CN211709313U - 一种七轴机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种七轴机器人，属于机械技术领域。它解决了现有的七轴机器人运行不稳定等问题。本七轴机器人，包括底座和托板，底座上具有支撑壁，支撑壁上固定有滑轨，托板的下表面上设置有与滑轨相对应的滑块，支撑壁的内侧面上设置有齿条，托板的上表面上固定有行走电机和六轴关节机械手，行走电机的转轴固定有与齿条啮合的行走齿轮，托板的上表面上设置有定位槽，行走电机的机壳上固定有定位板，定位板嵌入到定位槽内，定位板上设置有数个呈条状的定位调节孔，定位调节孔内设置有固定螺栓，托板的后端固定有拖拉板，托板的前端连接有与齿条啮合的毛毡轮。本七轴机器人中行走齿轮和齿条啮合顺畅稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。

Description

一种七轴机器人

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种七轴机器人。

背景技术

随着机械化和自动化的发展，机器人在工厂中的应用越来越广泛。机器人能够在机床之间实现工件的运输，还能够在机床上进行上下料操作，大大降低了人工成本和劳动强度。

中国专利文献资料公开提出的一种七轴机器人[申请号：CN201721055555.1；公告号：207309931U]，包括六轴机器人和机器人七轴机构，机器人七轴机构包括底座、滑轨组、驱动机构、工位调节组件和安装滑台。滑轨组设置两个，两个滑轨组并排设置于底座，安装滑台滑动设置于两个滑轨组且与驱动机构连接，驱动机构驱动安装滑台沿着两个滑轨组来回往复移动；六轴机器人安装于安装滑台。驱动机构包括齿条、伺服电机和驱动齿轮，齿条固定在底座上，伺服电机和驱动齿轮设置在安装滑台上，驱动齿轮与齿条啮合。安装滑台上的六轴机器人又称为六轴关节机械手，其结构可参考申请号为CN201820800516.8的专利文献。

驱动齿轮与齿条啮合稳定是机器人七轴机构运行稳定的重要因素，因此在调试和维护过程中需要将驱动齿轮与齿条的啮合间隙调整到合适范围内，即需要将驱动齿轮和齿条之间的距离调节到合适值。上述的七轴机器人中没有设置能够调节驱动齿轮与齿条的啮合间隙的调节机构，当驱动齿轮与齿条之间的啮合间隙过小时，容易导致驱动齿轮与齿条之间发生卡顿，当驱动齿轮与齿条之间的啮合间隙过大时，容易导致驱动齿轮与齿条之间产生振动和异响，从而使得七轴机器人运行不稳定。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种七轴机器人，解决了现有的七轴机器人运行不稳定的技术问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种七轴机器人，包括底座和托板，所述底座的左右两侧分别具有支撑壁，每个所述支撑壁上均固定有沿前后方向延伸的滑轨，所述托板的下表面上位于左右两侧设置有与滑轨相对应的滑块，所述滑块能够在对应的滑轨上滑动，其中一个所述支撑壁的内侧面上设置有沿前后方向延伸的齿条，所述托板的上表面上固定有行走电机和六轴关节机械手，所述行走电机的转轴向下穿过托板并固定连接有行走齿轮，所述行走齿轮与齿条啮合，其特征在于，所述托板的上表面上设置有定位槽，所述行走电机的机壳上固定有定位板，所述定位板嵌入到定位槽内且定位板的外侧面与定位槽的侧壁面之间具有活动间隙，所述定位板上设置有数个呈条状的定位调节孔，所述定位调节孔内设置有将定位板固定在定位槽内的固定螺栓，所述托板的后端固定有拖拉板，所述托板的前端连接有与齿条啮合的毛毡轮。

行走电机工作带动行走齿轮转动，行走齿轮与齿条啮合，从而带动托板在滑轨上滑动。由于定位调节孔呈条状，当需要调节行走齿轮与齿条的啮合间隙时，将固定螺栓拧松，然后在定位槽内平移定位板，定位板平移时行走电机转轴上的行走齿轮同步平移，这样就能够调整行走齿轮与齿条之间的啮合间隙，调整完成后再重新拧紧固定螺栓即可。在调节过程中，可以通过握持拖拉板对托板进行推拉，通过推拉托板能够感觉行走齿轮和齿条之间是否啮合顺畅，必要时可以在拖拉板上连接测力计，保证调节后的行走齿轮与齿条啮合顺畅。毛毡轮上设置润滑油，毛毡轮与齿条啮合可以对齿条进行润滑，减少齿条与行走齿轮之间的摩擦磨损，从而使行走齿轮和齿条啮合稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。通过上述结构的配合使用，可以使行走齿轮和齿条啮合顺畅稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。

在上述的七轴机器人中，所述滑块的内侧面上设置有滑动槽和避让槽，所述滑动槽位于避让槽的下方，所述滑轨固定在支撑壁的外侧面上并嵌入到滑动槽内，所述支撑壁的上方设置有沿前后方向延伸的挡尘板，所述挡尘板的外侧部嵌入避让槽内，所述滑轨和齿条均位于挡尘板的下方。挡尘板具有防尘作用，可以减少杂物掉落到滑轨和齿条上，使滑块在滑轨上滑动顺畅，使行走齿轮在齿条上啮合顺畅，从而提高了七轴机器人运行的稳定性。

在上述的七轴机器人中，所述底座上位于齿条的内侧固定有挡板，所述挡板沿前后方向延伸，所述行走齿轮和毛毡轮均位于齿条与挡板之间。挡板对行走齿轮和毛毡轮具有保护作用，减少杂物对行走齿轮和毛毡轮的影响，有利于使行走齿轮在齿条上啮合顺畅，有利于使七轴机器人运行稳定。

在上述的七轴机器人中，所述托板的左右两侧上均设置有三个滑块，在托板同一侧上的三个滑块沿直线均匀分布。这样设置使托板在滑轨上滑动稳定，有利于使七轴机器人运行稳定。

在上述的七轴机器人中，所述托板的上表面上固定有固定板，所述定位板的上表面上固定有与固定板相对应的调节板，所述固定板和调节板之间设置有调节螺栓，所述调节螺栓穿过固定板后与调节板螺纹连接。转动调节螺栓可以推动定位板在定位槽内平移，从而方便行走齿轮与齿条之间的啮合间隙的调节。

在上述的七轴机器人中，所述拖拉板上开设有拖拉孔。拖拉孔的设置方便通过拖拉板对托板进行推拉。

在上述的七轴机器人中，所述六轴关节机械手包括小手臂手腕机构，所述小手臂手腕机构包括可转动的中心轴一、中心轴二和中心轴三，所述中心轴一和中心轴二均为中空结构，所述中心轴二穿设在中心轴一内，所述中心轴三穿设在中心轴二内；所述中心轴一的前端固定连接有手腕外壳，所述手腕外壳的前端安装有转动的手腕支撑壳；所述手腕外壳内固定有固定法兰，所述固定法兰内通过轴承一连接有可转动的外侧锥齿轮，所述外侧锥齿轮的前端与手腕支撑壳固定连接，所述外侧锥齿轮的后端与中心轴二上的锥齿轮一啮合；所述外侧锥齿轮的中心孔内通过轴承二连接有可转动的锥齿轮轴，所述锥齿轮轴的后端锥齿与中心轴三上的锥齿轮二啮合；所述手腕支撑壳的前端通过轴承三连接有可转动的末端锥齿轮，所述末端锥齿轮与锥齿轮轴的前端锥齿啮合。

这样设置小手臂手腕机构，可以减少偏心，使小手臂手腕机构运行稳定，从而提高了七轴机器人运行的稳定性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

托板的上表面上设置定位槽，行走电机的机壳上固定有定位板，定位板嵌入到定位槽，定位板的外侧面与定位槽的侧壁面之间具有活动间隙，定位板上设置条形的调节定位孔，托板的后端固定拖拉板，托板的前端连接毛毡轮，保证齿条与行走齿轮啮合顺畅稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。防尘板的设置用于保护齿条和滑轨，挡板的设置用于保护行走齿轮和毛毡轮，有利于使七轴机器人运行稳定。

附图说明

图1是本七轴机器人的立体图；

图2是图1中托板处的局部放大图；

图3是本七轴机器人中六轴关节机械手的左视图；

图4是本七轴机器人中六轴关节机械手中小臂手腕机构的立体图；

图5是本七轴机器人中六轴关节机械手中小臂手腕机构的局部剖视图。

图中，1、底座；1a、支撑壁；2、滑轨；3、托板；3a、定位槽；4、滑块；4a、滑动槽；4b、避让槽；5、齿条；6、行走电机；7、行走齿轮；8、定位板；8a、定位调节孔；9、活动间隙；10、固定螺栓；11、拖拉板；11a、拖拉孔；12、毛毡轮；13、挡尘板；14、挡板；15、调节板；16、固定板；17、调节螺栓；18、六轴关节机械手；19、大手臂机构；19a、底盘旋转蜗轮箱；19b、驱动臂座；19c、大手臂；19d、小手臂座；19e、连杆；20、小手臂手腕机构；20a、腕部电机齿轮箱；20b、驱动电机一；20c、驱动电机二；20d、驱动电机三；20e、中心轴一；20f、中心轴二；20g、中心轴三；20h、手腕外壳；20j、手腕支撑壳；20k、固定法兰；20m；轴承一；20n、外侧锥齿轮；20p、锥齿轮一；20r、轴承二；20s、锥齿轮轴；20t、锥齿轮二；20u、轴承三；20v、末端锥齿轮。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图5所示，一种七轴机器人，包括底座1、托板3和六轴关节机械手18。底座1的左右两侧分别具有支撑壁1a，每个支撑壁1a上端的外侧面上均固定有沿前后方向延伸的滑轨2，底座1左侧支撑壁1a上的滑轨2在图中未示出。每个支撑壁1a下端的外侧面上设置有数个支脚，支脚上固定连接有地脚螺栓，每个支撑壁1a的上表面上固定有沿前后方向延伸的挡尘板13。托板3的下表面上位于左右两侧设置有与滑轨2相对应的滑块4，滑块4能够在对应的滑轨2上滑动。托板3的左右两侧上均设置有三个滑块4，在托板3同一侧上的三个滑块4沿直线均匀分布。滑块4的内侧面上设置有滑动槽4a和避让槽4b，滑动槽4a位于避让槽4b的下方，滑轨2嵌入到滑动槽4a内，挡尘板13的外侧部嵌入避让槽4b内，滑轨2位于挡尘板13的下方。

位于底座1左侧的支撑壁1a的内侧面上设置有呈条状的条形槽，条形槽沿前后方向延伸，条形槽内固定有与滑轨2平行的齿条5，齿条5位于挡尘板13的下方。托板3的上表面上固定有行走电机6，行走电机6的转轴向下穿过托板3并固定连接有行走齿轮7，行走齿轮7与齿条5啮合。托板3的上表面上设置有定位槽3a，行走电机6的机壳上固定有定位板8，定位板8嵌入到定位槽3a内，定位板8的外侧面与定位槽3a的侧壁面之间具有活动间隙9。定位板8上设置有数个呈条状的定位调节孔8a，定位调节孔8a设置有四个并分别位于定位板8的四个角上，也可以适当的增加或者减少定位调节孔8a的数量。定位调节孔8a沿左右方向延长形成条状结构，定位调节孔8a内设置有将定位板8固定在定位槽3a内的固定螺栓10，固定螺栓10穿过定位板8后与托板3螺纹连接。托板3的上表面上位于行走电机6的左侧固定有固定板16，定位板8的上表面上固定有与固定板16相对应的调节板15，固定板16和调节板15之间设置有调节螺栓17，调节螺栓17穿过固定板16后与调节板15螺纹连接。

托板3上还固定有拖拉板11和毛毡轮12，拖拉板11固定在托板3的后端上，且拖拉板11上设置有拖拉孔11a。毛毡轮12可转动的连接在连接板上，连接板固定在托板3的前端上，毛毡轮12与齿条5啮合并位于行走齿轮7的前方。底座1上位于齿条5的内侧固定有挡板14，挡板14沿前后方向延伸，行走齿轮7和毛毡轮12均位于齿条5与挡板14之间。

六轴关节机械手18固定在托板3的上表面上，并位于行走电机6和拖拉板11之间。六轴关节机械手18包括大手臂机构19和小手臂手腕机构20，大手臂机构19包括固定在托板3上的底盘旋转蜗轮箱19a、与底盘旋转蜗轮箱19a的输出轴固定连接的驱动臂座19b、铰接在驱动臂座19b上的大手臂19c以及铰接在大手臂19c上端上的小手臂座19d，小手臂座19d与大手臂19c的下端之间还连接有连杆19e，大手臂机构19的具体结构可参考申请号为CN201820800516.8的专利文献。

小手臂手腕机构20包括固定在小手臂座19d上的腕部电机齿轮箱20a，腕部电机齿轮箱20a的后端面上固定有驱动电机一20b、驱动电机二20c和驱动电机三20d，腕部电机齿轮箱20a的前端安装有可转动的中心轴一20e、中心轴二20f和中心轴三20g，中心轴一20e和中心轴二20f为中空结构，中心轴二20f穿设在中心轴一20e内，中心轴三20g穿设在中心轴二20f内。驱动电机一20b与中心轴一20e通过齿轮组件一连接，驱动电机二20c与中心轴二20f通过齿轮组件二连接，驱动电机三20d与中心轴三20g通过齿轮组件三连接。中心轴一20e的前端固定连接有手腕外壳20h，手腕外壳20h的前端安装有转动的手腕支撑壳20j。手腕外壳20h内固定有固定法兰20k，固定法兰20k内通过轴承一20m连接有可转动的外侧锥齿轮20n，外侧锥齿轮20n的前端与手腕支撑壳20j固定连接，外侧锥齿轮20n的后端与中心轴二20f上的锥齿轮一20p啮合。外侧锥齿轮20n的中心孔内通过轴承二20r连接有可转动的锥齿轮轴20s，锥齿轮轴20s的后端锥齿与中心轴三20g上的锥齿轮二20t啮合。手腕支撑壳20j的前端通过轴承三20u连接有可转动的末端锥齿轮20v，末端锥齿轮20v与锥齿轮轴20s的前端锥齿啮合。这样设置小手臂手腕机构20，可以减少偏心，使小手臂手腕机构20运行稳定。

行走电机6工作带动行走齿轮7转动，行走齿轮7与齿条5啮合，从而带动托板3在滑轨2上滑动。由于定位调节孔8a呈条状，当需要调节行走齿轮7与齿条5的啮合间隙时，将固定螺栓10拧松，然后转动调节螺栓17使定位板8在定位槽3a内平移，定位板8平移时行走电机6转轴上的行走齿轮7同步平移，这样就能够调整行走齿轮7与齿条5之间的啮合间隙，调整完成后再重新拧紧固定螺栓10即可。在调节过程中，可以通过握持拖拉板11对托板3进行推拉，从而感觉行走齿轮7和齿条5之间是否啮合顺畅，必要时可以在拖拉板11上连接测力计，保证调节后的行走齿轮7和齿条5啮合顺畅。毛毡轮12上设置润滑油，毛毡轮12与齿条5啮合可以对齿条5进行润滑，减少齿条5与行走齿轮7之间的摩擦磨损，从而使行走齿轮7和齿条5啮合稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。通过上述结构的配合使用，可以使行走齿轮7和齿条5啮合顺畅稳定，提高了七轴机器人运行的稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种七轴机器人，包括底座(1)和托板(3)，所述底座(1)的左右两侧分别具有支撑壁(1a)，每个所述支撑壁(1a)上均固定有沿前后方向延伸的滑轨(2)，所述托板(3)的下表面上位于左右两侧设置有与滑轨(2)相对应的滑块(4)，所述滑块(4)能够在对应的滑轨(2)上滑动，其中一个所述支撑壁(1a)的内侧面上设置有沿前后方向延伸的齿条(5)，所述托板(3)的上表面上固定有行走电机(6)和六轴关节机械手(18)，所述行走电机(6)的转轴向下穿过托板(3)并固定连接有行走齿轮(7)，所述行走齿轮(7)与齿条(5)啮合，其特征在于，所述托板(3)的上表面上设置有定位槽(3a)，所述行走电机(6)的机壳上固定有定位板(8)，所述定位板(8)嵌入到定位槽(3a)内且定位板(8)的外侧面与定位槽(3a)的侧壁面之间具有活动间隙(9)，所述定位板(8)上设置有数个呈条状的定位调节孔(8a)，所述定位调节孔(8a)内设置有将定位板(8)固定在定位槽(3a)内的固定螺栓(10)，所述托板(3)的后端固定有拖拉板(11)，所述托板(3)的前端连接有与齿条(5)啮合的毛毡轮(12)。

2.根据权利要求1所述的七轴机器人，其特征在于，所述滑块(4)的内侧面上设置有滑动槽(4a)和避让槽(4b)，所述滑动槽(4a)位于避让槽(4b)的下方，所述滑轨(2)固定在支撑壁(1a)的外侧面上并嵌入到滑动槽(4a)内，所述支撑壁(1a)的上方设置有沿前后方向延伸的挡尘板(13)，所述挡尘板(13)的外侧部嵌入避让槽(4b)内，所述滑轨(2)和齿条(5)均位于挡尘板(13)的下方。

3.根据权利要求2所述的七轴机器人，其特征在于，所述底座(1)上位于齿条(5)的内侧固定有挡板(14)，所述挡板(14)沿前后方向延伸，所述行走齿轮(7)和毛毡轮(12)均位于齿条(5)与挡板(14)之间。

4.根据权利要求1-3任一所述的七轴机器人，其特征在于，所述托板(3)的左右两侧上均设置有三个滑块(4)，在托板(3)同一侧上的三个滑块(4)沿直线均匀分布。

5.根据权利要求1-3任一所述的七轴机器人，其特征在于，所述托板(3)的上表面上固定有固定板(16)，所述定位板(8)的上表面上固定有与固定板(16)相对应的调节板(15)，所述固定板(16)和调节板(15)之间设置有调节螺栓(17)，所述调节螺栓(17)穿过固定板(16)后与调节板(15)螺纹连接。

6.根据权利要求1-3任一所述的七轴机器人，其特征在于，所述拖拉板(11)上开设有拖拉孔(11a)。

7.根据权利要求1-3任一所述的七轴机器人，其特征在于，所述六轴关节机械手(18)包括小手臂手腕机构(20)，所述小手臂手腕机构(20)包括可转动的中心轴一(20e)、中心轴二(20f)和中心轴三(20g)，所述中心轴一(20e)和中心轴二(20f)均为中空结构，所述中心轴二(20f)穿设在中心轴一(20e)内，所述中心轴三(20g)穿设在中心轴二(20f)内；所述中心轴一(20e)的前端固定连接有手腕外壳(20h)，所述手腕外壳(20h)的前端安装有转动的手腕支撑壳(20j)；所述手腕外壳(20h)内固定有固定法兰(20k)，所述固定法兰(20k)内通过轴承一(20m)连接有可转动的外侧锥齿轮(20n)，所述外侧锥齿轮(20n)的前端与手腕支撑壳(20j)固定连接，所述外侧锥齿轮(20n)的后端与中心轴二(20f)上的锥齿轮一(20p)啮合；所述外侧锥齿轮(20n)的中心孔内通过轴承二(20r)连接有可转动的锥齿轮轴(20s)，所述锥齿轮轴(20s)的后端锥齿与中心轴三(20g)上的锥齿轮二(20t)啮合；所述手腕支撑壳(20j)的前端通过轴承三(20u)连接有可转动的末端锥齿轮(20v)，所述末端锥齿轮(20v)与锥齿轮轴(20s)的前端锥齿啮合。

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