一种四轴摆臂关节机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种应用于工业生产制造及相关技术领域的机器人，也就是一种四轴摆臂关节机器人，包括由基座组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，二轴组件竖直固定在基座组件上，基底组件带动二轴组件轴向旋转，三轴组件水平设置，其一端滑动连接在二轴组件上，三轴组件可在二轴组件上垂直运动，四轴组件也水平设置，其一端转动连接在三轴组件远离二轴组件的一端上，四轴组件围绕四轴组件与三轴组件的连接处为轴水平转动，本实用新型专利技术解决了传统四轴机器人在工作时安全系数低、轴与轴之间的通信线路容易损坏、机器人工作地方狭窄无法正常工作，以及在低价产品流水线上生产作业时，成本过高不宜推广的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种应用于工业生产制造及相关
的机器人，也就是一种四轴摆臂关节机器人，包括由基座组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，二轴组件竖直固定在基座组件上，基底组件带动二轴组件轴向旋转，三轴组件水平设置，其一端滑动连接在二轴组件上，三轴组件可在二轴组件上垂直运动，四轴组件也水平设置，其一端转动连接在三轴组件远离二轴组件的一端上，四轴组件围绕四轴组件与三轴组件的连接处为轴水平转动，本技术解决了传统四轴机器人在工作时安全系数低、轴与轴之间的通信线路容易损坏、机器人工作地方狭窄无法正常工作，以及在低价产品流水线上生产作业时，成本过高不宜推广的问题。【专利说明】一种四轴摆臂关节机器人
本技术涉及一种工业机器人，特别涉及一种应用于工业生产制造及相关
的机器人，也就是一种四轴摆臂关节机器人。
技术介绍
市场上的四轴机器人，具有结构简单、运转平稳、效率较高等优点，被各行业广泛应用，其末端要实现竖直方向上下移动与水平自旋，使得末端手指实现装配、轻型搬运的功能，在现有技术中，这种关键功能依赖于采用复合型丝杆、中空减速机来实现。采用复合型丝杆和中空电机结合的技术缺点在于成本高、工艺复杂、加工时间长。当需要应用于一些低价产品的流水线上生产作业时，若使用六轴摆臂关节机器人或一般的四轴机器人，则成本过高，不利于推广应用；而且现有的四轴机器人缺少必要的安全措施，无论对其本身或外界操作人员、生产设备来说安全系数较低。一方面，因为四轴机器人设置在较为宽敞的地方工作，导致在垂直面较为狭窄的地方无法正常工作；还有一方面，现有的四轴机器人轴与轴之间设有通信线路，当四轴机器人运动时，很容易因为外部环境对通信线路造成干扰，严重时可能影响四轴机器人的正常运转。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供是一种四轴摆臂关节机器人，用于克服传统的四轴机器人在工作时安全系数低、轴与轴之间的通信线路容易损坏、机器人工作地方狭窄无法正常工作，以及在低价产品的流水线上生产作业时，成本过高不宜推广的问题。 本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种四轴摆臂关节机器人，包括由基座组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，所述二轴组件竖直的固定在基座组件上，所述基底组件带动二轴组件轴向旋转，所述三轴组件水平设置，其一端滑动连接在二轴组件上，所述三轴组件可在所述二轴组件上垂直运动，所述四轴组件也水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件远离所述二轴组件的一端上，所述四轴组件围绕所述四轴组件与所述三轴组件的连接处为轴水平转动。 本技术的有益效果:通过机座组件、二轴组件、三轴组件与四轴组件的配合，基座组件带动二轴组件做轴向运动旋转，二轴组件带动三轴组件在竖直方向上自由滑动，四轴组件围绕所述四轴组件与所述三轴组件的连接处为轴水平转动，从而形成串联型的机器人，通过搭配U形管与限位块，不仅提升了机器人旋转的精度，还提高了防撞的安全系数。 在上述技术方案的基础上，本技术还做如下改进。 进一步，所述基座组件包括基座、第一伺服电机、第一减速机、旋转台与两个限位块，所述基座内部安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端连接有第一减速机，所述第一减速机的输出端上安装有旋转台，所述旋转台的下方设置有控制所述旋转台旋转角度的一个限位块，所述基座的顶端上设置有与上述限位块配合的另一个限位块。 采用上述进一步方案的有益效果是:可以支撑整个机器人在水平方向旋转，而通过旋转台与基座顶端上的两个限位块的配合，可以为整个机器人在水平旋转时定位，提高了其水平旋转的精度。 进一步，所述旋转台旋转的角度范围为O?300度。 进一步，在所述基座的一侧设置有用于外接电源的电源线接头。 采用上述进一步方案的有益效果是:通过电源线接头提升了整个机器人的电机旋转与信号传输运转的方便度。 进一步，所述二轴组件包括第二伺服电机、联轴器、丝杆传动机构、导轨传动机构、立柱与导轨副，所述立柱底端固定在所述旋转台上，所述第二伺服电机安装在所述立柱的顶端，所述丝杆传动机构贯穿于所述立柱内部，所述第二伺服电机的输出端通过联轴器与所述丝杆传动机构转动连接，并带动所述丝杆传动机构轴向旋转，所述立柱的一侧上设置有供所述三轴组件上下滑动的导轨副，所述导轨传动机构安装在所述导轨副上。 采用上述进一步方案的有益效果是:所述导轨传动机构通过丝杆传动机构带动所述三轴组件垂直运动，为整个机器人上升与下降操作提供动力。 进一步，所述立柱远离所述三轴组件的一侧上固定有用于安装通信线路和电源线的拖链。 采用上述进一步方案的有益效果是:通过所述拖链固定安装在二轴组件上的通信线路与电源线，这样外形更美观，运转更方便。 进一步，所述三轴组件包括三轴大臂、第三伺服电机、第三减速机、走线管，所述三轴大臂一端固定在所述导轨传动机构上，所述三轴大臂的另一端上安装有第三伺服电机，所述第三减速机的输出端与所述四轴组件转动连接，所述走线管为U型管，所述走线管的一端固定在所述三轴大臂下表面，所述走线管的另一端与所述四轴组件靠近所述三轴组件的一端下表面悬空连接。 采用上述进一步方案的有益效果是:通过在三轴组件与四轴组件之间的走线管，解决了机器人在工作时，因为通信线路容易损坏或阻碍，影响机器人正常工作。 进一步，在所述三轴大臂下表面上靠近所述走线管的两侧还各安装一个用于限制所述四轴组件水平旋转角度的限位块。 采用上述进一步方案的有益效果是:用于定位所述四轴组件在水平方向旋转的角度，同时限制四轴大臂在水平旋转的位置。 进一步，所述四轴组件包括四轴小臂、第四伺服电机、第四减速机、电机支架、同步带轮与电机锁紧块，所述四轴小臂的一端通过第三减速器与所述走线管悬空连接，另一端水平的并列安装有第四伺服电机与第四减速机，所述第四伺服电机与所述第四减速机通过电机支架固定在所述四轴小臂上，且所述第四伺服电机的输出端与所述第四减速机输出端之间通过同步带轮连接，所述电机锁紧块固定在靠近所述第四伺服电机的四轴小臂上。 采用上述进一步方案的有益效果是:通过电机锁紧块保证了第四伺服电机与所述第四减速机之间传动的紧凑性，拉紧同步带轮，使得四轴组件在拿放工件时，更稳定。 进一步，在所述四轴小臂上远离三轴组件的一端上安装有用于检测外部环境的传感器。 采用上述进一步方案的有益效果是:通过传感器安装在所述四轴小臂的前端，可以对整个外部环境进行检测，当外部条件不能满足其安全工作时，系统将对机器人自动控制，立即停止运行。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的四轴摆臂关节机器人结的构示意图； 图2为本技术的四轴摆臂关节机器人的侧视图； 图3为本技术的四轴摆臂关节机器人的侧视图； 图4为本技术的四轴摆臂关节机器人的仰视图。 附图中，各标号所代表的部件列表如下: 1、基底组件，2、二轴组件，3、三轴组件，4、四轴组件，5、基座，6、第一伺服电机，7、第一减速机，8、旋转台，9、限位块，10、电源线接头，11、第二伺服电机，12、联轴器，13、丝杆传动机构，14、导轨传动机构，15、立柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四轴摆臂关节机器人，其特征在于，包括由基座组件、二轴组件、三轴组件和用于拿放工件的四轴组件组成的串联型的机器结构，所述二轴组件竖直的固定在基座组件上，所述基底组件带动二轴组件轴向旋转，所述三轴组件水平设置，其一端滑动连接在二轴组件上，所述三轴组件可在所述二轴组件上垂直运动，所述四轴组件也水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件远离所述二轴组件的一端上，所述四轴组件围绕所述四轴组件与所述三轴组件的连接处为轴水平转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张开炫，杨帆，庹奎，杨林，
申请(专利权)人：重庆华数机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85