CN217776975U - 一种双臂六轴机器人 - Google Patents

Abstract

一种双臂六轴机器人，其特征在于：包括第一机械手臂与第二机械手臂，第一机械手臂能够实现产品的抓取送料，第二机械手臂能够带动料斗动作，从而实现产品的出料、抖散或倒料等动作，第一机械手臂与第二机械手臂能够相互协同动作，实现产品的快速上料或下料操作，而且整体体积小，占地空间小。

Description

一种双臂六轴机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种双臂六轴机器人。

背景技术

水平多关节机器人SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)是一种水平多关节机器人，具有四个轴和四个运动自由度:X ,Y ,Z方向的平动自由度和绕Z轴的转动自由度。在X ,Y方向上具有顺从性，而在Z轴方向上具有良好的刚度，大臂和小臂是串联的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限的空间中进行作业，然后收回。它的第一，二，四轴具有转动特性，第三轴具有线性移动特性，并且第三和第四可以根据工作需要的不同，制造成相应多种不同的形态。因此，SCARA机器人被广泛应用于电子产品工业，汽车工业，塑料工业，药品工业和食品工业等多个领域，用以完成搬取，装配，喷涂，焊接等操作。

目前，水平多关机机器人也常与视觉系统实现拣料与进料操作，通常通过送料机构进行进料，并通过摄像头拍摄观察，水平多关机机器人根据摄像信息进行准确抓取。如申请人在先申请的发明专利（CN113998398A）一种震动机构及一种上料装置，通过送料圆盘旋转送料以及其局部震动作用，能够将产品不断打散、翻面、并送至视觉检测机构和上料机器人的工作范围内，并配合视觉检测机构和上料机器人实现快速、准确的上料，实现自动化上料作业。但是圆盘式的送料机构体积大，占地面积大。

实用新型内容

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种双臂六轴机器人。

本实用新型所采用的技术方案：一种双臂六轴机器人，包括基座、以及安装在基座上的第一机械手臂与第二机械手臂。

所述第一机械手臂包括：

第一臂，其第一端与基座旋转配合，能绕J1轴线水平旋转；

第一电机，驱动连接第一臂，能驱动第一臂沿J1轴线水平旋转；

第二臂，其一端与第一臂的第二端旋转配合，能绕J2轴线水平旋转；

第二电机，驱动连接第二臂，能驱动第二臂沿J2轴线水平旋转；

动作轴，其活动设置在第二臂的另一端，能沿J3轴线升降动作和水平旋转；

第三电机，驱动连接动作轴，能驱动动作轴沿J3轴线水平旋转；

第四电机，驱动连接动作轴，能驱动动作轴沿J3轴线升降动作。

所述第二机械手臂设置在第一机械手臂的侧边，且其安装高度低于第一机械手臂，其包括：

第三臂，其下端与基座旋转配合，能绕J4轴线垂直翻转；

第五电机，驱动连接第三臂，能驱动第三臂沿J4轴线垂直翻转；

第四臂，其与第三臂的上端旋转配合，能绕J5轴线垂直翻转；

第六电机，驱动连接第四臂，能驱动第四臂沿J5轴线垂直翻转；

料斗，其安装在第四臂上。

所述第一机械手臂还包括：

第一减速机构，其安装在基座上，并与第一臂的第一端相连接，所述第一减速机构中空设置，所述第一电机安装在基座上，并与第一减速机构传动连接；

第二减速机构，其安装在第一臂的第二端，并与第二臂相连接，所述第二减速机构中空设置；

第一传动轴，其贯穿第一减速机构，并能沿J1轴线水平旋转，所述第二电机安装在基座上，并与第一传动轴的一端传动连接，所述第一传动轴的另一端则与第二减速机构传动连接；

第二传动轴，其贯穿第二减速机构，并能沿J2轴线水平旋转，且所述第二传动轴中空设置，所述第三电机安装在第一臂的第一端，并与第二传动轴的一端传动连接，所述第二传动轴的另一端则与动作轴传动连接；

第三传动轴，其贯穿第二传动轴，能与第二传动轴同轴旋转，所述第四电机安装在第一臂的第一端，并与第三传动轴的一端传动连接，所述第三传动轴的另一端则与动作轴传动连接。

所述第一机械手臂还包括丝杆、连接件，所述丝杆可旋转地安装在第二臂上，并与动作轴平行设置，所述连接件与丝杆螺纹配合，所述连接件与动作轴轴向限位周向旋转配合，所述第三传动轴与丝杆传动连接。

所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机分别通过带传动驱动连接第一减速机构、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴；所述第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴分别通过带传动驱动连接第二减速机构、动作轴、丝杆。

所述第二减速机构的外壳与第一臂一体成型。

所述第二机械手臂包括第三减速机构、第四减速机构、第四传动轴；所述第三减速机构安装在基座上，并与第三臂的下端相连接，所述第三减速机构中空设置，所述第五电机安装在基座上，并与第三减速机构传动连接；所述第四减速机构安装在第三臂的上端，并与第四臂相连接，所述第四传动轴贯穿第三减速机构，并能绕J4轴线垂直翻转，所述第六电机安装在基座上，并与第四传动轴的一端传动连接，所述第四传动轴的另一端则与第四减速机构传动连接。

所述第四减速机构的外壳与第三臂一体成型。

本实用新型的有益效果是：采用以上方案，第一机械手臂能够实现产品的抓取送料，第二机械手臂能够带动料斗动作，从而实现产品的出料、抖散或倒料等动作，第一机械手臂与第二机械手臂能够相互协同动作，实现产品的快速上料或下料操作，而且整体体积小，占地空间小。

附图说明

图1为本实用新型实施例双臂六轴机器人的结构示意图。

图2为本实用新型实施例第一机械手臂的结构示意图。

图3为本实用新型实施例第一机械手臂的剖视图。

图4为本实用新型实施例第二机械手臂的结构示意图。

图5为本实用新型实施例第二机械手臂的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图1所示，一种双臂六轴机器人，包括基座100、第一机械手臂200、第二机械手臂300。

如图2-3所示，所述第一机械手臂200实际为一种水平多关节机械手臂，包括第一臂1、第一电机2、第二臂3、第二电机4、动作轴5、第三电机6、第四电机7、第一减速机构13、第二减速机构14、第一传动轴15、第二传动轴16、第三传动轴17、丝杆18、连接件19。

所述第一臂1的第一端101与基座100旋转配合，能绕J1轴线水平旋转，所述第二臂3一端与第一臂1的第二端102旋转配合，能绕J2轴线水平旋转，另一端安装动作轴5，所述动作轴能沿J3轴线升降动作和水平旋转。

其中，所述丝杆18可旋转地安装在第二臂3上，并与动作轴5平行设置，所述连接件19与丝杆18螺纹配合，所述连接件19与动作轴5轴向限位周向旋转配合，丝杆18的旋转动作能够带动连接件19升降动作，连接件19的升降能够带动动作轴5升降动作，动作轴5本身的旋转动作不会影响到其升降动作。然而在现有常规技术中，大多都是直接在动作轴上形成螺纹，并与螺母配合，这导致动作轴本身的旋转动作也会产生一定的升降移动，因此需要经过相互耦合计算，才能实现准确的升降以及旋转动作，动作反应慢。本实施例通过额外增加丝杆、连接件，使得动作轴5本身的旋转动作与升降动作相互独立，互不干扰，无需额外的耦合计算，省去了计算反应时间，从而能够进一步提高动作速度，满足高速动作的要求。

所述第一减速机构13与第二减速机构14均可以采用摆线针轮减速机构，其具体结构与申请人在先申请各个专利中所公开的摆线针轮减速机构相类似，如申请号为201910908370.8的发明专利申请，其结构包括外壳，以及安装在外壳内的输入轴、输出法兰以及摆线轮等，不仅结构紧凑，而且传动效率高。

所述第一减速机构13安装在基座100上，并与第一臂1的第一端101相连接，所述第一电机2安装在基座100上，并通过带传动与第一减速机构13传动连接，通过第一电机2的正反转输出，能够带动第一减速机构13的输出端旋转，从而实现第一臂1绕J1轴线水平往复旋转动作。

所述第二减速机构14安装在第一臂1的第二端102，并与第二臂3相连接，所述第一减速机构13中空设置，所述第一传动轴15贯穿第一减速机构13，并能沿J1轴线水平旋转，所述第二电机4安装在基座100上，并通过带传动的方式与第一传动轴15的一端传动连接，所述第一传动轴15的另一端则通过带传动的方式与第二减速机构14传动连接，通过第二电机4的正反转输出，能够带动第一传动轴15同步旋转，第一传动轴15则带动第二减速机构14的输出端旋转，从而实现第二臂3绕J2轴线水平往复旋转动作。

其中，所述第一臂1的第二端102底部形成有安装槽，该安装槽与第二减速机构14的外壳相一致，所述第二减速机构14中的输入轴、输出法兰以及摆线轮等分别组装在安装槽内，相当于就是说第二减速机构14的外壳一体成型于第一臂1的第二端102，无需额外设置法兰连接，大大简化了结构，不仅减轻了重量，降低了旋转惯量，运行速度更快，工作效率更高，而且减少了零部件，降低了成本。

所述第二减速机构14同样中空设置，所述第二传动轴16贯穿第二减速机构14，并能沿J2轴线水平旋转，所述第三电机6安装在第一臂1的第一端，并通过带传动的方式与第二传动轴16的一端传动连接，所述第二传动轴16的另一端则通过带传动的方式与与动作轴5传动连接，通过第三电机6的正反转输出，能够带动第二传动轴16旋转，第二传动轴16则带动动作轴5绕J3轴线水平往复旋转动作。

所述第二传动轴16中空设置，所述第三传动轴17贯穿第二传动轴16，能与第二传动轴16同轴旋转，所述第四电机7安装在第一臂1的第一端，并通过带传动的方式与第三传动轴17的一端传动连接，所述第三传动轴17的另一端则通过带传动的方式与丝杆18传动连接，通过第四电机7的正反转输出，能够带动第三传动轴17旋转，第三传动轴17则带动丝杆18水平往复旋转动作，丝杆18的旋转动作能够实现连接件19的升降动作，连接件19则能够带动动作轴5同步升降动作。

如图4-5所示，所述第二机械手臂300设置在第一机械手臂200的侧边，且其安装高度低于第一机械手臂200，其包括第三臂8、第五电机9、第四臂10、第六电机11、料斗12、第三减速机构20、第四减速机构21、第四传动轴22。

所述第三减速机构20与第四减速机构21同样采用摆线针轮减速机构，结构紧凑，而且传动效率高。

所述第三减速机构20安装在基座100上，并与第三臂8的下端相连接，所述第五电机9安装在基座100上，并通过带传动与第三减速机构20传动连接，通过第五电机9的正反转输出，能够带动第三减速机构20的输出端旋转，从而实现第三臂8绕J4轴线垂直翻转动作。

所述第四减速机构21安装在第三臂8的上端，并与第四臂10相连接，所述第三减速机构20中空设置，所述第四传动轴22贯穿第三减速机构20，并能绕J4轴线垂直翻转，所述第六电机11安装在基座100上，并通过带传动与第四传动轴22的一端传动连接，第四传动轴22的另一端则通过带传动与第四减速机构21传动连接，通过第六电机11的正反转输出，能够带动第四传动轴22旋转旋动，第四传动轴22则能够带动第四减速机构21的输出端旋转，从而实现第四臂10绕J5轴线垂直翻转动作。

其中，所述第三臂8的上端同样形成有安装槽，该安装槽与第四减速机构21的外壳相一致，所述第四减速机构21中的输入轴、输出法兰以及摆线轮等分别组装在安装槽内，相当于就是说第四减速机构21的外壳一体成型于第三臂8上，无需额外设置法兰连接，大大简化了结构，不仅减轻了重量，降低了旋转惯量，运行速度更快，工作效率更高，而且减少了零部件，降低了成本。

所述料斗12则安装在第四臂10上，能随第三臂8、第四臂10的动作而动作。

所述第一机械手臂200与第二机械手臂300可以由同一个控制器进行控制动作，并配合视觉检测系统，第一机械手臂与第二机械手臂能够相互协同动作，实现产品的上料或下料。

当用于上料时，料斗12可以采用平底的料斗结构，上料时，只需将一定量的产品倒入料斗12，在第三臂和第四臂的共同动作下，料斗12能够摆动从而将料斗12内产品的进行打散、翻面，然后同时保持料斗12底面水平，视觉检测系统便能够准确地观察到料斗12内正面朝上的产品，根据视觉检测系统的检测结果，第一机械手臂200动作能够准确抓取产品，并将其准确摆放实现上料。

当用于下料时，第一机械手臂200抓取产品后能够将产品准确放入到料斗12，料斗内的产品达到一定数量时，在第三臂和第四臂的共同动作下，料斗12能够进行倾斜倒料，方便计数包装。

采用以上方案，第一机械手臂能够实现产品的抓取送料，第二机械手臂能够带动料斗动作，从而实现产品的出料、抖散或倒料等动作，第一机械手臂与第二机械手臂能够相互协同动作，实现产品的快速上料或下料操作，而且整体体积小，占地空间小。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，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。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种双臂六轴机器人，其特征在于：包括基座（100）、以及安装在基座（100）上的第一机械手臂（200）与第二机械手臂（300）；

所述第一机械手臂（200）包括：

第一臂（1），其第一端（101）与基座（100）旋转配合，能绕J1轴线水平旋转；

第一电机（2），驱动连接第一臂（1），能驱动第一臂（1）沿J1轴线水平旋转；

第二臂（3），其一端与第一臂（1）的第二端（102）旋转配合，能绕J2轴线水平旋转；

第二电机（4），驱动连接第二臂（3），能驱动第二臂（3）沿J2轴线水平旋转；

动作轴（5），其活动设置在第二臂（3）的另一端，能沿J3轴线升降动作和水平旋转；

第三电机（6），驱动连接动作轴（5），能驱动动作轴（5）沿J3轴线水平旋转；

第四电机（7），驱动连接动作轴（5），能驱动动作轴（5）沿J3轴线升降动作；

所述第二机械手臂（300）设置在第一机械手臂（200）的侧边，且其安装高度低于第一机械手臂（200），其包括：

第三臂（8），其下端与基座（100）旋转配合，能绕J4轴线垂直翻转；

第五电机（9），驱动连接第三臂（8），能驱动第三臂（8）沿J4轴线垂直翻转；

第四臂（10），其与第三臂（8）的上端旋转配合，能绕J5轴线垂直翻转；

第六电机（11），驱动连接第四臂（10），能驱动第四臂（10）沿J5轴线垂直翻转；

料斗（12），其安装在第四臂（10）上。

2.根据权利要求1所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第一机械手臂（200）还包括：

第一减速机构（13），其安装在基座（100）上，并与第一臂（1）的第一端（101）相连接，所述第一减速机构（13）中空设置，所述第一电机（2）安装在基座（100）上，并与第一减速机构（13）传动连接；

第二减速机构（14），其安装在第一臂（1）的第二端（102），并与第二臂（3）相连接，所述第二减速机构（14）中空设置；

第一传动轴（15），其贯穿第一减速机构（13），并能沿J1轴线水平旋转，所述第二电机（4）安装在基座（100）上，并与第一传动轴（15）的一端传动连接，所述第一传动轴（15）的另一端则与第二减速机构（14）传动连接；

第二传动轴（16），其贯穿第二减速机构（14），并能沿J2轴线水平旋转，且所述第二传动轴（16）中空设置，所述第三电机（6）安装在第一臂（1）的第一端，并与第二传动轴（16）的一端传动连接，所述第二传动轴（16）的另一端则与动作轴（5）传动连接，

第三传动轴（17），其贯穿第二传动轴（16），能与第二传动轴（16）同轴旋转，所述第四电机（7）安装在第一臂（1）的第一端，并与第三传动轴（17）的一端传动连接，所述第三传动轴（17）的另一端则与动作轴（5）传动连接。

3.根据权利要求2所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第一机械手臂（200）还包括丝杆（18）、连接件（19），所述丝杆（18）可旋转地安装在第二臂（3）上，并与动作轴（5）平行设置，所述连接件（19）与丝杆（18）螺纹配合，所述连接件（19）与动作轴（5）轴向限位周向旋转配合，所述第三传动轴（17）与丝杆（18）传动连接。

4.根据权利要求3所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第一电机（2）、第二电机（4）、第三电机（6）、第四电机（7）分别通过带传动驱动连接第一减速机构（13）、第一传动轴（15）、第二传动轴（16）、第三传动轴（17）；所述第一传动轴（15）、第二传动轴（16）、第三传动轴（17）分别通过带传动驱动连接第二减速机构（14）、动作轴（5）、丝杆（18）。

5.根据权利要求2所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第二减速机构（14）的外壳与第一臂（1）一体成型。

6.根据权利要求1所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第二机械手臂（300）包括第三减速机构（20）、第四减速机构（21）、第四传动轴（22）；

所述第三减速机构（20）安装在基座（100）上，并与第三臂（8）的下端相连接，所述第三减速机构（20）中空设置，所述第五电机（9）安装在基座（100）上，并与第三减速机构（20）传动连接；

所述第四减速机构（21）安装在第三臂（8）的上端，并与第四臂（10）相连接，所述第四传动轴（22）贯穿第三减速机构（20），并能绕J4轴线垂直翻转，所述第六电机（11）安装在基座（100）上，并与第四传动轴（22）的一端传动连接，所述第四传动轴（22）的另一端则与第四减速机构（21）传动连接。

7.根据权利要求6所述的双臂六轴机器人，其特征在于：所述第四减速机构（21）的外壳与第三臂（8）一体成型。

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