CN208645329U - 一种四关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四关节机器人，包括机架、第一悬臂、第二悬臂，第一悬臂驱动装置、第二悬臂驱动装置和手部驱动装置，手部驱动装置布置在第二悬臂上，所述的机架为吊架，第一悬臂布置在吊架的下方，第二悬臂布置在第一悬臂的下方。本实用新型为吊装式的四关节机器人，不占用台面的空间，台面的空间利用率高。

Description

一种四关节机器人

[技术领域]

本实用新型涉及机器人，尤其涉及一种四关节机器人。

[背景技术]

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。随着工业自动化的普及应用，机械手的使用已经越来越广泛，涉及到各行各业。

专利号为CN201420709809.7的实用新型公开了一种减速系统四轴机器人，包括底座、第一悬臂、第二悬臂、丝杆、第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置，第一悬臂通过第一旋转驱动装置与底座连接，第二悬臂通过第二旋转驱动装置与第一悬臂连接，丝杆穿设于第二悬臂，第二悬臂装有第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机连接有第一小齿轮，第二伺服电机连接有第二小齿轮；丝杆螺接有移动螺母和滚珠花键，移动螺母、滚珠花键分别连接有套设于丝杆的第一大齿轮、第二大齿轮，第一小齿轮与第一大齿轮通过第一皮带绕设连接，第二小齿轮与第二大齿轮通过第二皮带绕设连接。该实用新型的四轴机器人为台面安装式，机器人安装在台面占用了台面的大量空间，台面空间利用率低。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种台面空间利用率高的四关节机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种四关节机器人，包括机架、第一悬臂、第二悬臂，第一悬臂驱动装置、第二悬臂驱动装置和手部驱动装置，手部驱动装置布置在第二悬臂上，所述的机架为吊架，第一悬臂布置在吊架的下方，第二悬臂布置在第一悬臂的下方。

以上所述的四关节机器人，第一悬臂驱动装置包括第一伺服电机和第一减速机，第一伺服电机和第一减速机安装在吊架上，第一减速机的输入轴由第一伺服电机驱动，第一悬臂的后端固定在第一减速机的输出轴上；第二悬臂驱动装置包括第二伺服电机和第二减速机，第二伺服电机安装在第一悬臂中部，第二减速机安装在第一悬臂的前端，第二减速机的输入轴由第二伺服电机驱动，第二悬臂的后端固定在第二减速机的输出轴上；第一减速机和第二减速机是中空式摆线针轮减速机。

以上所述的四关节机器人，第一悬臂驱动装置包括第一齿形带传动装置，第一齿形带传动装置包括第一主动带轮、第一齿形带和第一被动带轮，第一主动带轮固定在第一伺服电机轴上，第一被动带轮固定在第一减速机的输入轴上；第二悬臂驱动装置包括第二齿形带传动装置，第二齿形带传动装置包括第二主动带轮、第二齿形带和第二被动带轮，第二主动带轮固定在第二伺服电机轴上，第二被动带轮固定在第二减速机的输入轴上。

以上所述的四关节机器人，吊架包括航空插头和航空插头安装板，第一伺服电机的电源线和控制线接航空插头，第二伺服电机的电源线和控制线通过第一减速机的中空轴引入吊架接航空插头，手部驱动装置的电源线和控制线通过第二减速机的中空轴和第一减速机的中空轴引入吊架接航空插头。

以上所述的四关节机器人，手部驱动装置包括提升机构和旋转机构，旋转机构包括旋转电机、第三齿形带传动装置、花键轴和花键套；花键套通过轴承安装在第二悬臂前端的承孔中，花键轴穿过花键套的花键孔，两者滑动配合，花键轴的上端与提升机构连接；花键套由旋转电机通过第三齿形带传动装置驱动，旋转电机竖直地固定在第二悬臂中部的上方。

以上所述的四关节机器人，提升机构包括提升电机、第一轴承座、第二轴承座、第四齿形带传动装置和丝杆螺母副，第一轴承座固定在第二悬臂中部的上方，提升电机竖直地固定在第二悬臂中部的上方；第二轴承座固定在丝杆螺母副的螺母上，所述花键轴的上端固定在第二轴承座滚珠轴承的内圈中；丝杆螺母副的丝杆的下部由第一轴承座中的轴承支承，并由提升电机通过第四齿形带传动装置驱动。

以上所述的四关节机器人，提升机构布置在旋转电机与花键轴之间。

以上所述的四关节机器人，旋转机构行星齿轮减速机，行星齿轮减速机由旋转电机驱动；第三齿形带传动装置包括第三主动带轮、第三齿形带和第三被动带轮，第三主动带轮固定在行星齿轮减速机的输出轴上，第三被动带轮固定在花键套上。

以上所述的四关节机器人，第四齿形带传动装置包括第四主动带轮、第四齿形带和第四被动带轮，第四主动带轮固定在提升电机轴上，第四被动带轮固定在所述丝杆的下端。

本实用新型为吊装式的四关节机器人，不占用台面的空间，台面的空间利用率高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例四关节机器人的立体图。

图2是本实用新型实施例四关节机器人的剖视图。

图3是本实用新型实施例四关节机器人吊架部分的立体图。

图4是本实用新型实施例四关节机器人吊架部分的剖视图。

图5是本实用新型实施例四关节机器人第一悬臂部分的立体图。

图6是本实用新型实施例四关节机器人第一悬臂部分的剖视图。

图7是本实用新型实施例四关节机器人第二悬臂部分的立体图。

图8是本实用新型实施例四关节机器人第一悬臂部分的剖视图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例四关节机器人的结构如图1至图8所示，包括吊架10、第一悬臂20、第二悬臂30，第一悬臂驱动装置、第二悬臂驱动装置和手部驱动装置，手部驱动装置布置在第二悬臂30上第一悬臂20布置在吊架10的下方，第二悬臂30布置在第一悬臂20的下方。

第一悬臂驱动装置包括伺服电机11、第一齿形带传动装置和中空式摆线针轮减速机12，伺服电机11和中空式摆线针轮减速机12安装在吊架10上，中空式摆线针轮减速机12的输入轴由伺服电机11通过第一齿形带传动装置驱动。

第一齿形带传动装置包括主动带轮13、齿形带14和被动带轮15，主动带轮13固定在伺服电机11的轴端，被动带轮15固定在中空式摆线针轮减速机12的输入轴上。

第一悬臂20的后端28固定在中空式摆线针轮减速机12的输出轴上。第二悬臂驱动装置包括伺服电机21、第二齿形带传动装置和中空式摆线针轮减速机22，伺服电机21安装在第一悬臂20中部，中空式摆线针轮减速机22安装在第一悬臂20的前端，中空式摆线针轮减速机22的输入轴由伺服电机21通过第一齿形带传动装置驱动，第二悬臂30的后端38固定在中空式摆线针轮减速机22的输出轴上。

第二齿形带传动装置包括主动带轮23、齿形带24和被动带轮25，主动带轮23固定在伺服电机21轴上，被动带轮25固定在中空式摆线针轮减速机22的输入轴上。

吊架10还包括航空插头(图中未示出)和航空插头安装板16，伺服电机11的电源线和控制线接航空插头，伺服电机21的电源线和控制线通过中空式摆线针轮减速机12的空心轴19引入吊架10接航空插头，提升机构40以及旋转机构50的电源线和控制线通过中空式摆线针轮减速机22的空心轴29和中空式摆线针轮减速机12的空心轴19引入吊架10接航空插头，解决了电源线和控制线占用运动空间问题。

安装在第二悬臂30中的手部驱动装置包括提升机构30和旋转机构40。

旋转机构40包括旋转电机41、行星齿轮减速机42、第三齿形带传动装置、花键轴43和花键套44。花键套44通过轴承32安装在第二悬臂30前端轴承座31的承孔中，花键轴43穿过花键套44的花键孔，两者滑动配合。花键轴43的上端与提升机构50连接。花键套44由旋转电机41通过第三齿形带传动装置驱动，旋转电机41竖直地固定在行星齿轮减速机42上方，行星齿轮减速机42固定在第二悬臂30中部的上方。花键轴43是空心轴，顶端装有旋转气接头48。

行星齿轮减速机42由旋转电机41驱动。第三齿形带传动装置包括主动带轮45、齿形带46和被动带轮47，主动带轮45固定在行星齿轮减速机42的输出轴上，被动带轮47固定在花键套44上。

提升机构50布置在旋转电机41与花键轴43之间，提升机构50包括提升电机51、轴承座52、轴承座53、第四齿形带传动装置和丝杆螺母副，轴承座52固定在第二悬臂30中部的上方，提升电机51竖直地固定在第二悬臂30中部的上方。轴承座53固定在丝杆螺母副的螺母54上，花键轴43的上端固定在轴承座53滚珠轴承的内圈中。丝杆螺母副的丝杆55的下部由轴承座52中的轴承支承，并由提升电机51通过第四齿形带传动装置驱动。

第四齿形带传动装置包括主动带轮56、齿形带57和被动带轮58，主动带轮56固定在提升电机51的轴上，被动带轮58固定在丝杆55的下端。

本实用新型以上实施例的有益效果是：

(1)采用中空式摆线轮减速机，解决了电机走线占用运动空间的问题；

(2)采用吊装式安装，提高了有限工作区域内的空间利用率。

Claims (9)

1.一种四关节机器人，包括机架、第一悬臂、第二悬臂，第一悬臂驱动装置、第二悬臂驱动装置和手部驱动装置，手部驱动装置布置在第二悬臂上，其特征在于，所述的机架为吊架，第一悬臂布置在吊架的下方，第二悬臂布置在第一悬臂的下方。

2.根据权利要求1所述的四关节机器人，其特征在于，第一悬臂驱动装置包括第一伺服电机和第一减速机，第一伺服电机和第一减速机安装在吊架上，第一减速机的输入轴由第一伺服电机驱动，第一悬臂的后端固定在第一减速机的输出轴上；第二悬臂驱动装置包括第二伺服电机和第二减速机，第二伺服电机安装在第一悬臂中部，第二减速机安装在第一悬臂的前端，第二减速机的输入轴由第二伺服电机驱动，第二悬臂的后端固定在第二减速机的输出轴上；第一减速机和第二减速机是中空式摆线针轮减速机。

3.根据权利要求1所述的四关节机器人，其特征在于，第一悬臂驱动装置包括第一齿形带传动装置，第一齿形带传动装置包括第一主动带轮、第一齿形带和第一被动带轮，第一主动带轮固定在第一伺服电机轴上，第一被动带轮固定在第一减速机的输入轴上；第二悬臂驱动装置包括第二齿形带传动装置，第二齿形带传动装置包括第二主动带轮、第二齿形带和第二被动带轮，第二主动带轮固定在第二伺服电机轴上，第二被动带轮固定在第二减速机的输入轴上。

4.根据权利要求2所述的四关节机器人，其特征在于，吊架包括航空插头和航空插头安装板，第一伺服电机的电源线和控制线接航空插头，第二伺服电机的电源线和控制线通过第一减速机的中空轴引入吊架接航空插头，手部驱动装置的电源线和控制线通过第二减速机的中空轴和第一减速机的中空轴引入吊架接航空插头。

5.根据权利要求1所述的四关节机器人，其特征在于，手部驱动装置包括提升机构和旋转机构，旋转机构包括旋转电机、第三齿形带传动装置、花键轴和花键套；花键套通过轴承安装在第二悬臂前端的承孔中，花键轴穿过花键套的花键孔，两者滑动配合，花键轴的上端与提升机构连接；花键套由旋转电机通过第三齿形带传动装置驱动，旋转电机竖直地固定在第二悬臂中部的上方。

6.根据权利要求5所述的四关节机器人，其特征在于，提升机构包括提升电机、第一轴承座、第二轴承座、第四齿形带传动装置和丝杆螺母副，第一轴承座固定在第二悬臂中部的上方，提升电机竖直地固定在第二悬臂中部的上方；第二轴承座固定在丝杆螺母副的螺母上，所述花键轴的上端固定在第二轴承座滚珠轴承的内圈中；丝杆螺母副的丝杆的下部由第一轴承座中的轴承支承，并由提升电机通过第四齿形带传动装置驱动。

7.根据权利要求6所述的四关节机器人，其特征在于，提升机构布置在旋转电机与花键轴之间。

8.根据权利要求1所述的四关节机器人，其特征在于，旋转机构行星齿轮减速机，行星齿轮减速机由旋转电机驱动；第三齿形带传动装置包括第三主动带轮、第三齿形带和第三被动带轮，第三主动带轮固定在行星齿轮减速机的输出轴上，第三被动带轮固定在花键套上。

9.根据权利要求6所述的四关节机器人，其特征在于，第四齿形带传动装置包括第四主动带轮、第四齿形带和第四被动带轮，第四主动带轮固定在提升电机轴上，第四被动带轮固定在所述丝杆的下端。