新型的多关节机器人制造技术

一种新型的多关节机器人，在底座上装有旋转平台，下机械臂的下端铰接在旋转平台的上端，下机械臂的上端与中机械臂的下端铰接，中机械臂的上端与上机械臂的一端铰接，在该上机械臂的另一端安装升降轴；在旋转平台内装有旋转平台驱动装置，在下机械臂的下端与旋转平台之间的下关节、以及下机械臂的上端与中机械臂下端之间的中关节分别安装一调节装置；在中机械臂的上端与上机械臂的一端之间的上关节装有上关节驱动装置；在上机械臂上装有升降轴转动驱动装置和升降轴升降驱动装置；所述的各驱动装置均由控制系统控制。本发明专利技术的优点是：具有结构简单，操作方便，企业先期投入小等优点。

【技术实现步骤摘要】
新型的多关节机器人
本专利技术涉及一种新型的多关节机器人，具有上下左右远近等多方向运动功能，可 广泛应用于各种重复性劳动和高危脏乱环境下的作业：如电焊工，喷漆工，打磨工，陶瓷喷 釉工，喷粉工，抛光工，装配工等，代替人工劳动。
技术介绍
随着我国制造业的快速发展，用工成本越来越高，使我国在制造业上的优势已经 越来越小了，很多岗位和污染、危险工种已经出现后继泛人的现象。为了企业升级转型，提 高制造业的水平，促进制造业的二次腾飞，企业对产业和装备进行升级迫在眉睫，少数企业 已经走在了行业的前面，但是这些企业在产业升级时也遇到一定的困难，比如说投入资金 大(要三四年才能收回成本)，培训一个操作人员和相关设备的维修保养方面也是很大的支 出，由此而带来的也是一些高新设备操作人员方面的欠缺和维护成本居高不下等问题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种新型多关节机器人，以简化设备的结构，降低设备的维护 成本和对操作人员的要求，从而降低生产成本。 本专利技术的技术方案是：一种新型的多关节机器人，其特征在于，包括底座、旋转平 台、下机械臂、中机械臂、上机械臂和升降轴，在底座上装有旋转平台，下机械臂的下端铰接 在旋转平台的上端，下机械臂的上端与中机械臂的下端铰接，中机械臂的上端与上机械臂 的一端铰接，在该上机械臂的另一端安装升降轴； 在旋转平台内装有旋转平台驱动装置，在下机械臂的下端与旋转平台之间的下关节、 以及下机械臂的上端与中机械臂下端之间的中关节分别安装一调节装置，用于调节对应关 节的角度；在中机械臂的上端与上机械臂的一端之间的上关节装有上关节驱动装置；在上 机械臂上装有升降轴转动驱动装置和升降轴升降驱动装置；所述的各驱动装置均由控制系 统控制，并装有编码器。 所述的调节装置为蜗轮蜗杆机构，蜗轮固定安装在相应关节的铰接轴上，蜗杆与 驱动电机的输出轴传动连接或人工调节蜗杆；所述的旋转平台通过承载轴承安装在底座的 主支撑轴上；所述的旋转平台驱动装置的组成为：由旋转平台驱动电机和减速系统经过电 磁离合器，由旋转平台驱动齿轮围绕底座固定齿轮转动，从而带动平台的旋转。 所述的上机械臂的一端通过机械臂旋转轴经轴承安装在中机械臂的上端；所述的 上关节驱动装置组成为：上机械臂驱动电机和减速装置经电磁离合器通过机械臂旋转齿轮 围绕机械臂旋转固定齿轮转动，带动上机械臂作旋转运动。 所述的升降轴为在圆柱形的光杆上设有一条以上的轴向凹槽；在升降轴上还设有 等距的环形齿槽；该升降轴通过升降轴转动装置安装在所述的上机械臂的顶端。 所述的升降轴转动装置包括轴套、轴承、调整凸块、调整螺栓和挡圈，在轴套的内 周面设有轴向的、并与所述的升降轴的轴向凹槽对应的调整凸块凹槽，在调整凸块凹槽的 底面设有径向的螺孔，在该径向螺孔内安装调整螺栓；在每一调整凸块凹槽内装有一根调 整凸块，轴套的外缘通过轴承与上机械臂的顶端轴承座转动连接，轴承用挡圈固定；所述的 升降轴装在该轴套内，由调整凸块通过调整螺栓来调节松紧度，以保证升降轴能在轴套内 上下滑动又能保持最小的间隙，外装的轴承又能保证在升降轴上下滑动的同时又能够通过 所述的升降轴转动驱动装置带动升降轴旋转。 在所述的轴套内装有轴向滑动轴承296。 所述的升降轴转动装置包括轴套、轴承、调整轴承、U形支撑、调整螺栓和挡圈，在 轴套内沿轴向设有至少两个调整轴承，调整轴承转动支撑在U形支撑内，U形支撑的底端与 设在轴套的径向螺孔内的调整螺栓转动连接；轴套的外缘通过轴承与上机械臂的顶端轴承 座转动连接，轴承用挡圈固定；所述的升降轴装在该轴套内。 所述的升降轴转动驱动装置的组成为：由安装在上机械臂上的升降轴旋转驱动电 机和减速装置经电磁离合器和升降轴转动传动机构驱动同步带轮，经同步带带动所述的轴 套转动，从而带动升降轴同步转动；所述的升降轴转动传动机构包括同步带传动机构、链传 动机构或齿轮传动机构。 所述的升降轴升降驱动装置的组成为：在所述的升降轴侧面安装与该升降轴上的 环形齿槽相互啮合的升降轴升降齿轮，该升降轴升降齿轮安装在一升降轴升降驱动轴的一 端，该升降轴升降驱动轴的另一端与齿轮传动机构经电磁离合器与升降轴升降驱动电机的 输出轴传动连接；在该升降轴升降驱动轴的一端装有平衡扭力装置； 所述的平衡扭力装置包括壳体、中心轴和扭力簧，圆形的壳体轴心转动安装中心轴， 蜗卷形的扭力簧的一端与中心轴连接，扭力簧的另一端与壳体连接，中心轴的外端与所述 的升降轴升降驱动轴的一端直接连接或通过传动机构间接连接，壳体与所述的上机械臂固 定；平衡扭力装置能够抵消因升降轴自身重量带来的向下引力，使升降轴即使处于垂直情 况下也能保持一种平衡的状态，而不会使升降轴在没有驱动力的状况下自然的向下滑动。 在所述的中机械臂和上机械臂的两边装有光电感应防碰撞传感器或急停按钮，防 止人员在该机械臂的回转作业区被碰撞的危险；在所述的中机械臂的根部断开对接，在对 接处设有用于调节轴向角度的法兰盘，并沿圆周均布多个连接孔，用螺栓相互连接。 本专利技术的优点是：具有结构简单，操作方便，企业先期投入小等优点，相比国外动 辄就几十万一台的机器人和需要相关专业知识的编程人员等具有无可比拟的成本上升优 势和人员易招、设备维护简单的后期使用成本方面的明显优势。 【附图说明】 图1是本专利技术的总体结构示意图； 图2是图1中底座的主视图； 图3是图2的俯视图； 图4是本专利技术的旋转平台驱动装置的结构示意图； 图5是图4的俯视图（略有偏转，示意图）； 图6是图1中下机械臂的主视图； 图7是图6的左视图； 图8是图1中中机械臂的主视图； 图9是图8的左视图； 图10是图1中上机械臂及升降轴转动驱动装置和升降轴升降驱动装置的结构示意 图； 图11是图10的俯视图（省略了上关节驱动装置和升降轴转动驱动装置）； 图12是本专利技术的升降轴升降驱动装置的另一实施例的结构示意图； 图13是本专利技术的升降轴转动装置第一实施例的轴向剖视图示意图； 图14是图13的俯视图； 图15是本专利技术升降轴的主视图(设有轴向凹槽的一侧）； 图16是图15中P处的放大图； 图17是图15的左视图； 图18是本专利技术的平衡扭力装置安装在升降轴升降驱动轴另一端的实施例； 图19是本专利技术扭力平衡器的轴向剖视图； 图20是图19的A-A剖视图； 图21是本专利技术的升降轴转动装置第二实施例的轴向剖视图示意图； 图22是图21的仰视图； 图23是本专利技术的升降轴转动装置第三实施例的轴向剖视图示意图； 图24是图23的俯视图(局部剖视）； 图25是本专利技术的升降轴转动装置第四实施例的俯视图(局部剖视)。 【具体实施方式】 参见图1?图25,本专利技术一种新型的多关节机器人，其特征在于，包括底座1、旋转 平台3、下机械臂14、中机械臂15、上机械臂17和升降轴30,在底座1上装有旋转平台3,下 机械臂14的下端铰接在旋转平台3上端的铰接座34上(组成下关节)，下机械臂14的上端 与中机械臂15的下端通过铰接轴13铰接(组成中关节)，中机械臂15的上端与上机械臂17 的一端（以下称为底端)通过旋转轴19铰接(组成上关节)，在该上机械臂17的另一端（以下 称为顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的多关节机器人，其特征在于，包括底座、旋转平台、下机械臂、中机械臂、上机械臂和升降轴，在底座上装有旋转平台，下机械臂的下端铰接在旋转平台的上端，下机械臂的上端与中机械臂的下端铰接，中机械臂的上端与上机械臂的一端铰接，在该上机械臂的另一端安装升降轴；在旋转平台内装有旋转平台驱动装置，在下机械臂的下端与旋转平台之间的下关节、以及下机械臂的上端与中机械臂下端之间的中关节分别安装一调节装置，用于调节对应关节的角度；在中机械臂的上端与上机械臂的一端之间的上关节装有上关节驱动装置；在上机械臂上装有升降轴转动驱动装置和升降轴升降驱动装置；所述的各驱动装置均由控制系统控制，并装有编码器。

【技术特征摘要】
1. 一种新型的多关节机器人，其特征在于，包括底座、旋转平台、下机械臂、中机械臂、 上机械臂和升降轴，在底座上装有旋转平台，下机械臂的下端铰接在旋转平台的上端，下机 械臂的上端与中机械臂的下端铰接，中机械臂的上端与上机械臂的一端铰接，在该上机械 臂的另一端安装升降轴； 在旋转平台内装有旋转平台驱动装置，在下机械臂的下端与旋转平台之间的下关节、 以及下机械臂的上端与中机械臂下端之间的中关节分别安装一调节装置，用于调节对应关 节的角度；在中机械臂的上端与上机械臂的一端之间的上关节装有上关节驱动装置；在上 机械臂上装有升降轴转动驱动装置和升降轴升降驱动装置；所述的各驱动装置均由控制系 统控制，并装有编码器。2. 根据权利要求1所述的新型的多关节机器人，其特征在于，所述的调节装置为蜗轮 蜗杆机构，蜗轮固定安装在相应关节的铰接轴上，蜗杆与驱动电机的输出轴传动连接或人 工调节蜗杆；所述的旋转平台通过承载轴承安装在底座的主支撑轴上；所述的旋转平台驱 动装置的组成为：由旋转平台驱动电机和减速系统经过电磁离合器，由旋转平台驱动齿轮 围绕底座固定齿轮转动，从而带动平台的旋转。3. 根据权利要求1所述的新型的多关节机器人，其特征在于，所述的上机械臂的一端 通过机械臂旋转轴经轴承安装在中机械臂的上端；所述的上关节驱动装置组成为：上机械 臂驱动电机和减速装置经电磁离合器通过机械臂旋转齿轮围绕机械臂旋转固定齿轮转动， 带动上机械臂作旋转运动。4. 根据权利要求1所述的新型的多关节机器人，其特征在于，所述的升降轴为在圆柱 形的光杆上设有一条以上的轴向凹槽；在升降轴上还设有等距的环形齿槽；该升降轴通过 升降轴转动装置安装在所述的上机械臂的顶端。5. 根据权利要求4所述的新型的多关节机器人，其特征在于，所述的升降轴转动装置 包括轴套、轴承、调整凸块、调整螺栓和挡圈，在轴套的内周面设有轴向的、并与所述的升降 轴的轴向凹槽对应的调整凸块凹槽，在调整凸块凹槽的底面设有径向的螺孔，在该径向螺 孔内安装调整螺栓；在每一调整凸块凹槽内装有一根调整凸块，轴套的外缘通过轴承与上 机械臂的顶端轴承座转动连接，轴承用挡圈固定；所述的升降轴装在该轴套内，由调整凸块 通过调整螺栓来调节松紧度，以保证升降轴能在轴套内上下滑动又能保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：王典超，
申请(专利权)人：王典超，
类型：发明
国别省市：浙江;33