SCARA机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种SCARA机器人，包括：移动平台和倒装于移动平台上的机械臂。移动平台包括：导轨、滑动连接在导轨上的安装座、以及连接安装座的第一驱动组件；机械臂包括：连接安装座的第一摆臂、铰接第一摆臂的第二摆臂、连接在第一摆臂与第二摆臂之间的第二驱动组件、垂直穿设在第二摆臂上的滚珠花键轴、连接滚珠花键轴的第三驱动组件、以及连接滚珠花键轴的第四驱动组件。上述SCARA机器人，采用平移倒装的结构设置，使得SCARA机器人的第一轴改变为平移运动，使得SCARA机器人具有可移动的基点，再配合倒装的安装形式，使得机械臂可以沿工件的布局方向进行移动，从而克服动作死区，并且在不改变臂展的前提下，扩大动作区域。扩大动作区域。扩大动作区域。

【技术实现步骤摘要】
SCARA机器人


[0001]本技术涉及自动化设备
，特别是涉及一种SCARA机器人。

技术介绍

[0002]SCARA(Selective Complaince Assembly Arm，选择顺应性装配机器手臂) 机器人，是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。
[0003]目前市场上的SCARA机器人都固定安装在台架上，所以其动作区域A1的大小由SCARA机器人的臂展所决定，若超出了其动作区域A1，一般考虑选用臂展更大规格的SCARA机器人，或者对其所安装在的自动化平台做更改，这两种情况的考虑都会造成成本的增加，且一般情况下SCARA机器人采用正装设置都会存在动作死区B1。例如，如图1所示，工件C1、工件C2、以及工件C3 依次排布在直线上。工件C2和工件C3均不在SCARA机器人的动作区域A1 内，为适应这种工件C布局，如果选用臂展更大的SCARA机器人，可以使得工件C1和工件C3都进入到SCARA机器人的工作范围，但因工件C2所处位置较为特殊，处于SCARA机器人1轴的旋转中心轴附近，所处的位置为SCARA 机器人的动作死区B1，该动作死区B1是SCARA机器人普遍存在的情况；综上所述问题，为了解决工件C3和工件C2不在其动作区域A1的情况，考虑把放置工件C的工作台设计成可平移的工作台与SCARA机器人协同动作，方可解决问题。上述的解决方案都使得结构变得复杂和成本的增加。

技术实现思路

[0004]基于此，本技术提供一种SCARA机器人，采用平移倒装的结构设置，使得SCARA机器人的第一轴改变为平移运动，使得SCARA机器人具有可移动的基点，再配合倒装的安装形式，使得机械臂可以沿工件的布局方向进行移动，从而克服动作死区，并且在不改变臂展的前提下，扩大动作区域。
[0005]一种SCARA机器人，包括：
[0006]移动平台；移动平台包括：导轨、滑动连接在导轨上的安装座、以及连接安装座的第一驱动组件；第一驱动组件用于带动安装座沿导轨平移运动；以及
[0007]倒装于移动平台上的机械臂；机械臂包括：连接安装座的第一摆臂、铰接第一摆臂的第二摆臂、连接在第一摆臂与第二摆臂之间的第二驱动组件、垂直穿设在第二摆臂上的滚珠花键轴、连接滚珠花键轴的第三驱动组件、以及连接滚珠花键轴的第四驱动组件；第二驱动组件用于带动第二摆臂相对第一摆臂转动；第三驱动组件用于带动滚珠花键轴相对第二摆臂升降运动；第四驱动组件用于带动滚珠花键轴相对第二摆臂自转运动。
[0008]上述SCARA机器人，在工作时，移动平台的第一驱动组件可以带动安装座沿导轨平移运动，而机械臂通过第一摆臂安装在安装座上，因此，可以实现机械臂的平移运动，而SCARA机器人的第一轴也从传统的旋转运动改良为平移运动。同时，机械臂倒装在移动平台上，机械臂的动作区域不会被移动平台所遮挡。第二驱动组件带动第二摆臂相对第一摆臂转动，实现SCARA机器人的第二轴的旋转运动。第三驱动组件带动滚珠花键轴升降运动，实
现SCARA机器人的第三轴的升降运动。第四驱动组件带动滚珠花键轴自转运动，实现SCARA机器人的第四轴的旋转运动。通过上述设计，采用平移倒装的结构设置，使得SCARA 机器人的第一轴改变为平移运动，使得SCARA机器人具有可移动的基点，再配合倒装的安装形式，使得机械臂可以沿工件的布局方向进行移动，从而克服动作死区，并且在不改变臂展的前提下，扩大动作区域。
[0009]在其中一个实施例中，第一驱动组件包括：第一电机、连接第一电机的丝杆、以及套接丝杆的第一螺母；丝杆与导轨的延伸方向一致；第一螺母连接安装座；第一电机用于带动丝杆转动以驱动连接第一螺母的安装座沿导轨直线运动。采用电机与丝杆的驱动结构，使得移动平台可以带动机械臂实现精准和稳定的平移运动。
[0010]在其中一个实施例中，丝杆和导轨的数量均为一个，且丝杆和导轨均设置于安装座的上方。采用单丝杆和单导轨的设计，可以简化移动平台的结构，控制简单，有利于降低成本。
[0011]在其中一个实施例中，丝杆和导轨的数量均为两个，且一个丝杆对应安装在一个导轨上；两个丝杆分别设置于安装座的两侧。设置位于安装座两侧的双丝杆和双导轨，可以为滚珠花键轴的Z轴升降运动提供更多的空间。
[0012]在其中一个实施例中，第二驱动组件包括：安装在第一摆臂与第二摆臂之间的电机座、安装在电机座上的第二电机、连接第二电机的第一机轴、以及连接第一机轴的第一减速机。第二电机带动第一机轴转动，再经过第一减速机增大输出力矩，为第一摆臂与第二摆臂的相对转动提供稳定的驱动力。
[0013]在其中一个实施例中，第二驱动组件安装在第一摆臂连接第二摆臂的一端，且第二驱动组件与第一摆臂共轴。在工作时，第二驱动组件以第一摆臂为基座带动第二摆臂转动。
[0014]在其中一个实施例中，第三驱动组件包括：套接滚珠花键轴的第二螺母、套接第二螺母的第二机轴、以及套接第二机轴的第三电机；滚珠花键轴贯穿第三电机。第三电机通过第二机轴、第二螺母套接在滚珠花键轴上，使得第三电机以直驱的方式带动滚珠花键轴升降运动，免去同步带的使用，提高第三轴运动的传动精度和传动效率。
[0015]在其中一个实施例中，第三驱动组件还包括：套接第二机轴的刹车轴和套接刹车轴的制动器。通过制动器带动刹车轴以实现第二机轴的刹车动作，从而克服工作时的惯性所引起的精度下降的问题。
[0016]在其中一个实施例中，第四驱动组件包括：安装在第二摆臂上的R轴机座、连接R轴机座的第二减速机、连接第二减速机的第四电机、连接第二减速机的第一主动带轮、连接第一主动带轮的第一同步带、连接第一同步带的第一从动带轮、以及安装在第一从动带轮上的花键母；花键母套接滚珠花键轴。第四电机经过第二减速机增大输出力矩后，再通过第一主动带轮、第一同步带、以及第一从动带轮带动花键母转动，从而驱动滚珠花键轴转动以实现第四轴运动。
[0017]在其中一个实施例中，第三驱动组件包括：安装在第二摆臂上的第五电机、连接第五电机的第二主动带轮、连接第二主动带轮的第二同步带、连接第二同步带的第二从动带轮、以及安装在第二从动带轮上的第三螺母；第三螺母接滚珠花键轴。第五电机通过第二主动带轮、第二同步带、以及第二从动带轮带动第三螺母转动，从而驱动滚珠花键轴升降以实
现第三轴运动。
附图说明
[0018]图1为传统的SCARA机器人的动作区域的示意图；
[0019]图2为本技术的实施例一的SCARA机器人的示意图；
[0020]图3为图2所示的SCARA机器人中的移动平台的示意图；
[0021]图4为图3所示的移动平台的另一视角的示意图；
[0022]图5为图2所示的SCARA机器人中的机械臂的示意图；
[0023]图6为图5所示的机械臂的局部视图；
[0024]图7为图6所示的机械臂的分解图；
[0025]图8为图6所示的机械臂的局部剖视图；
[0026]图9为图5所示的机械臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCARA机器人，其特征在于，包括：移动平台；所述移动平台包括：导轨、滑动连接在所述导轨上的安装座、以及连接所述安装座的第一驱动组件；所述第一驱动组件用于带动所述安装座沿所述导轨平移运动；以及倒装于所述移动平台上的机械臂；所述机械臂包括：连接所述安装座的第一摆臂、铰接所述第一摆臂的第二摆臂、连接在所述第一摆臂与所述第二摆臂之间的第二驱动组件、垂直穿设在所述第二摆臂上的滚珠花键轴、连接所述滚珠花键轴的第三驱动组件、以及连接所述滚珠花键轴的第四驱动组件；所述第二驱动组件用于带动所述第二摆臂相对所述第一摆臂转动；所述第三驱动组件用于带动所述滚珠花键轴相对所述第二摆臂升降运动；所述第四驱动组件用于带动所述滚珠花键轴相对所述第二摆臂自转运动。2.根据权利要求1所述的SCARA机器人，其特征在于，所述第一驱动组件包括：第一电机、连接所述第一电机的丝杆、以及套接所述丝杆的第一螺母；所述丝杆与所述导轨的延伸方向一致；所述第一螺母连接所述安装座；所述第一电机用于带动所述丝杆转动以驱动连接所述第一螺母的所述安装座沿所述导轨直线运动。3.根据权利要求2所述的SCARA机器人，其特征在于，所述丝杆和所述导轨的数量均为一个，且所述丝杆和所述导轨均设置于所述安装座的上方。4.根据权利要求2所述的SCARA机器人，其特征在于，所述丝杆和所述导轨的数量均为两个，且一个所述丝杆对应安装在一个所述导轨上；两个所述丝杆分别设置于所述安装座的两侧。5.根据权利要求1所述的SCARA机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，陈汉辉，
申请(专利权)人：深圳市卓博机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：