CN209007541U - 一种六轴机器人 - Google Patents

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章安福
伍尚勤
王锦辉
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本实用新型公开了一种六轴机器人,包括上臂、手腕体和操作头,还包括底座、旋转平台、支架、第一板体、第二板体、缓冲机构、第一伺服电缸、第二伺服电缸、下臂和升降机构,旋转平台水平设置在底座上,支架竖直设置在旋转平台的上端中部,其上端与第一板体的下端中部转动连接,第一板体的下端设有位于同一直线上的第一连接条和第二连接条,升降机构设置在第一板体的上端中部,第二板体平行设置在第一板体的上方,并与升降机构传动连接,下臂垂直设置在第二板体上端一侧,其上端与上臂的另一端的下端转动连接,上臂的下端设有第三连接条,第二伺服电缸的导杆的端部与第三连接条的一侧滑动连接。本实用新型提供一种六轴机器人。

Description

一种六轴机器人
技术领域
本实用新型涉及机器人领域。更具体地说,本实用新型涉及一种六轴机器人。
背景技术
六轴机器人一般包括六个自由度,分别为旋转(s轴)、下臂(L轴)、上臂(U轴)、手腕旋转(R轴)、手腕摆动(B轴)和手腕回转(T轴),各自由度一般采用伺服电机驱动。根据自由度分布,六轴机器人通常包括底座、下臂、上臂、上臂、腕臂、操作头,操作头根据实际需要可连接各种夹具,机器人配合夹具能实现搬运、打钻、焊接、喷涂等功能。现有的六轴机器人采用伺服电机控制各个自由度,虽然控制方便,精准度高,但是成本相对较高,且承载能力极为有限,要想获得较大的承载能力,需要提供大功率的伺服电机,这样势必造成机器人体积和重量较大,成本大幅增加,且不便于安装和使用。为此,有待对现有的六轴机器人进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种六轴机器人。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种六轴机器人,包括上臂、手腕体和操作头,所述手腕体的一端可旋转的设置在所述上臂的一端,所述操作头可旋转的设置在所述手腕体的另一端,所述六轴机器人还包括底座、旋转平台、支架、第一板体、第二板体、缓冲机构、第一伺服电缸、第二伺服电缸、下臂和升降机构,所述旋转平台水平设置在所述底座上,所述支架竖直设置在所述旋转平台的上端中部,其上端与所述第一板体的下端中部转动连接,所述第一板体的下端设有位于同一直线上的第一连接条和第二连接条,所述缓冲机构的一端与所述第一连接条的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条的长度方向滑动,其另一端与所述旋转平台的上端转动连接,所述第一伺服电缸的导杆的端部与所述第二连接条的一侧滑动连接,并可沿所述第二连接条长度方向滑动,其缸体的端部与所述旋转平台的上端转动连接,所述升降机构设置在所述第一板体的上端中部,所述第二板体平行设置在所述第一板体的上方,并与所述升降机构传动连接,所述升降机构带动所述第二板体靠近或远离所述第一板体,所述下臂垂直设置在所述第二板体上端一侧,其上端与所述上臂的另一端的下端转动连接,所述上臂的下端设有第三连接条,所述第一连接条、第二连接条和第三连接条在所述底座上的投影位于同一直线上,所述第二伺服电缸的导杆的端部与所述第三连接条的一侧滑动连接,并可沿所述第三连接条长度方向滑动,其缸体的端部与所述第二板体的上端转动连接。
优选的是,所述一种六轴机器人中,所述升降机构包括滚珠丝杠、四根连接杆、滑动块、伺服电机和固定板,所述伺服电机设置在所述第一板体的上端中部,且其输出轴向上设置,并与所述第一板体垂直,所述滚珠丝杠的下端与所述伺服电机的输出轴同轴连接,所述连接杆均垂直设置在所述第一板体上方,且四根所述连接杆沿周向环绕所述滚珠丝杠设置,所述固定板的下端与所述连接杆的上端均连接,所述伺服电缸的上端与所述固定板的下端转动连接,所述滑动块与所述第一板体平行设置,且其上开有与所述滚珠丝杠的螺母对应的第一通孔,以及与四根所述连接杆一一对应的四个第二通孔,所述滚珠丝杠的螺母固设在所述第一通孔中,所述连接杆贯穿其对应的所述第二通孔设置,所述第二板体的中部开有与所述滑动块对应的第三通孔,所述滑动块贯穿所述第三通孔设置并与之固定连接。
优选的是,所述一种六轴机器人中,所述缓冲机构由圆杆、内部中空上端开口的圆筒和弹性件组成,所述圆筒的下端与所述旋转平台转动连接,所述圆杆的上端与所述第一连接条的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条的长度方向滑动,所述圆杆的下端伸入所述圆筒的上端开口内,并可沿所述圆筒轴线移动,所述弹性件设置在所述圆筒内,其两端分别与所述圆筒的底壁的所述圆杆的下端连接。
优选的是,所述一种六轴机器人中,所述第一连接条的一侧上沿其长度方向开有一条形通孔,所述圆杆的上端设有与其垂直的圆轴,所述圆轴的一端与所述圆杆的上端连接,其另一端水平穿过所述条形通孔并同轴连接有一圆盘状的限位件,所述限位件与所述第一连接条的另一侧贴合。
优选的是,所述一种六轴机器人中,还包括水平台,所述水平台上设有直线模组,所述底座水平设置在所述水平台上方,其下端所述直线模组的滑块的上端固定连接。
本实用新型的六轴机器人气使用伺服电缸替代伺服电机带动上臂、下臂转动,降低了成本,且大幅提高了承载能力,同时通过升降机构,对上臂的高度进行调整。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的六轴机器人的结构示意图;
图2为本实用新型所述的滑动块的第二平台的连接示意图;
图3为本实用新型所述的缓冲机构的结构示意图;
图4为本实用新型所述的第一连接条和圆杆的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
图1为本实用新型实施例提供的一种六轴机器人,包括上臂1、手腕体2和操作头3,所述手腕体2的一端可旋转的设置在所述上臂1的一端,所述操作头3可旋转的设置在所述手腕体2的另一端,所述六轴机器人还包括底座4、旋转平台5、支架6、第一板体7、第二板体8、缓冲机构、第一伺服电缸9、第二伺服电缸10、下臂11和升降机构,所述旋转平台5水平设置在所述底座4上,所述支架6竖直设置在所述旋转平台5的上端中部,其上端与所述第一板体7的下端中部转动连接,所述第一板体7的下端设有位于同一直线上的第一连接条12和第二连接条13,所述缓冲机构的一端与所述第一连接条12的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条12的长度方向滑动,其另一端与所述旋转平台5的上端转动连接,所述第一伺服电缸9的导杆的端部与所述第二连接条13的一侧滑动连接,并可沿所述第二连接条13长度方向滑动,其缸体的端部与所述旋转平台5的上端转动连接,所述升降机构设置在所述第一板体7的上端中部,所述第二板体8平行设置在所述第一板体7的上方,并与所述升降机构传动连接,所述升降机构带动所述第二板体8靠近或远离所述第一板体7,所述下臂11垂直设置在所述第二板体8上端一侧,其上端与所述上臂1的另一端的下端转动连接,所述上臂1的下端设有第三连接条14,所述第一连接条12、第二连接条13和第三连接条14在所述底座4上的投影位于同一直线上,所述第二伺服电缸10的导杆的端部与所述第三连接条14的一侧滑动连接,并可沿所述第三连接条14长度方向滑动,其缸体的端部与所述第二板体8的上端转动连接。
上述技术方案中,上臂1、手腕体2和操作头3及三者之间的连接关系均为现有技术;本方案中通过第一板体7的中部与支架6转动连接,再在第一板体7和底座4之间设置第一伺服电缸9和缓冲机构,第一伺服电缸9的导杆可沿第一板体7下端的第一连接条12滑动,缸体的端部与旋转平台5的上端转动连接,这样就可以通过第一伺服电缸9的导杆的伸缩,调整第一板体7的角度,同时在第一板体7和底座4之间设置有缓冲机构,在第一伺服电缸9的导杆伸缩时,通过缓冲机构对第一板体7的转动进行一定缓冲;同时在上臂1的下方设置下臂11,下臂11竖直设置在第二板体8的上端,下臂11的上端与上臂1转动连接,上臂1和第二板体8之间设置有第二伺服电缸10,与第一伺服电缸9类似,第二伺服电缸10的导杆可沿上臂1下端的第三连接条14滑动,缸体的端部与第二板体8的上端转动连接,这样就可以通过第二伺服电缸10的导杆的伸缩,实现上臂1相对下臂11的转动,从而实现上臂1和下臂11之间的转动;同时,为了调整上臂1的高度,将第二板体8和第一板体7平行设置,并将第二板体8与第一板体7上的升降机构传动连接,通过升降机构调整第二板体8和第一板体7之间的距离,从而调整上臂1的高度。
如图2所示,所述一种六轴机器人中,所述升降机构包括滚珠丝杠15、四根连接杆16、滑动块17、伺服电机18和固定板19,所述伺服电机18设置在所述第一板体7的上端中部,且其输出轴向上设置,并与所述第一板体7垂直,所述滚珠丝杠15的下端与所述伺服电机18的输出轴同轴连接,所述连接杆16均垂直设置在所述第一板体7上方,且四根所述连接杆16沿周向环绕所述滚珠丝杠15设置,所述固定板19的下端与所述连接杆16的上端均连接,所述伺服电缸的上端与所述固定板19的下端转动连接,所述滑动块17与所述第一板体7平行设置,且其上开有与所述滚珠丝杠15的螺母对应的第一通孔20,以及与四根所述连接杆16一一对应的四个第二通孔21,所述滚珠丝杠15的螺母固设在所述第一通孔20中,所述连接杆16贯穿其对应的所述第二通孔21设置,所述第二板体8的中部开有与所述滑动块17对应的第三通孔,所述滑动块17贯穿所述第三通孔设置并与之固定连接。
在另一种技术方案中,滑动块17上开有与四根连接杆16一一对应的四个第二通孔21,连接杆16贯穿其对应的第二通孔21,这样就可以使得滑动块17沿着连接杆16上下移动,再通过与连接杆16平行设置的滚珠丝杠15带动滑动块17上下滑动,将第二板体8与滑动块17连接,即可使通过滑动块17带动第二板体8靠近或远离第一板体7,从而通过升降机构调整第二板体8和第一板体7之间的距离,从而调整上臂1的高度。
如图3所示,所述一种六轴机器人中,所述缓冲机构由圆杆22、内部中空上端开口的圆筒23和弹性件24组成,所述圆筒23的下端与所述旋转平台5转动连接,所述圆杆22的上端与所述第一连接条12的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条12的长度方向滑动,所述圆杆22的下端伸入所述圆筒23的上端开口内,并可沿所述圆筒23轴线移动,所述弹性件24设置在所述圆筒23内,其两端分别与所述圆筒23的底壁的所述圆杆22的下端连接。
在另一种技术方案中,缓冲机构由圆杆22、内部中空上端开口的圆筒23和弹性件24组成,圆筒23的下端与旋转平台5转动连接,圆杆22的上端与第一连接条12的一侧滑动连接,通过圆杆22压缩弹性件24,通过弹性件24对圆筒23的作用力,实现缓冲,弹性件24可采用弹簧制作。
如图4所示,所述一种六轴机器人中,所述第一连接条12的一侧上沿其长度方向开有一条形通孔25,所述圆杆22的上端设有与其垂直的圆轴26,所述圆轴26的一端与所述圆杆22的上端连接,其另一端水平穿过所述条形通孔25并同轴连接有一圆盘状的限位件27,所述限位件27与所述第一连接条12的另一侧贴合。
在另一种技术方案中,通过圆轴26在条形通孔25内的滑动,实现圆杆22的上端与第一连接条12的滑动连接,此外,第一伺服电缸9的导杆的端部与第二连接条13的一侧滑动连接的方式,以及第二伺服电缸10的导杆的端部与第三连接条14的一侧滑动连接的方式,均可采用圆杆22和第一连接条12之间的连接方式。
所述一种六轴机器人中,还包括水平台28,所述水平台28上设有直线模组29,所述底座4水平设置在所述水平台28上方,其下端所述直线模组29的滑块的上端固定连接。
在另一种技术方案中,底座4水平设置在水平台28上方,并与直线模组29的滑块连接,可以通过直线模组29的滑块驱动底座4及其上端的部件水平移动,从而对操作头3在水平方向上的位置进行调整。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (5)

1.一种六轴机器人,包括上臂(1)、手腕体(2)和操作头(3),所述手腕体(2)的一端可旋转的设置在所述上臂(1)的一端,所述操作头(3)可旋转的设置在所述手腕体(2)的另一端,其特征在于,所述六轴机器人还包括底座(4)、旋转平台(5)、支架(6)、第一板体(7)、第二板体(8)、缓冲机构、第一伺服电缸(9)、第二伺服电缸(10)、下臂(11)和升降机构,所述旋转平台(5)水平设置在所述底座(4)上,所述支架(6)竖直设置在所述旋转平台(5)的上端中部,其上端与所述第一板体(7)的下端中部转动连接,所述第一板体(7)的下端设有位于同一直线上的第一连接条(12)和第二连接条(13),所述缓冲机构的一端与所述第一连接条(12)的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条(12)的长度方向滑动,其另一端与所述旋转平台(5)的上端转动连接,所述第一伺服电缸(9)的导杆的端部与所述第二连接条(13)的一侧滑动连接,并可沿所述第二连接条(13)长度方向滑动,其缸体的端部与所述旋转平台(5)的上端转动连接,所述升降机构设置在所述第一板体(7)的上端中部,所述第二板体(8)平行设置在所述第一板体(7)的上方,并与所述升降机构传动连接,所述升降机构带动所述第二板体(8)靠近或远离所述第一板体(7),所述下臂(11)垂直设置在所述第二板体(8)上端一侧,其上端与所述上臂(1)的另一端的下端转动连接,所述上臂(1)的下端设有第三连接条(14),所述第一连接条(12)、第二连接条(13)和第三连接条(14)在所述底座(4)上的投影位于同一直线上,所述第二伺服电缸(10)的导杆的端部与所述第三连接条(14)的一侧滑动连接,并可沿所述第三连接条(14)长度方向滑动,其缸体的端部与所述第二板体(8)的上端转动连接。
2.如权利要求1所述一种六轴机器人,其特征在于,所述升降机构包括滚珠丝杠(15)、四根连接杆(16)、滑动块(17)、伺服电机(18)和固定板(19),所述伺服电机(18)设置在所述第一板体(7)的上端中部,且其输出轴向上设置,并与所述第一板体(7)垂直,所述滚珠丝杠(15)的下端与所述伺服电机(18)的输出轴同轴连接,所述连接杆(16)均垂直设置在所述第一板体(7)上方,且四根所述连接杆(16)沿周向环绕所述滚珠丝杠(15)设置,所述固定板(19)的下端与所述连接杆(16)的上端均连接,所述伺服电缸的上端与所述固定板(19)的下端转动连接,所述滑动块(17)与所述第一板体(7)平行设置,且其上开有与所述滚珠丝杠(15)的螺母对应的第一通孔(20),以及与四根所述连接杆(16)一一对应的四个第二通孔(21),所述滚珠丝杠(15)的螺母固设在所述第一通孔(20)中,所述连接杆(16)贯穿其对应的所述第二通孔(21)设置,所述第二板体(8)的中部开有与所述滑动块(17)对应的第三通孔,所述滑动块(17)贯穿所述第三通孔设置并与之固定连接。
3.如权利要求1所述一种六轴机器人,其特征在于,所述缓冲机构由圆杆(22)、内部中空上端开口的圆筒(23)和弹性件(24)组成,所述圆筒(23)的下端与所述旋转平台(5)转动连接,所述圆杆(22)的上端与所述第一连接条(12)的一侧滑动连接,并可沿所述第一连接条(12)的长度方向滑动,所述圆杆(22)的下端伸入所述圆筒(23)的上端开口内,并可沿所述圆筒(23)轴线移动,所述弹性件(24)设置在所述圆筒(23)内,其两端分别与所述圆筒(23)的底壁的所述圆杆(22)的下端连接。
4.如权利要求3所述一种六轴机器人,其特征在于,所述第一连接条(12)的一侧上沿其长度方向开有一条形通孔(25),所述圆杆(22)的上端设有与其垂直的圆轴(26),所述圆轴(26)的一端与所述圆杆(22)的上端连接,其另一端水平穿过所述条形通孔(25)并同轴连接有一圆盘状的限位件(27),所述限位件(27)与所述第一连接条(12)的另一侧贴合。
5.如权利要求1-4任一项所述一种六轴机器人,其特征在于,还包括水平台(28),所述水平台(28)上设有直线模组(29),所述底座(4)水平设置在所述水平台(28)上方,其下端所述直线模组(29)的滑块的上端固定连接。
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