CN207256239U - 一种双旋关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双旋关节机器人，包括大臂、向前伸出的小臂、腕部，小臂在大臂的右侧与大臂连接，腕部在小臂的末端的右侧与小臂连接，小臂与大臂用第一横向转轴连接，小臂与腕部用第二横向转轴连接，大臂的右侧设有避空空间，使得小臂可在避空空间内绕第一横向转轴转动，第一横向转轴设在大臂的末端，第二横向转轴设在小臂的末端。由大臂、小臂、腕部右左往右依次的设置，所以小臂在大臂竖直状态下，可往下转动从而划过避空空间，这样小臂的动作灵活、惯量小、动作迅速。本实用新型用于关节机器人。

Description

一种双旋关节机器人

技术领域

本实用新型涉及一种双旋关节机器人。

背景技术

机器换人，在工业制造、生产及其相关技术领域方面常常采用机器人辅助生产，目前市场上的多关节工业机器人大多属于普通六轴(六关节)机器人，然而对于生产效率要求越来越高的行业，亟需在不增加能耗的情况下提高机器人运行速度，最大化经济效益。

本机器人实用新型背景为狭小空间设备上下料需求而实用新型，该使用环境要求机器人占地面积很小、运动速度快，在前后量工位之间运输不占用额外避让空间，在此环境下使用传统结构六轴机器人受到很大限制，本实用新型打破传统通用机器人结构形式，实用新型一种新型结构六轴机器人，使得机器人不仅能够完全实现通用六轴机器人功能，称之为外旋转功能，同时还能够实现机器人小臂从大臂内部旋转,使得机器人不需要占用外部空间即可实现前后搬运，故称为一种双旋机器人。这种机器人可大幅度降低机器人安装所需要的空间，能够大幅度降低运行过程中惯量，最终大大提高机器人运行速度，降低作业时间。

而且，目前市面上有大量关节式六轴机器人，前三轴各家比较类似，后三轴机器人主要分为两类，第一类以kuka为代表的电机后置式关节机器人，第二类为以FUNAC、安川等为代表的电机前置式关节机器人，电机皆为横向安装，此类机器人手臂体积大小取决于电机长度，造成大部分机械手臂重量较重，造成机器人本身重量偏大。

而工业上最常用的是六轴机器人，现有的六轴机器人，它的第五电机与腕部直接连接，由于第五电机的重量大，所以这样的转动惯量会非常的大，也非常的耗费能量，不利于节能环保。而且现有的腕部运动惯量也非常的大，这些因素都会导致机器人动作不灵活，耗能大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种双旋关节机器人。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种双旋关节机器人，包括大臂、向前伸出的小臂、腕部，小臂在大臂的右侧与大臂连接，腕部在小臂的末端的右侧与小臂连接，小臂与大臂用第一横向转轴连接，小臂与腕部用第二横向转轴连接，大臂的右侧设有避空空间，使得小臂可在避空空间内绕第一横向转轴转动，第一横向转轴设在大臂的末端，第二横向转轴设在小臂的末端。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第五电机，第五电机设在小臂的前端上，第五电机的输出轴向前伸出，腕部设在小臂的右侧，第五电机的输出轴与腕部之间用锥形齿轮组连接，锥形齿轮组包括与第五电机的输出轴连接的第一锥形齿轮、与腕部连接的第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合，第二锥形齿轮的转轴即为所述的第二横向转轴。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第四电机、臂线套，第四电机设在大臂的末端左侧，第四电机的输出轴向右侧伸出并与设在大臂右侧的小臂连接，臂线套的一端设在大臂的左侧，壁线套跨过小臂和大臂，使得臂线套的另一端设在大臂的右侧；大臂的右侧设有线孔，使得原先与大臂的右侧连接的臂线套的一端可以与线孔连接，所述第四电机的输出轴即为所述的第一横向转轴。

作为上述技术方案的进一步改进，臂线套包括前段、后段，前段设在小臂的右，前段的始端固定在小臂上，前段的末端固定在小臂的后端上，后段的始端固定在小臂的后端上，后段的末端固定在大臂的右侧上。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第五电机、腕部，第五电机设在小臂的前端上，第五电机的输出轴向前伸出，腕部设在小臂的右侧，第五电机的输出轴与腕部之间用锥形齿轮组连接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括基座组件，基座组件与大臂用第三横向转轴连接，第三横向转轴设在基座组件上，基座组件、大臂、小臂、腕部从左至右依次设置。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括底座组件，底座组件上设有第一纵向转轴，所述第一纵向转轴与基座组件连接。

本实用新型的有益效果是：一种双旋关节机器人，包括大臂、向前伸出的小臂、腕部，小臂在大臂的右侧与大臂连接，腕部在小臂的末端的右侧与小臂连接，小臂与大臂用第一横向转轴连接，小臂与腕部用第二横向转轴连接，大臂的右侧设有避空空间，使得小臂可在避空空间内绕第一横向转轴转动，第一横向转轴设在大臂的末端，第二横向转轴设在小臂的末端。由大臂、小臂、腕部右左往右依次的设置，所以小臂在大臂竖直状态下，可往下转动从而划过避空空间，这样小臂的动作灵活、惯量小、动作迅速。本实用新型用于关节机器人。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例的立体的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本实用新型实施例的俯视结构示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是本实用新型实施例的作外旋运行时的路径示意图；

图6是本实用新型实施例的作外旋运行时的路径示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图4，这是本实用新型的实施例，具体地：

一种双旋关节机器人，包括大臂2、向前伸出的小臂3、腕部8，小臂3在大臂2的右侧与大臂2连接，腕部8在小臂3的末端的右侧与小臂3连接，小臂3与大臂2用第一横向转轴连接，小臂3与腕部8用第二横向转轴连接，大臂2的右侧设有避空空间，使得小臂3可在避空空间内绕第一横向转轴转动，第一横向转轴设在大臂2的末端，第二横向转轴设在小臂3的末端。由大臂、小臂、腕部右左往右依次的设置，所以小臂在大臂竖直状态下，可往下转动从而划过避空空间，这样小臂的动作灵活、惯量小、动作迅速。

本实用新型还包括第五电机7，第五电机7设在小臂3的前端上，第五电机7的输出轴向前伸出，腕部8设在小臂3的右侧，第五电机7的输出轴与腕部8之间用锥形齿轮组10连接，锥形齿轮组10包括与第五电机7的输出轴连接的第一锥形齿轮、与腕部8连接的第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合，第二锥形齿轮的转轴即为所述的第二横向转轴。这样，可以将输出轴设置很长，从而让第五电机的重心往后偏移，就算输出轴不设置很长，由于第五电机呈前后设置，所以第五电机的重心也不会在小臂的最前端上，从而减少小臂的运动惯量。

本实用新型还包括第四电机5、臂线套，第四电机5设在大臂2的末端左侧，第四电机5的输出轴向右侧伸出并与设在大臂2右侧的小臂3连接，臂线套的一端设在大臂2的左侧，壁线套跨过小臂3和大臂2，使得臂线套的另一端设在大臂2的右侧；大臂2的右侧设有线孔9，使得原先与大臂2的右侧连接的臂线套的一端可以与线孔9连接，所述第四电机5的输出轴即为所述的第一横向转轴。样就能让大臂向下摆动，摆动180度的过程中耗费的能量小，这样的运动惯量就小，机器人动作会非常的灵活。大臂的右侧设有线孔9，使得原先与大臂2的右侧连接的臂线套的一端可以与线孔9连接，从而实现关节运动的可变。

臂线套包括前段61、后段62，前段61设在小臂3的右，前段61的始端固定在小臂3上，前段61的末端固定在小臂3的后端上，后段62的始端固定在小臂3的后端上，后段62的末端固定在大臂2的右侧上。这样就不会让大臂在转动的过程中与臂线套干涉，也能进一步降低运动惯量。

本实用新型还包括基座组件4，基座组件4与大臂2用第三横向转轴连接，第三横向转轴设在基座组件4上，基座组件4、大臂2、小臂3、腕部8从左至右依次设置。这样可以让避空空间可以一直延伸到基座组件4的右侧，防止小臂3、腕部8与基座组件4干涉。

本实用新型还包括底座组件41，底座组件41上设有第一纵向转轴，所述第一纵向转轴与基座组件4连接。

第一横向转轴、第二横向转轴、第三横向转轴相互平行，第三横向转轴与第一纵向转轴相互垂直。

如图5和图6所示，本实用新型基座组件4、大臂2、小臂3、腕部8从左至右依次设置，可实现各个机器人的大臂2、小臂3、腕部8的偏置，从而使机器人不仅能够通过第一轴旋转从位置A经过位置B1到达位置C，称之为外旋转功能，还能够通过从位置A经过B2达到位置C，从而实现机器人通过内旋转从机器人正前方直接运动到机器人正后方，称之为内旋转功能，进而机器人具备两种旋转方式实现同一种运动。其中内旋转运动时，机器人运动过程中可以达到惯量最小、最节能，且速度最快，使得机器人动作会非常的灵活。机器人具备内旋转功能使得机器人末端从机器人正前方运行到正后方。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种双旋关节机器人，包括大臂(2)、向前伸出的小臂(3)、腕部(8)，其特征在于：小臂(3)在大臂(2)的右侧与大臂(2)连接，腕部(8)在小臂(3)的末端的右侧与小臂(3)连接，小臂(3)与大臂(2)用第一横向转轴连接，小臂(3)与腕部(8)用第二横向转轴连接，大臂(2)的右侧设有避空空间，使得小臂(3)可在避空空间内绕第一横向转轴转动，第一横向转轴设在大臂(2)的末端，第二横向转轴设在小臂(3)的末端。

2.根据权利要求1所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：还包括第五电机(7)，第五电机(7)设在小臂(3)的前端上，第五电机(7)的输出轴向前伸出，腕部(8)设在小臂(3)的右侧，第五电机(7)的输出轴与腕部(8)之间用锥形齿轮组(10)连接，锥形齿轮组(10)包括与第五电机(7)的输出轴连接的第一锥形齿轮、与腕部(8)连接的第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与第二锥形齿轮相互啮合，第二锥形齿轮的转轴即为所述的第二横向转轴。

3.根据权利要求1所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：还包括第四电机(5)、臂线套，第四电机(5)设在大臂(2)的末端左侧，第四电机(5)的输出轴向右侧伸出并与设在大臂(2)右侧的小臂(3)连接，臂线套的一端设在大臂(2)的左侧，壁线套跨过小臂(3)和大臂(2)，使得臂线套的另一端设在大臂(2)的右侧；大臂(2)的右侧设有线孔(9)，使得原先与大臂(2)的右侧连接的臂线套的一端可以与线孔(9)连接，所述第四电机(5)的输出轴即为所述的第一横向转轴。

4.根据权利要求3所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：臂线套包括前段(61)、后段(62)，前段(61)设在小臂(3)的右，前段(61)的始端固定在小臂(3)上，前段(61)的末端固定在小臂(3)的后端上，后段(62)的始端固定在小臂(3)的后端上，后段(62)的末端固定在大臂(2)的右侧上。

5.根据权利要求3所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：还包括第五电机(7)、腕部(8)，第五电机(7)设在小臂(3)的前端上，第五电机(7)的输出轴向前伸出，腕部(8)设在小臂(3)的右侧，第五电机(7)的输出轴与腕部(8)之间用锥形齿轮组(10)连接。

6.根据权利要求1所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：还包括基座组件(4)，基座组件(4)与大臂(2)用第三横向转轴连接，第三横向转轴设在基座组件(4)上，基座组件(4)、大臂(2)、小臂(3)、腕部(8)从左至右依次设置。

7.根据权利要求6所述的一种双旋关节机器人，其特征在于：还包括底座组件(41)，底座组件(41)上设有第一纵向转轴，所述第一纵向转轴与基座组件(4)连接。