连接有四轴组件，所述四轴组件可绕其与所述三轴组件的连接处旋转，所述四轴组件远离三轴组件的一端设置有末端法兰，所述四轴组件靠近所述三轴组件的一端设置有可带动所述末端法兰运转的第四伺服电机；所述三轴组件与所述二轴组件的连接处设置有三轴连接板，所述三轴连接板内设置有油路加注孔，所述三轴连接板上对应所述油路加注孔处设置有多个支路油口，多个所述支路油口分别通过支路油管与所述基座组件、二轴组件、三轴组件、四轴组件和末端法兰连接，所述油路加注孔通过总路油管与供油装置连接。
本实用新型的有益效果是：基座组件带动二轴组件绕其轴向旋转，三轴组件沿二轴组件的轴向移动，四轴组件可绕其与所述三轴组件的连接处旋转，通过基座组件、二轴组件、三轴组件和四轴组件的配合，组件之间连接刚性强、运行速度快、胜任高强度重复性工作，四个组件配合可以实现灵活运作，也便于模块化生产组装，降低了生产周期，有效降低了生产成本；三轴连接板才用中空油路加工设计，不仅作为功能结构件不改变较高强度，还可作为整机统一润滑注油点；通过供油装置实现自动化注油润滑，保证各点同时、均匀润滑，减少后期机器人保养、维护困难，避免人为失误造成对机器人的损伤。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述基座组件包括基座、第一伺服电机、第一减速器和旋转台，所述第一伺服电机置于所述基座的内侧，所述第一减速器置于所述基座的上端，所述第一伺服电机的输出轴穿过所述基座的上端与所述第一减速器的输入端连接；所述旋转台可旋转的置于所述第一减速器的上端，所述第一减速器的输出端带动所述旋转台旋转；所述旋转台的边缘固定设置有对所述旋转台旋转限位的第一限位块。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一伺服电机输出轴的旋转，通过第一减速机可以实现控制旋转台的旋转，从而实现带动二轴组件、三轴组件、四轴组件和五轴组件绕二轴组件的轴向旋转，旋转速度快且转动力度大；第一限位块可以对旋转台旋转进行限位，提升本装置运作精度。
进一步，所述二轴组件包括立柱、第二伺服电机、联轴器和丝杆传动机构，所述立柱固定置于所述旋转台的上端，所述第二伺服电机固定置于所述立柱的上端，所述联轴器和丝杆传动机构均可转动的置于所述立柱的内侧，所述联轴器的上端与所述第二伺服电机的输出轴连接，所述联轴器的下端与所述丝杆传动机构连接，所述第二伺服电机的输出轴通过联轴器与所述丝杆传动机构联动；所述丝杆传动机构与所述三轴组件连接，所述立柱靠近所述三轴组件的一侧沿所述立柱的轴向设置有导轨传动机构，所述丝杆传动机构可带动所述三轴组件沿所述导轨传动机构滑动。
采用上述进一步方案的有益效果是：第二伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杆传动机构联动，通过丝杆传动机构带动三轴组件沿所述导轨传动机构滑动，通过单独的伺服电机控制，传动力度大，对多变、复杂工况具有较强适应性。
进一步，所述三轴组件包括大臂基座、大臂组件、第三伺服电机、第二减速器和第二减速器基座，所述大臂基座与所述丝杆传动机构可拆卸的连接，所述大臂组件的两端分别与大臂基座和第二减速器基座连接，所述第三伺服电机固定置于所述第二减速器基座的上端，所述第二减速器置于所述第二减速器基座的内侧，所述第三伺服电机的输出轴与所述第二减速器的输入端连接，所述第二减速器的输出端与所述四轴组件连接；所述大臂基座靠近所述四轴组件一侧的下端固定设置有第二限位块。
采用上述进一步方案的有益效果是：大臂基座与所述丝杆传动机构可拆卸的连接，实现三轴组件模块化与二轴组件连接，提升组装的便利性，减少生产周期，控制生产成本，通过单独的伺服电机控制，可以提升四轴组件运作的速度和灵活性；第二限位块可以对四轴组件的旋转进行限位，提升本装置运作精度。
进一步，所述立柱和所述大臂基座之间连接有呈密封状的拖链，所述拖链的一端与所述立柱连接，另一端与所述大臂基座连接，所述拖链呈倒置U状。
采用上述进一步方案的有益效果是：实现二轴组件和三轴组件相对运动过程中，使三轴组件上的相关通讯线路相对静止，从而避免相对运动对通讯线路损害。
进一步，所述四轴组件包括小臂基座、小臂组件、第三减速器和第三减速器基座，所述小臂基座与所述第二减速器的输出端可拆卸的连接，所述小臂组件的两端分别与所述小臂基座和第三减速器基座固定连接，所述第四伺服电机处于所述第三减速器基座的上端；所述第三减速器置于所述第三减速器基座内远离所述三轴组件的一侧，所述第四伺服电机的输出轴与所述第三减速器的输入端连接，所述第三减速器的输出端与所述末端法兰联动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过第四伺服电机和第三减速器带动末端法兰运作，控制更加灵活方便，第四伺服电机靠近三轴组件处安装，减少四轴组件远离三轴组件一侧的体积，便于空间狭小工况工作，提升了便利性。
进一步，所述基座组件、二轴组件、三轴组件和四轴组件上的布线均为全封闭式。
采用上述进一步方案的有益效果是：实现全封闭式布线，完全避免外部环境对通讯线干扰，使机器人完全适应恶劣工况。
附图说明
图1为本实用新型一种四轴重载摆臂关节机器人的主视图；
图2为本实用新型一种四轴重载摆臂关节机器人的结构示意图；
图3为三轴连接板的侧视图；
图4为图3的AA剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、基座组件，11、基座，12、第一伺服电机，13、第一减速器，14、旋转台；
2、二轴组件，21、立柱，22、第二伺服电机，23、联轴器，24、丝杆传动机构，25、导轨传动机构；
3、三轴组件，31、大臂基座，32、大臂组件，33、第三伺服电机，34、第二减速器，35、第二减速器基座，36、第二限位块；
4、四轴组件，41、小臂基座，42、小臂组件，43、第四伺服电机，44、第三减速器，45、第三减速器基座；
5、末端法兰，6、拖链；
7、三轴连接板，71、油路加注孔，72、支路油口；
8、供油装置。
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至图4所示，一种四轴重载摆臂关节机器人，包括基座组件1，所述基座组件1的上端可拆卸的设置有可旋转的二轴组件2，所述二轴组件2可绕其轴向旋转；所述二轴组件2的一侧可拆卸的连接有三轴组件3，所述三轴组件3可沿所述二轴组件2的轴向移动；所述三轴组件3远离所述二轴组件2的一端可拆卸的连接有四轴组件4，所述四轴组件4可绕其与所述三轴组件3的连接处旋转，所述四轴组件4远离三轴组件3的一端设置有末端法兰，所述四轴组件4靠近所述三轴组件3的一端设置有可带动所述末端法兰5运转的第四伺服电机43；所述三轴组件3与所述二轴组件2的连接处设置有三轴连接板7，所述三轴连接板7内设置有油路加注孔71，所述三轴连接板7上对应所述油路加注孔71处设置有多个支路油口72，多个所述支路油口72分别通过支路油管与所述基座组件1、二轴组件2、三轴组件3、四轴组件4和末端法兰5连接，所述油路加注孔71通过总路油管与供油装置8连接。
优选的，所述基座组件1包括基座11、第一伺服电机12、第一减速器13和旋转台14，所述第一伺服电机12置于所述基座11的内侧，所述第一减速器13置于所述基座11的上端，所述第一伺服电机12的输出轴穿过所述基座11的上端与所述第一减速器13的输入端连接；所述旋转台14可旋转的置于所述第一减速器13的上端，所述第一减速器13的输出端带动所述旋转台14旋转；所述旋转台14的边缘固定设置有对所述旋转台14旋转限位的第一限位块15。
优选的，所述二轴组件2包括立柱21、第二伺服电机22、联轴器23和丝杆传动机构24，所述立柱21固定置于所述旋转台14的上端，所述第二伺服电机22固定置于所述立柱21的上端，所述联轴器23和丝杆传动机构24均可转动的置于所述立柱21的内侧，所述联轴器23的上端与所述第二伺服电机22的输出轴连接，所述联轴器23的下端与所述丝杆传动机构24连接，所述第二伺服电机22的输出轴通过联轴器23与所述丝杆传动机构24联动；所述丝杆传动机构24与所述三轴组件3连接，所述立柱21靠近所述三轴组件3的一侧沿所述立柱21的轴向设置有导轨传动机构25，所述丝杆传动机构24可带动所述三轴组件3沿所述导轨传动机构25滑动。
优选的，所述三轴组件3包括大臂基座31、大臂组件32、第三伺服电机33、第二减速器34和第二减速器基座35，所述大臂基座31与所述丝杆传动机构24可拆卸的连接，所述大臂组件32的两端分别与大臂基座31和第二减速器基座35连接，所述第三伺服电机33固定置于所述第二减速器基座35的上端，所述第二减速器34置于所述第二减速器基座35的内侧，所述第三伺服电机33的输出轴与所述第二减速器34的输入端连接，所述第二减速器34的输出端与所述四轴组件4连接；所述大臂基座31靠近所述四轴组件4一侧的下端固定设置有第二限位块36。
优选的，所述立柱21和所述大臂基座31之间连接有呈密封状的拖链6，所述拖链6的一端与所述立柱21连接，另一端与所述大臂基座31连接，所述拖链6呈倒置U状。
优选的，所述四轴组件4包括小臂基座41、小臂组件42、第三减速器44和第三减速器基座45，所述小臂基座41与所述第二减速器34的输出端可拆卸的连接，所述小臂组件42的两端分别与所述小臂基座41和第三减速器基座45固定连接，所述第四伺服电机43处于所述第三减速器基座45的上端；所述第三减速器44置于所述第三减速器基座45内远离所述三轴组件3的一侧，所述第四伺服电机43的输出轴与所述第三减速器44的输入端连接，所述第三减速器44的输出端与所述末端法兰5联动。
优选的，所述基座组件1、二轴组件2、三轴组件3和四轴组件4上的布线均为全封闭式。
本装置的运作原理：基座组件1带动二轴组件2绕其轴向旋转，三轴组件3沿二轴组件2的轴向移动，四轴组件4可绕其与三轴组件3的连接处水平旋转，五轴组件5环绕四轴组件4轴向，通过基座组件1、二轴组件2、三轴组件3、四轴组件4和五轴组件5的配合，组件之间连接刚性强、运行速度快、胜任高强度重复性工作，五个组件配合可以实现灵活运作，也便于模块化生产组装，降低了生产周期，有效降低了生产成本；三轴连接板7才用中空油路加工设计，不仅作为功能结构件不改变较高强度，还可作为整机统一润滑注油点；通过供油装置8实现自动化注油润滑，保证各点同时、均匀润滑，减少后期机器人保养、维护困难，避免人为失误造成对机器人的损伤。
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 (7)
1.一种四轴重载摆臂关节机器人，包括基座组件(1)，其特征在于：所述基座组件(1)的上端可拆卸的设置有可旋转的二轴组件(2)，所述二轴组件(2)可绕其轴向旋转；所述二轴组件(2)的一侧可拆卸的连接有三轴组件(3)，所述三轴组件(3)可沿所述二轴组件(2)的轴向移动；所述三轴组件(3)远离所述二轴组件(2)的一端可拆卸的连接有四轴组件(4)，所述四轴组件(4)可绕其与所述三轴组件(3)的连接处旋转，所述四轴组件(4)远离三轴组件(3)的一端设置有末端法兰，所述四轴组件(4)靠近所述三轴组件(3)的一端设置有可带动所述末端法兰(5)运转的第四伺服电机(43)；所述三轴组件(3)与所述二轴组件(2)的连接处设置有三轴连接板(7)，所述三轴连接板(7)内设置有油路加注孔(71)，所述三轴连接板(7)上对应所述油路加注孔(71)处设置有多个支路油口(72)，多个所述支路油口(72)分别通过支路油管与所述基座组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)、四轴组件(4)和末端法兰(5)连接，所述油路加注孔(71)通过总路油管与供油装置(8)连接。
2.根据权利要求1所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述基座组件(1)包括基座(11)、第一伺服电机(12)、第一减速器(13)和旋转台(14)，所述第一伺服电机(12)置于所述基座(11)的内侧，所述第一减速器(13)置于所述基座(11)的上端，所述第一伺服电机(12)的输出轴穿过所述基座(11)的上端与所述第一减速器(13)的输入端连接；所述旋转台(14)可旋转的置于所述第一减速器(13)的上端，所述第一减速器(13)的输出端带动所述旋转台(14)旋转；所述旋转台(14)的边缘固定设置有对所述旋转台(14)旋转限位的第一限位块(15)。
3.根据权利要求1所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述二轴组件(2)包括立柱(21)、第二伺服电机(22)、联轴器(23)和丝杆传动机构(24)，所述立柱(21)固定置于所述旋转台(14)的上端，所述第二伺服电机(22)固定置于所述立柱(21)的上端，所述联轴器(23)和丝杆传动机构(24)均可转动的置于所述立柱(21)的内侧，所述联轴器(23)的上端与所述第二伺服电机(22)的输出轴连接，所述联轴器(23)的下端与所述丝杆传动机构(24)连接，所述第二伺服电机(22)的输出轴通过联轴器(23)与所述丝杆传动机构(24)联动；所述丝杆传动机构(24)与所述三轴组件(3)连接，所述立柱(21)靠近所述三轴组件(3)的一侧沿所述立柱(21)的轴向设置有导轨传动机构(25)，所述丝杆传动机构(24)可带动所述三轴组件(3)沿所述导轨传动机构(25)滑动。
4.根据权利要求3所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述三轴组件(3)包括大臂基座(31)、大臂组件(32)、第三伺服电机(33)、第二减速器(34)和第二减速器基座(35)，所述大臂基座(31)与所述丝杆传动机构(24)可拆卸的连接，所述大臂组件(32)的两端分别与大臂基座(31)和第二减速器基座(35)连接，所述第三伺服电机(33)固定置于所述第二减速器基座(35)的上端，所述第二减速器(34)置于所述第二减速器基座(35)的内侧，所述第三伺服电机(33)的输出轴与所述第二减速器(34)的输入端连接，所述第二减速器(34)的输出端与所述四轴组件(4)连接；所述大臂基座(31)靠近所述四轴组件(4)一侧的下端固定设置有第二限位块(36)。
5.根据权利要求4所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述立柱(21)和所述大臂基座(31)之间连接有呈密封状的拖链(6)，所述拖链(6)的一端与所述立柱(21)连接，另一端与所述大臂基座(31)连接，所述拖链(6)呈倒置U状。
6.根据权利要求4所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述四轴组件(4)包括小臂基座(41)、小臂组件(42)、第三减速器(44)和第三减速器基座(45)，所述小臂基座(41)与所述第二减速器(34)的输出端可拆卸的连接，所述小臂组件(42)的两端分别与所述小臂基座(41)和第三减速器基座(45)固定连接，所述第四伺服电机(43)处于所述第三减速器基座(45)的上端；所述第三减速器(44)置于所述第三减速器基座(45)内远离所述三轴组件(3)的一侧，所述第四伺服电机(43)的输出轴与所述第三减速器(44)的输入端连接，所述第三减速器(44)的输出端与所述末端法兰(5)联动。
7.根据权利要求1至6任一项所述一种四轴重载摆臂关节机器人，其特征在于：所述基座组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)和四轴组件(4)上的布线均为全封闭式。
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