一种水平多关节型机器人制造技术

本发明专利技术属于机器人领域，具体地说是一种水平多关节型机器人，底座上分别安装有主臂驱动单元、丝母驱动电机、花键母驱动电机及头部驱动电机，主臂驱动单元的输出端与主臂的一端连接，主臂的另一端与头部的一端转动连接，头部的另一端分别转动安装有丝母及花键母，主轴分别与丝母及花键母相连，主轴的下端连接有末端法兰；丝母驱动电机通过传动装置驱动丝母旋转，花键母驱动电机通过传动装置驱动花键母旋转，头部驱动电机通过传动装置驱动头部转动。本发明专利技术将驱动电机均安装在底座上，解决了现有机器人运动部分质量大、头部呈悬臂式结构的偏心而无法实现提高速度和运动精度的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水平多关节型机器人
本专利技术属于机器人领域，具体地说是一种水平多关节型机器人。
技术介绍
SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm)机器人，始于1980年，目的是为了能够高速、有效地解决自动化生产中的装配工序问题，由当时的日本山梨大学教授牧野洋为中心进行研发和产业化。所以，SCARA机器人也是装配机器人的典型代表。在大批量工业生产的时代，SCARA机器人以动作简洁、高速、低成本等特点，以3C电子产业(计算机、通讯和消费电子)为中心，取得了一定的应用成果，具体应用的工序有零件的抓取和摆放(插入)、点胶、锁螺丝、锡焊等，替代人工实现重复，质量要求高的工作。随着以定制化为主的工业新时代的到来，人类需要以柔性化，智能化为标志的更高性能的机器人，在更加广泛的领域，更加灵活地替代人工工作。装配型机器人的应用范围，也从3c行业向3p(食品、药品和化妆品)等一般工业领域发展。具体地说，协作机器人和智能机器人是机器人的发展方向。协作机器人，就是能够与人配合进行混合作业，需要安全，灵活，方便等性能，是传统流水线实现自动化的一个有效途径。智能机器人，是由物联网和大数据云计算做支撑，一定程度上应用人工智能技术的机器人，是实现工业4.0的重要基础。现有技术中协作机器人和智能机器人存在一些共通的本体问题。现有的水平多关节常规技术水平协作机器人一共有四个电机。常规技术驱动电机三个在运动部件(小臂)，一个在静止部件(底座)。于2017年12月12日公开、公开号为CN107457777A的专利技术专利“一种水平多关节SCARA型协作机器人”，包括可转动地相互连接的底座、主臂和头部，驱动电机两个在运动部件(小臂)，两个在静止部件(底座)；底座中设主臂驱动电机和头部驱动电机以及主臂传动机构和头部传动机构中的头部主动轴；头部中设置主轴，头部壳体中设置主轴驱动电机和相应传动机构，通过该传动机构连接所述主轴，使得主轴实现转动和上下移动的动作；主臂从动轴与底座壳体之间设置底座轴承装置，头部传动轴与主臂壳体之间设置主臂轴承装置。现有的协作机器人运动部分质量大，头部呈悬臂式结构的偏心而无法实现提高速度和运动精度。
技术实现思路
为了解决现有协作机器人存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水平多关节型机器人。该水平多关节型机器人的驱动电机均设置在静止部件(底座)上，头部驱动系统质量平衡，运动部件轻量化，运动惯量减小，有利于提高感应精度。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括底座、主臂、头部及主轴，所述底座上分别安装有主臂驱动单元、丝母驱动电机、花键母驱动电机及头部驱动电机，该主臂驱动单元的输出端与所述主臂的一端连接，主臂的另一端与所述头部的一端转动连接，该头部的一端分别设有中空同步带轮B及同步带轮轴B，所述同步带轮轴B的一端与主臂的另一端转动连接，该同步带轮轴B的另一端与头部的一端转动连接，所述中空同步带轮B转动安装于该同步带轮轴B的外部，所述头部的另一端分别转动安装有丝母及花键母，所述主轴分别与丝母及花键母相连，该主轴的下端连接有安装执行机构的末端法兰；所述主臂的一端上分别设有同步带轮A、中空同步带轮A及中空同步带轮C，其中中空同步带轮C转动安装于所述主臂的一端，该中空同步带轮C的一端通过头部传动装置A与头部驱动电机的输出端相连接，另一端通过头部传动装置B与所述头部的一端连接；所述中空同步带轮A转动安装于该中空同步带轮C的内部，该中空同步带轮A的一端通过花键母传动装置A与花键母驱动电机的输出端相连，另一端通过花键母传动装置B与所述中空同步带轮B的一端连接，该中空同步带轮B的另一端通过花键母传动装置C与所述花键母相连；所述同步带轮轴A转动安装于中空同步带轮A的内部，该同步带轮轴A的一端通过丝母传动装置A与所述丝母驱动电机的输出端连接，另一端通过丝母传动装置B与同步带轮轴B的一端相连，该同步带轮轴B的另一端通过丝母传动装置C与所述丝母连接；其中：所述同步带轮轴A包括上带轮A、中空轴A及下带轮A，该中空轴A转动安装于所述中空同步带轮A的内部，两端分别连接有上带轮A及下带轮A，该上带轮A通过所述丝母传动装置A与丝母驱动电机的输出端连接，所述下带轮A通过所述丝母传动装置B与同步带轮轴B的一端相连；所述丝母传动装置A包括同步带轮A及同步带A，所述丝母驱动电机的输出端连接同步带轮A，该同步带轮A通过同步带A与所述上带轮A相连；所述丝母传动装置B包括同步带B，该同步带B连接于所述下带轮A与所述同步带轮轴B的一端之间；所述中空同步带轮A包括上带轮C、中空轴C及下带轮C，该中空轴C转动安装于所述中空同步带轮C的内部，两端分别连接有上带轮C及下带轮C，该上带轮C通过花键母传动装置A与花键母驱动电机的输出端连接，所述下带轮C通过所述花键母传动装置B与所述中空同步带轮B的一端相连；所述花键母传动装置A包括同步带轮C及同步带D，所述花键母驱动电机的输出端连接同步带轮C，该同步带轮C通过同步带D与所述上带轮C相连；所述花键母传动装置B包括同步带E，该同步带E连接于所述下带轮C与所述中空同步带轮B的一端之间；所述中空同步带轮C包括彼此相连的上带轮E及下带轮E，连接后的上、下带轮E转动安装于所述主臂的一端，该上带轮E通过头部传动装置A与头部驱动电机的输出端连接，所述下带轮E通过头部传动装置B与所述头部的一端相连；所述头部传动装置A包括同步带轮D及同步带G，所述头部驱动电机的输出端连接同步带轮D，该同步带轮D通过同步带G与所述上带轮E相连；所述头部传动装置B包括同步带H及同步带轮D，该同步带轮D转动安装于所述主臂的另一端、并与所述头部的一端相连，所述同步带H连接于所述下带轮E与同步带轮D之间；所述同步带轮轴B包括上带轮B、中空轴B及下带轮B，该中空轴B的两端分别连接上带轮B及下带轮B，所述上带轮B与安装在头部一端的支撑座A转动连接，下带轮B与安装在所述主臂另一端的支撑座B转动连接；所述上带轮B通过丝母传动装置C与丝母相连，下带轮B通过丝母传动装置B与所述同步带轮轴A的另一端连接；所述丝母传动装置C包括同步带C及同步带轮B，该同步带轮B与所述丝母相连，并通过所述同步带C与上带轮B连接；所述中空同步带轮B包括上带轮D、中空轴D及下带轮D，该中空轴D转动安装于所述同步带轮轴B的外部，两端分别连接上带轮D及下带轮D，所述上带轮D通过花键母传动装置C与花键母相连，下带轮D通过花键母传动装置B与所述中空同步带轮A的另一端连接；所述花键母传动装置C包括同步带F及同步带轮C，该同步带轮C与所述花键母相连，并通过所述同步带F与上带轮D连接；所述主轴为花键丝杠，其外表面分别开设有与丝母连接的螺旋槽及与花键母连接的直线槽。本专利技术的优点与积极效果为：本专利技术通过将现有技术中设置在头部壳体内驱动头部运动的电机移到底座壳体内，解决了现有机器人运动部分质量大、头部呈悬臂式结构的偏心而无法实现提高速度和运动精度的问题；本专利技术的机器人头部驱动系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平多关节型机器人，包括底座、主臂、头部及主轴，其特征在于：所述底座(1)上分别安装有主臂驱动单元、丝母驱动电机(7)、花键母驱动电机(8)及头部驱动电机(9)，该主臂驱动单元的输出端与所述主臂(2)的一端连接，主臂(2)的另一端与所述头部(3)的一端转动连接，该头部(3)的一端分别设有中空同步带轮B(15)及同步带轮轴B(13)，所述同步带轮轴B(13)的一端与主臂(2)的另一端转动连接，该同步带轮轴B(13)的另一端与头部(3)的一端转动连接，所述中空同步带轮B(15)转动安装于该同步带轮轴B(15)的外部，所述头部(3)的另一端分别转动安装有丝母(16)及花键母(20)，所述主轴(5)分别与丝母(16)及花键母(20)相连，该主轴(5)的下端连接有安装执行机构的末端法兰(4)；所述主臂(2)的一端上分别设有同步带轮A(10)、中空同步带轮A(12)及中空同步带轮C(19)，其中中空同步带轮C(19)转动安装于所述主臂(2)的一端，该中空同步带轮C(19)的一端通过头部传动装置A与头部驱动电机(9)的输出端相连接，另一端通过头部传动装置B与所述头部(3)的一端连接；所述中空同步带轮A(12)转动安装于该中空同步带轮C(19)的内部，该中空同步带轮A(12)的一端通过花键母传动装置A与花键母驱动电机(8)的输出端相连，另一端通过花键母传动装置B与所述中空同步带轮B(15)的一端连接，该中空同步带轮B(15)的另一端通过花键母传动装置C与所述花键母(20)相连；所述同步带轮轴A(10)转动安装于中空同步带轮A(12)的内部，该同步带轮轴A(10)的一端通过丝母传动装置A与所述丝母驱动电机(7)的输出端连接，另一端通过丝母传动装置B与同步带轮轴B(13)的一端相连，该同步带轮轴B(13)的另一端通过丝母传动装置C与所述丝母(16)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水平多关节型机器人，包括底座、主臂、头部及主轴，其特征在于：所述底座(1)上分别安装有主臂驱动单元、丝母驱动电机(7)、花键母驱动电机(8)及头部驱动电机(9)，该主臂驱动单元的输出端与所述主臂(2)的一端连接，主臂(2)的另一端与所述头部(3)的一端转动连接，该头部(3)的一端分别设有中空同步带轮B(15)及同步带轮轴B(13)，所述同步带轮轴B(13)的一端与主臂(2)的另一端转动连接，该同步带轮轴B(13)的另一端与头部(3)的一端转动连接，所述中空同步带轮B(15)转动安装于该同步带轮轴B(15)的外部，所述头部(3)的另一端分别转动安装有丝母(16)及花键母(20)，所述主轴(5)分别与丝母(16)及花键母(20)相连，该主轴(5)的下端连接有安装执行机构的末端法兰(4)；所述主臂(2)的一端上分别设有同步带轮A(10)、中空同步带轮A(12)及中空同步带轮C(19)，其中中空同步带轮C(19)转动安装于所述主臂(2)的一端，该中空同步带轮C(19)的一端通过头部传动装置A与头部驱动电机(9)的输出端相连接，另一端通过头部传动装置B与所述头部(3)的一端连接；所述中空同步带轮A(12)转动安装于该中空同步带轮C(19)的内部，该中空同步带轮A(12)的一端通过花键母传动装置A与花键母驱动电机(8)的输出端相连，另一端通过花键母传动装置B与所述中空同步带轮B(15)的一端连接，该中空同步带轮B(15)的另一端通过花键母传动装置C与所述花键母(20)相连；所述同步带轮轴A(10)转动安装于中空同步带轮A(12)的内部，该同步带轮轴A(10)的一端通过丝母传动装置A与所述丝母驱动电机(7)的输出端连接，另一端通过丝母传动装置B与同步带轮轴B(13)的一端相连，该同步带轮轴B(13)的另一端通过丝母传动装置C与所述丝母(16)连接。


2.根据权利要求1所述的水平多关节型机器人，其特征在于：所述同步带轮轴A(10)包括上带轮A(1001)、中空轴A(1002)及下带轮A(1003)，该中空轴A(1002)转动安装于所述中空同步带轮A(12)的内部，两端分别连接有上带轮A(1001)及下带轮A(1002)，该上带轮A(1001)通过所述丝母传动装置A与丝母驱动电机(7)的输出端连接，所述下带轮A(1003)通过所述丝母传动装置B与同步带轮轴B(13)的一端相连。


3.根据权利要求2所述的水平多关节型机器人，其特征在于：所述丝母传动装置A包括同步带轮A(702)及同步带A(703)，所述丝母驱动电机(7)的输出端连接同步带轮A(702)，该同步带轮A(702)通过同步带A(703)与所述上带轮A(1001)相连；所述丝母传动装置B包括同步带B(1004)，该同步带B(1004)连接于所述下带轮A(1003)与所述同步带轮轴B(13)的一端之间。


4.根据权利要求1所述的水平多关节型机器人，其特征在于：所述中空同步带轮A(12)包括上带轮C(1201)、中空轴C(1202)及下带轮C(1203)，该中空轴C(1202)转动安装于所述中空同步带轮C(19)的内部，两端分别连接有上带轮C(1201)及下带轮C(1203)，该上带轮C(1201)通过花键母传动装置A与花键母驱动电机(8)的输出端连接，所述下带轮C(1203)通过所述花键母传动装置B与所述中空同步带轮B(15)的一端相连。


5.根据权利要求4所述的水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维金，王金涛，刘长斌，刘文，张恩涛，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21