CN214562501U - 一种工业注塑生产专用六轴关节机器人 - Google Patents

Abstract

一种工业注塑生产专用六轴关节机器人，属于先进制造工艺与装备技术领域，包括支撑底座、转接筒体、第一轴驱动电机、第二轴驱动电机、第一二轴支撑架、大臂、第三轴驱动电机、第四轴驱动电机、第三四轴支撑架、小臂、腕部、第五轴驱动电机、手部和第六轴驱动电机，第三轴驱动电机和第四轴驱动电机均设置在第三四轴支撑架上，并且第三轴驱动电机的轴线方向和第四轴驱动电机的轴线方向垂直。本实用新型的工业注塑生产专用六轴关节机器人，驱动机构均是由伺服电机和谐波减速机构成，可以极大地提高六轴机器人的运转速度和精度，此六轴机器人在运转过程中的平稳性，从而使六轴机器人的工作效率和精度均提高，以整体提升六轴机器人的综合性能。

Description

一种工业注塑生产专用六轴关节机器人

技术领域

本实用新型属于先进制造工艺与装备技术领域，具体地，涉及一种工业注塑生产专用六轴关节机器人。

背景技术

注塑机是一种塑料成型模具，工作时，通过高温将固态原料熔化，然后注塑到模具中成型，成型后的注塑件需搬从模具中搬运出，但刚成型的注塑件带有较高的余温，若人为抓取存在被烫伤的风险，故采用关节机器人对注塑件进行搬运，以避免人受到伤害且提高工作效率。

注塑机器人是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备，提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到极其重要的作用。

随着机器人技术的发展，需要机器人进行的处理越来越多，动作也越来越复杂，目前，六轴机器人在注塑领域具有广泛的应用，它不仅大幅度地降低了人力成本，还可以代替人工进行危险作业。现有技术中注塑机器人，往往作业范围有限，达不到使用要求，从而导致使用机器人应用存在较大的局限性。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种工业注塑生产专用六轴关节机器人，解决有现有技术中的六轴机器人，作业范围有限，而且转动不够灵活，限制了六轴机器人的使用范围的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种工业注塑生产专用六轴关节机器人，包括支撑底座、转接筒体、第一轴驱动电机、第二轴驱动电机、第一二轴支撑架、大臂、第三轴驱动电机、第四轴驱动电机、第三四轴支撑架、小臂、腕部、第五轴驱动电机、手部和第六轴驱动电机，所述转接筒体的下端部和支撑底座连接，并且转接筒体的上端部通过轴承和第一二轴支撑架的下端部连接，所述第一轴驱动电机和第二轴驱动电机均设置在第一二轴支撑架上，所述第一轴驱动电机的轴线方向和第二轴驱动电机的轴线方向垂直，所述第二轴驱动电机和大臂的下端部连接，所述第三四轴支撑架的一端通过轴承和大臂的上端部连接，所述第三轴驱动电机和第四轴驱动电机均设置在第三四轴支撑架上，并且第三轴驱动电机的轴线方向和第四轴驱动电机的轴线方向垂直，所述第四轴驱动电机和小臂的一端连接，所述腕部和小臂的另一端连接，所述第五轴驱动电机设置在腕部内，并且第五轴驱动电机和手部连接，所述手部通过转轴设置在腕部上，所述第六轴驱动电机设置在手部上。本实用新型的工业注塑生产专用六轴关节机器人，各关节内的驱动机构均是由伺服电机和谐波减速机构成，因此，可以极大地提高所述六轴机器人的运转速度和精度，并且由于所述六轴机器人中对其臂长影响较大的第二关节和第四关节均采用了一侧驱动一侧辅助的结构，因此，还可以使得所述六轴机器人在运转过程中的平稳性，从而使六轴机器人的工作效率和精度均提高，以整体提升所述六轴机器人的综合性能。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述支撑底座为锥形体，并且支撑底座的下端面上设有连接法兰一，所述连接法兰一的截面为矩形，所述支撑底座的外壁上设有电控箱体。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述第一二轴支撑架包括下罩壳、楔形支撑板、连接法兰二和弧形挡板，所述下罩壳罩设在转接筒体的上端部上，所述第一轴驱动电机固定设置在下罩壳的上端面上，所述楔形支撑板的下端部和下罩壳的上端面固定连接，并且楔形支撑板和下罩壳垂直设置，所述连接法兰二和楔形支撑板远离下罩壳的上端部固定连接，并且连接法兰二和楔形支撑板处于同一平面内，所述弧形挡板和连接法兰二的外壁连接，所述第二轴驱动电机设置在连接法兰二上。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述第一轴驱动电机和第二轴驱动电机均位于楔形支撑板的同侧，所述大臂位于楔形支撑板远离第一轴驱动电机和第二轴驱动电机的另一侧。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述大臂包括基板、拱形连接板、连接法兰三和连接法兰四，所述基板和拱形连接板开口的两端连接，并且基板和拱形连接板之间为中空结构，所述连接法兰三和连接法兰四分别设置在基板的两端部，并且连接法兰三的截面积大于连接法兰四的截面积，所述拱形连接板延伸至连接法兰三的端部设有楔形缺口一，所述拱形连接板延伸至连接法兰四的端部设有楔形缺口二，所述第二轴驱动电机和连接法兰三连接，所述第三轴驱动电机和连接法兰四连接。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述第三四轴支撑架包括第三轴连接板、弧形转接板和第四轴连接板，所述第三轴驱动电机设置在第三轴连接板上，所述第四轴驱动电机设置在第四轴连接板上，所述弧形转接板设置在第三轴连接板和第四轴连接板之间，并且第三轴连接板和第四轴连接板垂直设置。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述小臂为圆形筒体，并且小臂的两端分别设有连接法兰六和连接法兰五，所述连接法兰六和连接法兰五的截面均为圆形，并且连接法兰六和连接法兰五的截面积相同，所述连接法兰六和连接法兰五与小臂的外壁之间均设有一组加强筋，所述第四轴驱动电机和连接法兰六连接，所述连接法兰五和腕部连接。

进一步的，上述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，所述腕部远离小臂的端部设有U型凹槽，所述手部的一端位于U型凹槽内。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，结构设计合理，通过控制六轴的各个伺服电机，就可以精确控制转座、支撑大臂、肩关节、支撑小臂、腕关节、末端执行器的精确旋转摆动，实现六轴形式的移动、旋转功能，在各谐波减速器的减速作用下灵巧、及时反馈动作信号，同时，谐波减速器既利于提高扭力又可适配快速停止，从而使转座、支撑大臂、肩关节、支撑小臂、腕关节和末端执行器的动作可以更加迅速，而支撑小臂和腕关节通过同步带来进行传递的方式，保证了支撑小臂和腕关节具有足够小的体积，既防止机器人末端霸占空间又可减小重量，而且采用圆弧齿同步带轮的传动方式利于提高扭力，进而满足大功率的传动。

附图说明

图1为本实用新型所述工业注塑生产专用六轴关节机器人的整体结构示意图一；

图2为本实用新型所述工业注塑生产专用六轴关节机器人的整体结构示意图二；

图3为本实用新型所述工业注塑生产专用六轴关节机器人的局部结构示意图一；

图4为本实用新型所述工业注塑生产专用六轴关节机器人的局部结构示意图二；

图5为本实用新型所述大臂的结构示意图；

图6为本实用新型所述工业注塑生产专用六轴关节机器人的局部结构示意图三；

图7为本实用新型所述第三四轴支撑架的结构示意图；

图8为本实用新型所述腕部和手部的结构示意图。

图中：支撑底座1、转接筒体2、第一轴驱动电机3、第二轴驱动电机4、第一二轴支撑架5、大臂6、第三轴驱动电机7、第四轴驱动电机8、第三四轴支撑架9、小臂10、腕部11、手部12、连接法兰一13、电控箱体14、下罩壳15、楔形支撑板16、连接法兰二17、弧形挡板18、基板19、拱形连接板20、连接法兰三21、连接法兰四22、楔形缺口一23、楔形缺口二24、第四轴连接板25、连接法兰六26、连接法兰五27、加强筋28、U型凹槽29、第三轴连接板30、弧形转接板31。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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，而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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、2所示的工业注塑生产专用六轴关节机器人，包括支撑底座1、转接筒体2、第一轴驱动电机3、第二轴驱动电机4、第一二轴支撑架5、大臂6、第三轴驱动电机7、第四轴驱动电机8、第三四轴支撑架9、小臂10、腕部11、第五轴驱动电机、手部12和第六轴驱动电机，所述转接筒体2的下端部和支撑底座1连接，并且转接筒体2的上端部通过轴承和第一二轴支撑架5的下端部连接，所述第一轴驱动电机3和第二轴驱动电机4均设置在第一二轴支撑架5上，所述第一轴驱动电机3的轴线方向和第二轴驱动电机4的轴线方向垂直，所述第二轴驱动电机4和大臂6的下端部连接，所述第三四轴支撑架9的一端通过轴承和大臂6的上端部连接，所述第三轴驱动电机7和第四轴驱动电机8均设置在第三四轴支撑架9上，并且第三轴驱动电机7的轴线方向和第四轴驱动电机8的轴线方向垂直，所述第四轴驱动电机8和小臂10的一端连接，所述腕部11和小臂10的另一端连接，所述第五轴驱动电机设置在腕部11内，并且第五轴驱动电机和手部12连接，所述手部12通过转轴设置在腕部11上，所述第六轴驱动电机设置在手部12上。并且，所述支撑底座1为锥形体，并且支撑底座1的下端面上设有连接法兰一13，所述连接法兰一13的截面为矩形，所述支撑底座1的外壁上设有电控箱体14。

如图3、4所示的第一二轴支撑架5包括下罩壳15、楔形支撑板16、连接法兰二17和弧形挡板18，所述下罩壳15罩设在转接筒体2的上端部上，所述第一轴驱动电机3固定设置在下罩壳15的上端面上，所述楔形支撑板16的下端部和下罩壳15的上端面固定连接，并且楔形支撑板16和下罩壳15垂直设置，所述连接法兰二17和楔形支撑板16远离下罩壳15的上端部固定连接，并且连接法兰二17和楔形支撑板16处于同一平面内，所述弧形挡板18和连接法兰二17的外壁连接，所述第二轴驱动电机4设置在连接法兰二17上。所述第一轴驱动电机3和第二轴驱动电机4均位于楔形支撑板16的同侧，所述大臂6位于楔形支撑板16远离第一轴驱动电机3和第二轴驱动电机4的另一侧。

如图5所示的大臂6包括基板19、拱形连接板20、连接法兰三21和连接法兰四22，所述基板19和拱形连接板20开口的两端连接，并且基板19和拱形连接板20之间为中空结构，所述连接法兰三21和连接法兰四22分别设置在基板19的两端部，并且连接法兰三21的截面积大于连接法兰四22的截面积，所述拱形连接板20延伸至连接法兰三21的端部设有楔形缺口一23，所述拱形连接板20延伸至连接法兰四22的端部设有楔形缺口二24，所述第二轴驱动电机4和连接法兰三21连接，所述第三轴驱动电机7和连接法兰四22连接。

如图6、7所示的第三四轴支撑架9包括第三轴连接板30、弧形转接板31和第四轴连接板25，所述第三轴驱动电机7设置在第三轴连接板30上，所述第四轴驱动电机8设置在第四轴连接板25上，所述弧形转接板31设置在第三轴连接板30和第四轴连接板25之间，并且第三轴连接板30和第四轴连接板25垂直设置。所述小臂10为圆形筒体，并且小臂10的两端分别设有连接法兰六26和连接法兰五27，所述连接法兰六26和连接法兰五27的截面均为圆形，并且连接法兰六26和连接法兰五27的截面积相同，所述连接法兰六26和连接法兰五27与小臂10的外壁之间均设有一组加强筋28，所述第四轴驱动电机8和连接法兰六26连接，所述连接法兰五27和腕部11连接。

如图8所示的腕部11远离小臂10的端部设有U型凹槽29，所述手部12的一端位于U型凹槽29内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：包括支撑底座（1）、转接筒体（2）、第一轴驱动电机（3）、第二轴驱动电机（4）、第一二轴支撑架（5）、大臂（6）、第三轴驱动电机（7）、第四轴驱动电机（8）、第三四轴支撑架（9）、小臂（10）、腕部（11）、第五轴驱动电机、手部（12）和第六轴驱动电机，所述转接筒体（2）的下端部和支撑底座（1）连接，并且转接筒体（2）的上端部通过轴承和第一二轴支撑架（5）的下端部连接，所述第一轴驱动电机（3）和第二轴驱动电机（4）均设置在第一二轴支撑架（5）上，所述第一轴驱动电机（3）的轴线方向和第二轴驱动电机（4）的轴线方向垂直，所述第二轴驱动电机（4）和大臂（6）的下端部连接，所述第三四轴支撑架（9）的一端通过轴承和大臂（6）的上端部连接，所述第三轴驱动电机（7）和第四轴驱动电机（8）均设置在第三四轴支撑架（9）上，并且第三轴驱动电机（7）的轴线方向和第四轴驱动电机（8）的轴线方向垂直，所述第四轴驱动电机（8）和小臂（10）的一端连接，所述腕部（11）和小臂（10）的另一端连接，所述第五轴驱动电机设置在腕部（11）内，并且第五轴驱动电机和手部（12）连接，所述手部（12）通过转轴设置在腕部（11）上，所述第六轴驱动电机设置在手部（12）上。

2.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述支撑底座（1）为锥形体，并且支撑底座（1）的下端面上设有连接法兰一（13），所述连接法兰一（13）的截面为矩形，所述支撑底座（1）的外壁上设有电控箱体（14）。

3.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述第一二轴支撑架（5）包括下罩壳（15）、楔形支撑板（16）、连接法兰二（17）和弧形挡板（18），所述下罩壳（15）罩设在转接筒体（2）的上端部上，所述第一轴驱动电机（3）固定设置在下罩壳（15）的上端面上，所述楔形支撑板（16）的下端部和下罩壳（15）的上端面固定连接，并且楔形支撑板（16）和下罩壳（15）垂直设置，所述连接法兰二（17）和楔形支撑板（16）远离下罩壳（15）的上端部固定连接，并且连接法兰二（17）和楔形支撑板（16）处于同一平面内，所述弧形挡板（18）和连接法兰二（17）的外壁连接，所述第二轴驱动电机（4）设置在连接法兰二（17）上。

4.根据权利要求3所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述第一轴驱动电机（3）和第二轴驱动电机（4）均位于楔形支撑板（16）的同侧，所述大臂（6）位于楔形支撑板（16）远离第一轴驱动电机（3）和第二轴驱动电机（4）的另一侧。

5.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述大臂（6）包括基板（19）、拱形连接板（20）、连接法兰三（21）和连接法兰四（22），所述基板（19）和拱形连接板（20）开口的两端连接，并且基板（19）和拱形连接板（20）之间为中空结构，所述连接法兰三（21）和连接法兰四（22）分别设置在基板（19）的两端部，并且连接法兰三（21）的截面积大于连接法兰四（22）的截面积，所述拱形连接板（20）延伸至连接法兰三（21）的端部设有楔形缺口一（23），所述拱形连接板（20）延伸至连接法兰四（22）的端部设有楔形缺口二（24），所述第二轴驱动电机（4）和连接法兰三（21）连接，所述第三轴驱动电机（7）和连接法兰四（22）连接。

6.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述第三四轴支撑架（9）包括第三轴连接板（30）、弧形转接板（31）和第四轴连接板（25），所述第三轴驱动电机（7）设置在第三轴连接板（30）上，所述第四轴驱动电机（8）设置在第四轴连接板（25）上，所述弧形转接板（31）设置在第三轴连接板（30）和第四轴连接板（25）之间，并且第三轴连接板（30）和第四轴连接板（25）垂直设置。

7.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述小臂（10）为圆形筒体，并且小臂（10）的两端分别设有连接法兰六（26）和连接法兰五（27），所述连接法兰六（26）和连接法兰五（27）的截面均为圆形，并且连接法兰六（26）和连接法兰五（27）的截面积相同，所述连接法兰六（26）和连接法兰五（27）与小臂（10）的外壁之间均设有一组加强筋（28），所述第四轴驱动电机（8）和连接法兰六（26）连接，所述连接法兰五（27）和腕部（11）连接。

8.根据权利要求1所述的工业注塑生产专用六轴关节机器人，其特征在于：所述腕部（11）远离小臂（10）的端部设有U型凹槽（29），所述手部（12）的一端位于U型凹槽（29）内。

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