一种3C工业用四轴机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3C工业用四轴机械臂，其特征在于，包括一轴底座、二轴组件、三轴组件和四轴组件组成的串联型机器结构，所述二轴组件竖直设置在所述一轴底座上，所述三轴组件水平设置，其一端转动连接在所述二轴组件上，所述四轴组件水平设置，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，所述三轴组件内设置有所述第三电机和所述第四电机，所述第三电机控制所述四轴组件在水平方向上转动，所述第四电机通过二级传动控制所述四轴组件上的输出轴的转动。本实用新型专利技术的有益效果是：将四轴的电机后置与三轴的电机组合模块化安装，较大程度缩小臂端空间尺寸，结构更加紧凑。

A 4-axis manipulator for 3C industry

【技术实现步骤摘要】
一种3C工业用四轴机械臂
本技术涉及机械制造
，具体的说，是一种3C工业用四轴机械臂。
技术介绍
3C市场是一个庞大的市场，机器人使用率很高，目前在该领域已经使用大量机器人，机器人主要使用scara机器人，其中scara机器人具有较高占有率。该款机器人目标旨在替换scara机器人，在常规3C领域中，对于小型工件的冲压成型，压机模具的开合空间很小，所以对机器人的末端以及臂展均会有空间尺寸要求，其次当需要机器人倒挂使用时，也会体现出scara机器人的空间局限性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种将四轴的电机后置与三轴的电机组合模块化安装，较大程度缩小臂端空间尺寸，使结构更加紧凑的3C工业用四轴机械臂。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：包括一轴底座、二轴组件、三轴组件和四轴组件组成的串联型机器结构，所述二轴组件竖直设置在所述一轴底座上，所述一轴底座带动所述二轴组件上下滑动，所述三轴组件水平设置，其一端转动连接在所述二轴组件上，所述四轴组件水平设置，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；所述三轴组件包括大臂、第三电机、第四电机、传动轴和第二减速器，所述大臂中空设置，所述大臂的一端与所述第一减速机的输出端固定连接，所述大臂的另一端设置有第二减速器，所述大臂内设置有所述第三电机和所述第四电机，所述第三电机的输出端与所述第二减速器通过第二同步带轮传动机构传动连接，所述传动轴通过支撑架固定连接在所述大臂内，所述传动轴的底端依次穿过所述第二同步带轮传动机构和所述第二减速器后伸出所述大臂，所述第四电机的输出端和所述传动轴的一端通过第三同步带轮传动机构连接；本技术的有益效果是：将四轴的电机后置与三轴的电机组合模块化安装，较大程度缩小臂端空间尺寸，结构更加紧凑。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述一轴底座包括基座壳体、第一电机、丝杠和导轨，所述第一电机固定在所述基座壳体内的底面上，所述丝杠和所述导轨均竖直设置，所述丝杠的两端通过转动轴承设在所述基座壳体的内壁上，所述丝杠上螺纹连接有滑块，所述滑块和所述导轨滑动连接，所述导轨采用力偶式对称设置，所述第一电机的输出端通过第一同步带轮传动机构传动连接所述丝杠，用于带动所述丝杠轴向转动；采用上述进一步方案的有益效果是：基座壳体内腔设计安装丝杆导轨滑动模组，实现Z轴上下移动，导轨采用力偶式对称安装，可有效抵消臂端运动所产生的负载力矩，从而提升整机刚性，减少运动过程中振动。进一步，所述二轴组件包括升降桶、第二电机和第一减速机，所述升降桶的底端设置在所述滑块上，所述升降桶的顶端设置有升降桶法兰，所述升降桶法兰的顶端设置有所述第一减速机，所述第二电机设在所述升降桶内且固定在所述升降桶法兰的底端，所述第二电机的输出端与所述第一减速机传动连接，所述第二电机和所述第一减速机的连接处设置有二轴定位块。采用上述进一步方案的有益效果是：实现Z轴的转动，同时能够防止减速机与电机轴连接部位之间产生窜动。进一步，所述四轴组件包括小臂、第三减速器、输入轴，所述小臂的一端与所述第二减速器的输出端固定连接，所述小臂的另一端设置有输入轴，所述传动轴的底端伸入设在所述小臂内，所述输入轴的一端与所述传动轴的底端通过第四同步带轮传动机构传动连接，所述输入轴的另一端传动连接有所述第三减速器，所述第三减速器的输出端连接有法兰，所述小臂上设置有张紧轮，所述第四同步带轮传动机构上的同步带绕在所述张紧轮上。采用上述进一步方案的有益效果是：通过二级传动带动输出轴的转动，缩小臂端空间尺寸，通过张紧轮机构调节同步带轮张紧力，使二级同步带轮传动机构达到最佳传动效果。进一步，所述第一电机通过电机安装板固定在所述电机支撑板上，所述电机支撑板固定在所述底座的底面上；所述第三电机和所述第四电机均通过电机安装板固定在所述大臂上。采用上述进一步方案的有益效果是：通过电机支撑板对电机进行支撑，保证电机安装位置的精确度。进一步，所述传动轴靠近小臂的一端设置有输出支撑板，所述传动轴与所述支撑架和所述输出支撑板之间均通过轴承连接，所述输出支撑板固定在所述小臂内，所述输入轴通过轴承固定在所述小臂内。采用上述进一步方案的有益效果是：通过支撑架和输出支撑板对传动轴进行支撑，避免了传动轴在传动过程中晃动。进一步，所述第一减速机、所述第二减速器和所述第三减速器均采用谐波传动减速器。采用上述进一步方案的有益效果是：减速比高、齿隙小、精度高、效率高。进一步，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述第四电机均采用伺服电机。采用上述进一步方案的有益效果是：精度高、转速快、过载能力强、低速运行平稳、电机加减速的动态相应时间短、发热和噪音小。附图说明图1为本技术装配总成图；图2为本技术俯视图；图3为本技术一轴基座壳体总成图；图4为本技术二轴装配总成图；图5为本技术三轴装配总成图；图6为本技术四轴装配总成图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、一轴底座，2、二轴组件，3、三轴组件，4、四轴组件，11、基座壳体，12、第一电机，13、丝杠，14、导轨，15、滑块，16、第一同步带轮传动机构，17、电机支撑板，21、升降桶，22、第二电机，23、第一减速机，24、升降桶法兰，25、二轴定位块，31、大臂，32、第三电机，33、第四电机，34、传动轴，35、第二减速器，36、第二同步带轮传动机构，37、支撑架，38、第三同步带轮传动机构，39、输出支撑板，41、小臂，42、第三减速器，43、输入轴，44、第四同步带轮传动机构，45、法兰，46、张紧轮。具体实施方式在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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技术和简化描述，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技术的限制。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。在本技术的描述中，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，也可以是电路连接；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技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3C工业用四轴机械臂，其特征在于，包括一轴底座(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)和四轴组件(4)组成的串联型机器结构，所述二轴组件(2)竖直设置在所述一轴底座(1)上，所述一轴底座(1)带动所述二轴组件(2)上下滑动，所述三轴组件(3)水平设置，其一端转动连接在所述二轴组件(2)上，所述四轴组件(4)水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件(3)远离所述二轴组件(2)的一端上；/n所述三轴组件(3)包括大臂(31)、第三电机(32)、第四电机(33)、传动轴(34)和第二减速器(35)，所述大臂(31)中空设置，所述大臂(31)的一端与第一减速机(23)的输出端固定连接，所述大臂(31)的另一端设置有第二减速器(35)，所述大臂(31)内设置有所述第三电机(32)和所述第四电机(33)，所述第三电机(32)的输出端与所述第二减速器(35)通过第二同步带轮传动机构(36)传动连接，所述传动轴(34)通过支撑架(37)固定连接在所述大臂(31)内，所述传动轴(34)的底端依次穿过所述第二同步带轮传动机构(36)和所述第二减速器(35)后伸出所述大臂(31)，所述第四电机(33)的输出端和所述传动轴(34)的一端通过第三同步带轮传动机构(38)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种3C工业用四轴机械臂，其特征在于，包括一轴底座(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)和四轴组件(4)组成的串联型机器结构，所述二轴组件(2)竖直设置在所述一轴底座(1)上，所述一轴底座(1)带动所述二轴组件(2)上下滑动，所述三轴组件(3)水平设置，其一端转动连接在所述二轴组件(2)上，所述四轴组件(4)水平设置，其一端转动连接在所述三轴组件(3)远离所述二轴组件(2)的一端上；
所述三轴组件(3)包括大臂(31)、第三电机(32)、第四电机(33)、传动轴(34)和第二减速器(35)，所述大臂(31)中空设置，所述大臂(31)的一端与第一减速机(23)的输出端固定连接，所述大臂(31)的另一端设置有第二减速器(35)，所述大臂(31)内设置有所述第三电机(32)和所述第四电机(33)，所述第三电机(32)的输出端与所述第二减速器(35)通过第二同步带轮传动机构(36)传动连接，所述传动轴(34)通过支撑架(37)固定连接在所述大臂(31)内，所述传动轴(34)的底端依次穿过所述第二同步带轮传动机构(36)和所述第二减速器(35)后伸出所述大臂(31)，所述第四电机(33)的输出端和所述传动轴(34)的一端通过第三同步带轮传动机构(38)连接。


2.根据权利要求1所述的3C工业用四轴机械臂，其特征在于，所述一轴底座(1)包括基座壳体(11)、第一电机(12)、丝杠(13)和导轨(14)，所述第一电机(12)固定在所述基座壳体(11)内的底面上，所述丝杠(13)和所述导轨(14)均竖直设置，所述丝杠(13)的两端通过转动轴承设在所述基座壳体(11)的内壁上，所述丝杠(13)上螺纹连接有滑块(15)，所述滑块(15)和所述导轨(14)滑动连接，所述导轨(14)采用力偶式对称设置，所述第一电机(12)的输出端通过第一同步带轮传动机构(16)传动连接所述丝杠(13)，用于带动所述丝杠(13)轴向转动。


3.根据权利要求2所述的3C工业用四轴机械臂，其特征在于，所述二轴组件(2)包括升降桶(21)、第二电机(22)和第一减速机(23)，所述升降桶(21)的底端设置在所述滑块(15)上，所述升降桶(21)的顶端...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，罗超，范秋垒，杨伦，黄伟，王旭丽，杨海滨，韩堃，郑登华，
申请(专利权)人：重庆智能机器人研究院，重庆华数机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50