CN215149072U - 直角坐标式驱动工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直角坐标式驱动工业机器人，包括龙门支架以及与龙门支架连接的二级旋转架、控制器；龙门支架包括两个平行设置的第一滑轨、第二滑轨、带有第一滑块的第一支架、带有第二滑块的第二支架、连接第一支架和第二支架的第三滑轨、第三滑块、与第三滑块固定连接第四滑轨；二级旋转架设置在第四滑轨上；二级旋转架包括支撑杆、设置在壳体上用于装配工装的装配工件，支撑杆与设置有第一旋转齿轮、第二旋转齿轮、第三旋转齿轮，第一旋转齿轮水平方向设置，第二旋转齿轮与第一旋转齿轮、第三旋转齿轮夹角设置，第三旋转齿轮沿竖直方向设置；装配工件与第三旋转齿轮旋转齿轮配合。该工业机器人多个自由度相互配合，使用灵活，使用寿命长。

Description

直角坐标式驱动工业机器人

技术领域

本实用新型属于工业机器人技术领域，具体涉及直角坐标式驱动工业机器人。

背景技术

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

目前通用型工业机器人通常至少具有6个自由度的结构，6个自由度的关节大多采用串联的结构，其对于工作空间要求大；直角坐标式工业机器人通常采用4个自由度，但由于支架结构稳定性较差，无法实现采用6个自由度的直角坐标式工业机器人。中国发明专利申请 CN103707292A提供一种直角坐标式驱动工业机器人，通过设置三个轨道提供三个移动自由度，再通过三自由度的姿态腕实现机器人的六自由度；但该六自由度的机器人依赖于姿态腕的稳定性，实用性较差，且姿态腕内长时间三自由度转动，影响姿态腕的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本实用新型提供一种直角坐标式驱动工业机器人，多个自由度相互配合，使用灵活，且使用寿命长。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：直角坐标式驱动工业机器人，包括龙门支架以及与龙门支架连接的二级旋转架、控制器，所述控制器与龙门支架、二级旋转架电连接；

所述龙门支架包括两个平行设置的第一滑轨和第二滑轨以及带有第一滑块的第一支架、带有第二滑块的第二支架、连接第一支架和第二支架的第三滑轨、第三滑块、与第三滑块固定连接的第四滑轨；所述二级旋转架设置在第四滑轨上；

所述第一滑轨和第二滑轨沿着Y方向设置，所述第一支架和第二支架沿着Z方向分别与第一滑轨、第二滑轨垂直设置，所述第一支架、第二支架结构相同、大小相等，所述第三滑轨沿X方向设置，所述的第二滑轨与第一滑轨和第二滑轨、第一支架和第二支架分别在对应的平面上相互垂直；所述第四滑轨与第三滑轨通过第三滑块活动连接，所述二级旋转架通过第四滑块与第四滑轨活动连接；所述第一滑块设置在第一支架侧下方，所述第一滑块与第一滑轨相互配合，所述第二滑块设置在与第一支架背向的第二支架侧下方，所述第二滑块与第二滑轨相互配合；

所述二级旋转架包括支撑杆、设置在壳体上用于装配工装的装配工件，所述支撑杆设置有第一旋转齿轮、第二旋转齿轮、第三旋转齿轮，所述第一旋转齿轮水平方向设置，所述第二旋转齿轮设置在第一旋转齿轮下方，所述第二旋转齿轮与第一旋转齿轮之间具有夹角设置；所述第三旋转齿轮与第二旋转齿轮夹角设置，所述第三旋转齿轮沿竖直方向设置；所述装配工件与第三旋转齿轮齿轮配合。

该工业机器人通过大的龙门支架和二级旋转架配合，龙门支架具有三个自由度的灵活调整，二级旋转架具有三个不同角度的自由度调整，实现了工业机器人的多个自由度要求，使用灵活；二级旋转架为齿轮配合，稳定性较现有技术中其他实现三自由度的调整机构结构简单，维修便捷，使用寿命长。

进一步的，所述第二旋转齿轮与第一旋转齿轮之间夹角为30°—60°，所述第二旋转齿轮与第三旋转齿轮之间夹角为120°—150°，采用该种角度进行调整，装配工装装配后多自由度调整时各旋转齿轮之间互不干扰，且有效控制该工业机器人的占地面积，使用便捷。

进一步的，所述支撑杆包括主杆、设置在主杆上锥形支撑、水平支撑，所述锥形支撑与第二旋转齿轮的中心轴沿第一旋转齿轮绕设图形重合；所述水平支撑所在直线与第三旋转齿轮中心轴重合。该结构的支撑杆使齿轮在支撑杆上做圆周运动时受力分散，受力小，该二级旋转架的使用寿命长。

进一步的，所述第一旋转齿轮与第二旋转齿轮外部套设有开口向下的壳体。引入壳体可以有效上方的灰尘进入旋转齿轮配合表面，避免两个相邻的旋转齿轮之间啮合存在影响，进一步提高该工业机器人工作时的稳定性和使用寿命。

进一步的，所述第一支架下表面设有第一滚动件，所述第一滚动件下表面与第一滑轨下表面平齐，所述第一滚动件侧方设有第一止动件；

所述第二支架下表面设有第二滚动件，所述第二滚动件下表面与第二滑轨下表面平齐，所述第二滚动件侧方设有第二止动件。两个支架下放引入的滚动件和相应的止动件，既便于第一支架与第二支架在第一滑轨与第二滑轨上的运动，降低第一滑块与第二滑块的受力强度，提高龙门支架的使用寿命，又通过止动件限定到位后的第一支架和第二支架，防止在焊接头工作过程中出现错位、偏移的情况，稳定性好。

本实用新型的有益效果是：

1、该工业机器人通过大的龙门支架和二级旋转架配合，龙门支架具有三个自由度的灵活调整，二级旋转架具有三个不同角度的自由度调整，实现了工业机器人的多个自由度要求，使用灵活；二级旋转架为齿轮配合，稳定性较现有技术中其他实现三自由度的调整机构结构简单，维修便捷，使用寿命长。

2、选用合适的旋转齿轮之间的啮合角度实现自由度调整，装配工装装配后多自由度调整时各旋转齿轮之间互不干扰，且有效控制该工业机器人的占地面积，使用便捷；该结构的支撑杆使齿轮在支撑杆上做圆周运动时受力分散，受力小，该二级旋转架的使用寿命长；引入壳体可以有效上方的灰尘进入旋转齿轮配合表面，避免两个相邻的旋转齿轮之间啮合存在影响，进一步提高该工业机器人工作时的稳定性和使用寿命。

3、两个支架下放引入的滚动件和相应的止动件，既便于第一支架与第二支架在第一滑轨与第二滑轨上的运动，降低第一滑块与第二滑块的受力强度，提高龙门支架的使用寿命，又通过止动件限定到位后的第一支架和第二支架，防止在焊接头工作过程中出现错位、偏移的情况，稳定性好。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1为龙门支架，11为第一滑轨，12为第二滑轨，13为第一支架，131为第一滚动件，132为第一止动件，14为第二支架，141 为第二滚动件，142为第二止动件，15为第三滑轨，16为第四滑轨， 17为第一滑块，18为第二滑块，19为第三滑块，10为第四滑块，2 为二级旋转架，21为支撑杆，211为主杆，212为锥形支撑，213为水平支撑，22为装配工件，23为第一旋转齿轮，24为第二旋转齿轮， 25为第三旋转齿轮，26为壳体，3为控制器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，直角坐标式驱动工业机器人，包括龙门支架1以及与龙门支架1连接的二级旋转架2、控制器3，所述控制器3与龙门支架1、二级旋转架2电连接；

所述龙门支架1包括两个平行设置的第一滑轨11和第二滑轨12 以及带有第一滑块17的第一支架13、带有第二滑块18的第二支架14、连接第一支架13和第二支架14的第三滑轨15、第三滑块19、与第三滑块19固定连接的第四滑轨16；所述二级旋转架2设置在第四滑轨16上；

所述第一滑轨11和第二滑轨12沿着Y方向设置，所述第一支架13和第二支架14沿着Z方向分别与第一滑轨11、第二滑轨12垂直设置，所述第一支架13、第二支架14结构相同、大小相等，所述第三滑轨15沿X方向设置，所述的第二滑轨12与第一滑轨11和第二滑轨12、第一支架13和第二支架14分别在对应的平面上相互垂直；所述第四滑轨16与第三滑轨15通过第三滑块19活动连接，所述二级旋转架2通过第四滑块与第四滑轨16活动连接；所述第一滑块17设置在第一支架13侧下方，所述第一滑块17与第一滑轨11相互配合，所述第二滑块18设置在与第一支架13背向的第二支架14 侧下方，所述第二滑块18与第二滑轨12相互配合；

所述二级旋转架2包括支撑杆21、设置在壳体26上用于装配工装的装配工件22，所述支撑杆21设置有第一旋转齿轮23、第二旋转齿轮24、第三旋转齿轮25，所述第一旋转齿轮23水平方向设置，所述第二旋转齿轮24设置在第一旋转齿轮23下方，所述第二旋转齿轮 24与第一旋转齿轮23之间具有夹角设置；所述第三旋转齿轮25与第二旋转齿轮24夹角设置，所述第三旋转齿轮25沿竖直方向设置；所述装配工件22与第三旋转齿轮25旋转齿轮配合；所述支撑杆21 包括主杆211、设置在主杆211上锥形支撑212、水平支撑213，所述锥形支撑212与第二旋转齿轮24的中心轴沿第一旋转齿轮23绕设图形重合；所述水平支撑213所在直线与第三旋转齿轮25中心轴重合；所述第一旋转齿轮23与第二旋转齿轮24外部套设有开口向下的壳体26。

为了满足装配工装装配后多自由度调整时各旋转齿轮之间互不干扰，所述第二旋转齿轮24与第一旋转齿轮23之间夹角为30°— 60°，所述第二旋转齿轮24与第三旋转齿轮25之间夹角为120°— 150°，本实施例优选第二旋转齿轮24与第一旋转齿轮23之间的夹角为45°，第二旋转齿轮24与第三旋转齿轮25之间夹角为135°。

为了降低第一滑块17与第二滑块18所负载的力，提高该工业机器人的使用寿命，所述第一支架13下表面设有第一滚动件131，所述第一滚动件131下表面与第一滑轨11下表面平齐，所述第一滚动件131侧方设有第一止动件132；所述第二支架14下表面设有第二滚动件141，所述第二滚动件141下表面与第二滑轨12下表面平齐，所述第二滚动件141侧方设有第二止动件142。

该工业机器人通过大的龙门支架和二级旋转架配合，龙门支架具有三个自由度的灵活调整，二级旋转架具有三个不同角度的自由度调整，实现了工业机器人的多个自由度要求，使用灵活；二级旋转架为齿轮配合，稳定性较现有技术中其他实现三自由度的调整机构结构简单，维修便捷，使用寿命长。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.直角坐标式驱动工业机器人，其特征在于：包括龙门支架以及与龙门支架连接的二级旋转架、控制器，所述控制器与龙门支架、二级旋转架电连接；

所述龙门支架包括两个平行设置的第一滑轨和第二滑轨以及带有第一滑块的第一支架、带有第二滑块的第二支架、连接第一支架和第二支架的第三滑轨、第三滑块、与第三滑块固定连接的第四滑轨；所述二级旋转架设置在第四滑轨上；

所述第一滑轨和第二滑轨沿着Y方向设置，所述第一支架和第二支架沿着Z方向分别与第一滑轨、第二滑轨垂直设置，所述第一支架、第二支架结构相同、大小相等，所述第三滑轨沿X方向设置，所述的第二滑轨与第一滑轨和第二滑轨、第一支架和第二支架分别在对应的平面上相互垂直；所述第四滑轨与第三滑轨通过第三滑块活动连接，所述二级旋转架通过第四滑块与第四滑轨活动连接；所述第一滑块设置在第一支架侧下方，所述第一滑块与第一滑轨相互配合，所述第二滑块设置在与第一支架背向的第二支架侧下方，所述第二滑块与第二滑轨相互配合；

所述二级旋转架包括支撑杆、设置在壳体上用于装配工装的装配工件，所述支撑杆设置有第一旋转齿轮、第二旋转齿轮、第三旋转齿轮，所述第一旋转齿轮水平方向设置，所述第二旋转齿轮设置在第一旋转齿轮下方，所述第二旋转齿轮与第一旋转齿轮之间具有夹角设置；所述第三旋转齿轮与第二旋转齿轮夹角设置，所述第三旋转齿轮沿竖直方向设置；所述装配工件与第三旋转齿轮齿轮配合。

2.根据权利要求1所述的直角坐标式驱动工业机器人，其特征在于：所述第二旋转齿轮与第一旋转齿轮之间夹角为30°—60°，所述第二旋转齿轮与第三旋转齿轮之间夹角为120°—150°。

3.根据权利要求1所述的直角坐标式驱动工业机器人，其特征在于：所述支撑杆包括主杆、设置在主杆上锥形支撑、水平支撑，所述锥形支撑与第二旋转齿轮的中心轴沿第一旋转齿轮绕设图形重合；所述水平支撑所在直线与第三旋转齿轮中心轴重合。

4.根据权利要求3所述的直角坐标式驱动工业机器人，其特征在于：所述第一旋转齿轮与第二旋转齿轮外部套设有开口向下的壳体。

5.根据权利要求1所述的直角坐标式驱动工业机器人，其特征在于：所述第一支架下表面设有第一滚动件，所述第一滚动件下表面与第一滑轨下表面平齐，所述第一滚动件侧方设有第一止动件；

所述第二支架下表面设有第二滚动件，所述第二滚动件下表面与第二滑轨下表面平齐，所述第二滚动件侧方设有第二止动件。

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