CN209579566U - 一种多轴柔性机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多轴柔性机器人，包括安装座、安装在安装座上的一级臂组件、可转动安装在一级臂组件上的二级臂组件、可转动安装在二级臂组件上的三级臂组件、可转动安装在三级臂组件上的四级臂组件、可转动安装在四级臂组件上的五级臂组件以及六级臂组件。本多轴柔性机器人在不同级臂组件内设计对应级的减速器，其他的多级臂直连在减速器上，整体的动力传送结构更为简单，可以有效降低了传动结构的复杂性，保证整个机器人运动的灵活性以及流畅性；其次，不同级臂之间通过不同的连接头进行连接，减少了各个关节的连接结构，有效减轻整个机器人的重量，在相同动力输出下，能承载更大的载荷。

Description

一种多轴柔性机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种多轴柔性机器人。

背景技术

随着工业自动化的普及应用，机器人已经广泛使用。其中，六轴机器人相比低于六轴的机器人更为灵活和通用，进而而占有相当大的比例。每一个轴都需要一个伺服电机来驱动，因此使得整个六轴机器人的动作需要多个伺服电机协同控制方可进行动作。目前多数六轴机器人的承载能力一般都在10KG以下，为了增加末端的承重能力，同时保证整个机器人运动的稳固性，一般都会在各个关节处设置多种类型的传动结构，例如轴承，减速齿轮组等进行传动，虽然能增大增加末端关节的承重能力，但是多数以牺牲整个机器人的灵活性为代价进行设计的。许多企业选用六轴机器人更多地在意其灵活性，其次才是其承重能力。因此如何设计一款运动灵活，整机结构轻巧，具有一定载荷的六轴机器人是很有必要的。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，运动灵活的多轴柔性机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种多轴柔性机器人，包括安装座，还包括：

一级臂组件，安装在安装座上，安装座的上端安装有安装法兰，安装法兰上设置有一级减速器，一级减速器上连接有一级伺服电机；

二级臂组件，包括安装在一级减速器输出端上的旋转座以及安装在旋转座上的二级减速器，二级减速器上连接有二级伺服电机；所述二级减速器输出端连接二级连接头的一端；

三级臂组件，包括一端与二级连接头另一端连接的三级连接臂以及安装在三级连接臂另一端上的三级连接头；所述三级连接头上设置有三级减速器，三级减速器上连接有三级伺服电机；

四级臂组件，设置有一端安装在三级减速器输出端上的四级连接头，四级连接头的另一端设置有四级减速器，所述四级减速器的输出端连接四级连接臂的一端，所述四级减速器的输入端连接有四级伺服电机；

五级臂组件，包括一端与四级连接臂另一端连接的五级连接头以及安装在五级连接头另一端的五级减速器；五级减速器的输入端连接有五级伺服电机；

六级臂组件，包括一端与五级减速器输出端连接的六级连接头，所述六级连接头的另一端设置有六级减速器，所述六级减速器的输入端连接有六级伺服电机，所述六级伺服电机容置在六级连接头内；所述六级减速器的输出端连接有工装夹具。

作为上述技术方案的改进，所述二级连接头、三级连接头和六级连接头均呈T型。

作为上述技术方案的改进，所述四级连接头和五级连接头均呈L型。

作为上述技术方案的改进，所述四级连接头和五级连接头均包括设置在两端的安装筒以及连接两端安装筒的连接部，两组安装筒呈垂直分布，连接部与两组安装筒的直角内侧圆滑连接。

作为上述技术方案的改进，所述一级减速器的输入端指向安装座，一级伺服电机容置在安装座内；所述安装法兰通过螺钉安装在安装座的顶部。

作为上述技术方案的改进，所述旋转座包括旋转部和支撑部，所述支撑部垂直设置在旋转部上，且与一级减速器的转动方向平行；所述二级减速器安装在支撑部的安装孔内，二级伺服电机通过固定法兰固定在支撑部上。

作为上述技术方案的改进，所述二级连接头内设置锁紧法兰，所述锁紧法兰与二级减速器的输出端连接。

作为上述技术方案的改进，所述安装座位于一级臂组件外套装有防护筒，所述防护筒的外径与旋转部的外径一致。

作为上述技术方案的改进，所述三级连接臂和四级连接臂均为中空管状结构。

作为上述技术方案的改进，所述六级连接头靠近五级连接头的一端设置有圆环台，所述五级连接头内设置有配合圆环台的凹环，所述六级连接头通过圆环台活动插入凹环的方式与五级连接头配合密封。

本实用新型的有益效果有：

本多轴柔性机器人在不同级臂组件内设计对应级的减速器，其他的多级臂直连在减速器上，相比传统的传动结构，整体的动力传送结构更为简单，可以有效降低了传动结构的复杂性，保证整个机器人运动的灵活性以及流畅性；其次，不同级臂之间通过不同的连接头进行连接，减少了各个关节的连接结构，有效减轻整个机器人的重量，在相同动力输出下，能承载更大的载荷，进而确保整个机器人运动灵活的同时还能具有一定的载荷能力。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例的俯视图；

图4是图3中沿A-A方向的剖视图；

图5是图3中沿B-B方向的剖视图；

图6是本实用新型实施例中六级臂组件的剖视图。

具体实施方式

参见图1至图6，本实用新型的一种多轴柔性机器人，包括安装座1，还包括：一级臂组件2、二级臂组件3、三级臂组件4、四级臂组件5、五级臂组件6和六级臂组件7。

其中一级臂组件2安装在安装座1上，安装座1的上端安装有安装法兰21，安装法兰21上设置有一级减速器22，一级减速器22上连接有一级伺服电机23；安装座1为圆锥筒的结构，这样便于安装一级臂组件2。为了便于安装稳固一级臂组件2，安装座1的上端设置有安装台，这样方便安装法兰21通过螺栓固定在安装座1上。由于整个一级臂组件2是用于支撑其他附属关节的基本点，因此为了运动灵活，一级伺服电机23的输出动力在所有关节臂中是最大的，这样才能进行保证整个机器人运动流畅。此外，所述一级减速器22的输入端指向安装座1，一级伺服电机23容置在安装座1内；所述安装法兰21通过螺钉安装在安装座1的顶部。

更进一步，二级臂组件3包括安装在一级减速器22输出端上的旋转座31以及安装在旋转座31上的二级减速器32，二级减速器32上连接有二级伺服电机33；所述二级减速器32输出端连接二级连接头34的一端；所述旋转座31包括旋转部311和支撑部312，所述支撑部312垂直设置在旋转部311上，且与一级减速器22的转动方向平行；所述二级减速器32安装在支撑部312的安装孔内，二级伺服电机33通过固定法兰固定在支撑部312上。其中，一级减速器22的输出方向与二级减速器32呈T型的结构分布，这样保证不同关节臂的连接稳固。当然为了提高不同关节臂之间的紧密性，所述安装座1位于一级臂组件2外套装有防护筒，所述防护筒的外径与旋转部311的外径一致。此外，所述二级连接头34内设置锁紧法兰35，所述锁紧法兰35与二级减速器32的输出端连接。

参见图4和图5，，三级臂组件4包括一端与二级连接头34另一端连接的三级连接臂41以及安装在三级连接臂41另一端上的三级连接头42；所述三级连接头42上设置有三级减速器43，三级减速器43上连接有三级伺服电机44；三级臂组件4作为主要的延伸臂，是整个机器人所有的关节中最容易进行挠度变形的关节臂。为此，本申请为了保证整体结构的稳固以及减轻本体的重量，所述三级连接臂41为中空管状结构，采用航空铝机加工而成。当然三级连接臂41的两端加工出安装台，便于与其他部件的连接。

参见图4和图5，，四级臂组件5设置有一端安装在三级减速器43输出端上的四级连接头51，四级连接头51的另一端设置有四级减速器52，所述四级减速器52的输出端连接四级连接臂53的一端，所述四级减速器52的输入端连接有四级伺服电机54；为了减轻重量，四级连接臂53为中空管状结构，采用航空铝机加工而成。当然为了使得四级减速器52安装稳固，四级连接头51上设置有安装位，同时利用安装构件将四级减速器52锁紧在四级连接头51上。由于四级臂组件5属于中间关节臂，因此在传动上为了避免运动的误差，可以相应地对其运动进行一定的补偿，可以设计角度传感器进行检测四级臂组件5的转动情况，然后进行反馈四级伺服电机54进行补偿运动。

参见图4和图5，五级臂组件6，包括一端与四级连接臂53另一端连接的五级连接头61以及安装在五级连接头61另一端的五级减速器62；五级减速器62的输入端连接有五级伺服电机63；

参见图6，六级臂组件7，包括一端与五级减速器62输出端连接的六级连接头71，所述六级连接头71的另一端设置有六级减速器72，所述六级减速器72的输入端连接有六级伺服电机73，所述六级伺服电机73容置在六级连接头71内；所述六级减速器72的输出端连接有工装夹具。所述六级连接头71靠近五级连接头61的一端设置有圆环台，所述五级连接头61内设置有配合圆环台的凹环，所述六级连接头71通过圆环台活动插入凹环的方式与五级连接头61配合密封。

参见图1至图5，在本申请中，所述二级连接头34、三级连接头42和六级连接头71均呈T型；而所述四级连接头51和五级连接头61均呈L型。所述四级连接头51和五级连接头61均包括设置在两端的安装筒以及连接两端安装筒的连接部，两组安装筒呈垂直分布，连接部与两组安装筒的直角内侧圆滑连接。

本多轴柔性机器人在不同级臂组件内设计对应级的减速器，其他的多级臂直连在减速器上，相比传统的传动结构，整体的动力传送结构更为简单，可以有效降低了传动结构的复杂性，保证整个机器人运动的灵活性以及流畅性；其次，不同级臂之间通过不同的连接头进行连接，减少了各个关节的连接结构，有效减轻整个机器人的重量，在相同动力输出下，能承载更大的载荷，进而确保整个机器人运动灵活的同时还能具有一定的载荷能力。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多轴柔性机器人，包括安装座，其特征在于，还包括：

一级臂组件，安装在安装座上，安装座的上端安装有安装法兰，安装法兰上设置有一级减速器，一级减速器上连接有一级伺服电机；

二级臂组件，包括安装在一级减速器输出端上的旋转座以及安装在旋转座上的二级减速器，二级减速器上连接有二级伺服电机；所述二级减速器输出端连接二级连接头的一端；

三级臂组件，包括一端与二级连接头另一端连接的三级连接臂以及安装在三级连接臂另一端上的三级连接头；所述三级连接头上设置有三级减速器，三级减速器上连接有三级伺服电机；

四级臂组件，设置有一端安装在三级减速器输出端上的四级连接头，四级连接头的另一端设置有四级减速器，所述四级减速器的输出端连接四级连接臂的一端，所述四级减速器的输入端连接有四级伺服电机；

五级臂组件，包括一端与四级连接臂另一端连接的五级连接头以及安装在五级连接头另一端的五级减速器；五级减速器的输入端连接有五级伺服电机；

六级臂组件，包括一端与五级减速器输出端连接的六级连接头，所述六级连接头的另一端设置有六级减速器，所述六级减速器的输入端连接有六级伺服电机，所述六级伺服电机容置在六级连接头内；所述六级减速器的输出端连接有工装夹具。

2.根据权利要求1所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述二级连接头、三级连接头和六级连接头均呈T型。

3.根据权利要求1所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述四级连接头和五级连接头均呈L型。

4.根据权利要求3所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述四级连接头和五级连接头均包括设置在两端的安装筒以及连接两端安装筒的连接部，两组安装筒呈垂直分布，连接部与两组安装筒的直角内侧圆滑连接。

5.根据权利要求1所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述一级减速器的输入端指向安装座，一级伺服电机容置在安装座内；所述安装法兰通过螺钉安装在安装座的顶部。

6.根据权利要求2所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述旋转座包括旋转部和支撑部，所述支撑部垂直设置在旋转部上，且与一级减速器的转动方向平行；所述二级减速器安装在支撑部的安装孔内，二级伺服电机通过固定法兰固定在支撑部上。

7.根据权利要求6所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述二级连接头内设置锁紧法兰，所述锁紧法兰与二级减速器的输出端连接。

8.根据权利要求6所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述安装座位于一级臂组件外套装有防护筒，所述防护筒的外径与旋转部的外径一致。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述三级连接臂和四级连接臂均为中空管状结构。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种多轴柔性机器人，其特征在于：所述六级连接头靠近五级连接头的一端设置有圆环台，所述五级连接头内设置有配合圆环台的凹环，所述六级连接头通过圆环台活动插入凹环的方式与五级连接头配合密封。