一种SCARA四轴工业机器人制造技术

技术编号:19499422 阅读:48 留言:0更新日期:2018-11-21 01:28
一种SCARA四轴工业机器人,包括带有控制器的控制柜,控制柜上表面安装有立柱组件,在立柱组件上安装有大臂组件,大臂组件的末端安装小臂组件,小臂组件的末端安装有末端执行组件以及相机支架,末端执行组件下部安装吸盘,通过小臂末端的相机支架安装工业摄像机对目标物体直接进行图像提取并反馈给计算机处理,得出所需位置、大小等参数反馈给控制系统,控制系统控制四个电机完成动作,能够保证了机器人进行装配作业的精度,机械臂运动到的地方,摄像头均可以采集完整的图像信息,有效提高了工作精确度和效率,精确地完成工件的在线实时识别定位功能,具有结构紧凑、效率高、精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种SCARA四轴工业机器人
本技术涉及一种工业机器人,特别涉及一种SCARA四轴工业机器人。
技术介绍
SCARA工业机器人不仅结构紧凑,工作空间大、操作灵活,还具有高重复定位精度和较好的性价比,广泛应用于装配作业中。现有的SCARA工业机器人主要实现流水线中智能搬取和自动装配作业的功能,其第一、二主轴固有转动特性,第三、四主轴的功能可根据工作需求设计其线性或转动特性。机器人视觉技术将工业相机拍摄的工件图像传送到计算机系统界面进行图像程序处理,并对物体的中心定位和特征识别,将位姿信息传输至计算机,最终通过控制系统指导机器人完成抓取和装配作业。但是,由于结构遮挡限制使得机器人工作范围内类似的一个扇形区域内出现工业摄像头盲区,在应用实践中也会造成定位精度不高,效率低等影响,不适合一般情况下大批量、高精度高速的装配作业。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本技术的目的在于提出一种SCARA四轴工业机器人,能够实现视觉定位,精确识别目标,具有结构紧凑、效率高、精度高的特点。为了实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种SCARA四轴工业机器人,包括带有控制器的控制柜1,控制柜1上表面安装有立柱组件2,在立柱组件2上安装有大臂组件3,大臂组件3的末端安装小臂组件4,小臂组件4的末端安装有末端执行组件5以及相机支架6,末端执行组件5下部安装吸盘7;所述控制柜1包括柜体,柜体上安装有立柱组件2,柜体内部安装有控制器和电磁阀,控制器连接并控制第一伺服电机3-1、第二伺服电机4-9、第三伺服电机4-14、第四伺服电机5-5及电磁阀;所述立柱组件2包括底座立柱和观察窗口;所述大臂组件3包括第一伺服电机3-1,第一伺服电机3-1的输出连接第一减速器3-2,第一减速器3-2通过第一压板固定连接件3-6与第一主轴3-7键连接,中间通过套盖3-3、第一套杯3-4,连接体3-5固定连接,第一压板固定连接件3-6上固定有大臂3-8;所述小臂组件4包括第二伺服电机4-9,第二伺服电机4-9的输出连接第二减速器4-10,第二减速器4-10通过第二压板固定连接件4-22与第二主轴4-13键连接,第二压板固定连接件4-22上固定有小臂4-19,小臂4-19上通过L板4-23固定安装有一对立柱4-21,在立柱4-21远离大臂3-8的一侧安装有一对等长的直线导轨4-20,一对同步轮4-16安装于垫板上,同步轮之间通过同步带4-15传动,滚珠丝杠4-17安装于小臂4-19上,其上端与同步轮连接,立柱4-21顶端通过L板4-23安装有电机架,电机架上安装有第三伺服电机4-14与滚珠丝杠轴承支架4-18,并在第三伺服电机4-14安装处留有预紧槽;所述末端执行组件5包括电机架5-7,电机架5-7上设有直线滑块4-6,直线滑块4-6安装于直线导轨4-20上,电机架5-7上安装丝杠螺母连接器5-8,丝杠螺母连接器5-8固定连接在丝杠螺母5-9上,第四伺服电机5-5与第二套杯5-4固定连接,第二套杯5-4固定安装于电机架5-7上,其中第二套杯5-4内部安装有一对轴承对,第四伺服电机5-5与第四主轴5-3连接,第四伺服电机5-5末端安装有法兰盘5-2,吸盘5-1与5-11安装在靠近在法兰盘5-2上,其中吸盘5-1通过真空管与真空发生器5-11连接,真空发生器5-11通过控制信号线与电磁阀连接;所述相机支架6包括固定安装在小臂末端下侧的相机板6-1,相机板6-1与支架6-2固定连接,支架6-2的左、右壁上贯穿设置有一对相机夹6-3。所述相机支架6上安装有工业摄像机。所述第二减速器4-10上设有第三套杯4-11,第三套杯4-11的上端和下端分别设有端盖4-3和透盖4-12。本技术机械传动部分选择电机和减速器的驱动方式,小臂驱动在垂直方向上选择滚珠丝杠,保证了机器人进行装配作业的精度,解决了传统的为流水线节拍快对速度要求高的问题,同时保证产品质量达到更高的精度。与传统的外置摄像头的SCARA机器人相比,其在机器视觉上实现零盲区,达到机械臂运动到的地方,摄像头均可以采集完整的图像信息,有效提高了工作精确度和效率,精确地完成工件的在线实时识别定位功能。通过滚珠丝杠螺母副和直线滑块与导轨的配合使用,达到四个自由度的效果,大大提高了此类作业的准确性、安全性、快速性和自动化程度,具有结构紧凑、效率高、精度高的特点。附图说明图1为本专利技术的基于机器视觉的SCARA工业机器人的整体结构示意图。图2为本专利技术的控制柜1与立柱组件2的结构示意图。图3为本专利技术的大臂组件3的结构示意图。图4为本专利技术的小臂组件4的结构示意图。图5为本专利技术的大臂组件3与小臂组件4的连接结构示意图。图6为本专利技术的末端执行组件5的结构示意图。图7为本专利技术的相机支架6的结构示意图。图8为本专利技术的大臂3-8的结构示意图。图9为本专利技术的小臂4-19的结构示意图。图10为本专利技术的立柱组件2的机构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。参见图1,一种SCARA四轴工业机器人,包括带有控制器的控制柜1,控制柜1上表面安装有立柱组件2,在立柱组件2上安装有大臂组件3,大臂组件3的末端安装小臂组件4,小臂组件4的末端安装有末端执行组件5以及相机支架6,末端执行组件5下部安装吸盘7。参见图2,所述控制柜1包括柜体,柜体上平面为工作台,工作台上安装有立柱组件2,工作台下设有抽屉,抽屉内部安装有控制器和电磁阀,柜体底部四角安装有四组转向轮。控制器连接并控制第一伺服电机3-1、第二伺服电机4-9、第三伺服电机4-14、第四伺服电机5-5及电磁阀,电磁阀通过控制信号线连接真空发生器,完成电气系统与气动系统对伺服电机的控制。参见图10,所述立柱组件2包括底座立柱和观察窗口。参见图3,所述大臂组件3包括第一伺服电机3-1,第一伺服电机3-1的输出连接第一减速器3-2,第一减速器3-2通过第一压板固定连接件3-6与第一主轴3-7键连接,中间通过套盖3-3、第一套杯3-4,连接体3-5固定连接,第一压板固定连接件3-6上固定有大臂3-8,参见图8。参见图4、图5,所述小臂组件4包括第二伺服电机4-9,第二伺服电机4-9的输出连接第二减速器4-10,第二减速器4-10通过第二压板固定连接件4-22与第二主轴4-13键连接,第二压板固定连接件4-22上固定有小臂4-19,参见图9,小臂4-19上通过L板4-23固定安装有一对立柱4-21,在立柱4-21远离大臂3-8的一侧安装有一对等长的直线导轨4-20,一对同步轮4-16安装于垫板上,同步轮之间通过同步带4-15传动,滚珠丝杠4-17安装于小臂4-19上,其上端与同步轮连接,立柱4-21顶端通过L板4-23安装有电机架,电机架上安装有第三伺服电机4-14与滚珠丝杠轴承支架4-18,并在第三伺服电机4-14安装处留有预紧槽。参见图6,所述末端执行组件5包括电机架5-7,电机架5-7上设有直线滑块4-6,直线滑块4-6安装于直线导轨4-20上,直线导轨4-20两侧通过螺钉紧固,直线滑块4-6的有效行程即为垂直方向的行程,电机架5-7上安装丝杠螺母连接器5-8,丝杠螺母连接器5-8固定连接在丝杠螺母5-9上,第四伺服电机5-5与第二套杯5-4固定连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCARA四轴工业机器人,其特征在于,包括带有控制器的控制柜(1),控制柜(1)上表面安装有立柱组件(2),在立柱组件(2)上安装有大臂组件(3),大臂组件(3)的末端安装小臂组件(4),小臂组件(4)的末端安装有末端执行组件(5)以及相机支架(6),末端执行组件(5)下部安装吸盘(7);所述控制柜(1)包括柜体,柜体上安装有立柱组件(2),柜体内部安装有控制器和电磁阀,控制器连接并控制第一伺服电机(3‑1)、第二伺服电机(4‑9)、第三伺服电机(4‑14)、第四伺服电机(5‑5)及电磁阀;所述立柱组件(2)包括底座立柱和观察窗口;所述大臂组件(3)包括第一伺服电机(3‑1),第一伺服电机(3‑1)的输出连接第一减速器(3‑2),第一减速器(3‑2)通过第一压板固定连接件(3‑6)与第一主轴(3‑7)键连接,中间通过套盖(3‑3)、第一套杯(3‑4),连接体(3‑5)固定连接,第一压板固定连接件(3‑6)上固定有大臂(3‑8);所述小臂组件(4)包括第二伺服电机(4‑9),第二伺服电机(4‑9)的输出连接第二减速器(4‑10),第二减速器(4‑10)通过第二压板固定连接件(4‑22)与第二主轴(4‑13)键连接,第二压板固定连接件(4‑22)上固定有小臂(4‑19),小臂(4‑19)上通过L板(4‑23)固定安装有一对立柱(4‑21),在立柱(4‑21)远离大臂(3‑8)的一侧安装有一对等长的直线导轨(4‑20),一对同步轮(4‑16)安装于垫板上,同步轮之间通过同步带(4‑15)传动,滚珠丝杠(4‑17)安装于小臂(4‑19)上,其上端与同步轮连接,立柱(4‑21)顶端通过L板(4‑23)安装有电机架,电机架上安装有第三伺服电机(4‑14)与滚珠丝杠轴承支架(4‑18),并在第三伺服电机(4‑14)安装处留有预紧槽;所述末端执行组件(5)包括电机架(5‑7),电机架(5‑7)上设有直线滑块(4‑6),直线滑块(4‑6)安装于直线导轨(4‑20)上,电机架(5‑7)上安装丝杠螺母连接器(5‑8),丝杠螺母连接器(5‑8)固定连接在丝杠螺母(5‑9)上,第四伺服电机(5‑5)与第二套杯(5‑4)固定连接,第二套杯(5‑4)固定安装于电机架(5‑7)上,其中第二套杯(5‑4)内部安装有一对轴承对,第四伺服电机(5‑5)与第四主轴(5‑3)连接,第四伺服电机(5‑5)末端安装有法兰盘(5‑2),吸盘(5‑1)与(5‑11)安装在靠近在法兰盘(5‑2)上,其中吸盘(5‑1)通过真空管与真空发生器(5‑11)连接,真空发生器(5‑11)通过控制信号线与电磁阀连接;所述相机支架(6)包括固定安装在小臂末端下侧的相机板(6‑1),相机板(6‑1)与支架(6‑2)固定连接,支架(6‑2)的左、右壁上贯穿设置有一对相机夹(6‑3)。...

【技术特征摘要】
1.一种SCARA四轴工业机器人,其特征在于,包括带有控制器的控制柜(1),控制柜(1)上表面安装有立柱组件(2),在立柱组件(2)上安装有大臂组件(3),大臂组件(3)的末端安装小臂组件(4),小臂组件(4)的末端安装有末端执行组件(5)以及相机支架(6),末端执行组件(5)下部安装吸盘(7);所述控制柜(1)包括柜体,柜体上安装有立柱组件(2),柜体内部安装有控制器和电磁阀,控制器连接并控制第一伺服电机(3-1)、第二伺服电机(4-9)、第三伺服电机(4-14)、第四伺服电机(5-5)及电磁阀;所述立柱组件(2)包括底座立柱和观察窗口;所述大臂组件(3)包括第一伺服电机(3-1),第一伺服电机(3-1)的输出连接第一减速器(3-2),第一减速器(3-2)通过第一压板固定连接件(3-6)与第一主轴(3-7)键连接,中间通过套盖(3-3)、第一套杯(3-4),连接体(3-5)固定连接,第一压板固定连接件(3-6)上固定有大臂(3-8);所述小臂组件(4)包括第二伺服电机(4-9),第二伺服电机(4-9)的输出连接第二减速器(4-10),第二减速器(4-10)通过第二压板固定连接件(4-22)与第二主轴(4-13)键连接,第二压板固定连接件(4-22)上固定有小臂(4-19),小臂(4-19)上通过L板(4-23)固定安装有一对立柱(4-21),在立柱(4-21)远离大臂(3-8)的一侧安装有一对等长的直线导轨(4-20),一对同步轮(4-16)安装于垫板上,同步轮之间通过同步带(4-15)传动,滚珠丝杠(4-...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢军王泽荔宋岳秦秦豆豆李浩孙姝丽
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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