一种六自由度关节机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种六自由度关节机器人，包括：底座、第一转动关节、第二转动关节、大臂组件、肘部组件和小臂组件，所述第一转动关节竖向连接在底座的上表面，所述第二转动关节横向连接在第一转动关节的一侧，且所述第一转动关节适于相对底座作水平圆周旋转运动，所述第二转动关节适于相对第一转动关节作竖直方向运动；所述大臂组件的一端转动连接在第二转动关节上，以适于在所述第二转动关节的驱动下作竖直方向运动，所述大臂组件的另一端侧部与所述肘部组件转动连接，所述肘部组件的另一侧与所述小臂组件连接。本实用新型专利技术通过设计一种六自由度关节机器人，减小启停所需转矩，降低电机负载，在满足强度的条件下，以使转速进一步提升。提升。提升。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度关节机器人


[0001]本技术涉及工业机器人
，特别涉及一种六自由度关节机器人。

技术介绍

[0002]目前，工业机器人已经广泛应用于汽车零部件、机械加工、电子电气、食品、橡胶及塑料工业、木材与家具制造业等领域中。
[0003]在工业生产中，采用工业机器人具有如下优点:改善劳动条件,提高生产效率；更强与可控的生产能力,缩短产品更新换代的周期；提升零件的处理能力与产品质量；消除枯燥乏味的工作,节约劳动力；提供更加安全的工作环境, 减轻工人的劳动强度,减少劳动风险。随着国内社会劳动力的过剩程度降低、单个工人成本增加、对产品质量更严格的要求、政府对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境，工业机器人及技术在中国已逐渐得到了政府和企业的重视。利用机器人技术提升我国工业生产水平、从制造业大国向强国转变，提高人民生活水平已成为全社会的共识。
[0004]目前，六自由度机器人的减速机主要采用普通减速机，导致机器人各轴的传动布局方式复杂，不仅影响各臂的结构强度，而且加剧传动齿轮齿部的磨损程度，不利于更好的啮合；
[0005]目前已公开的两种方案在四轴选型计算时，均需要考虑减速机承受弯矩在参数要求范围内。
[0006]另外，安装四轴电机和减速机，结构复杂，加工难度较大；使机器人三轴本体至负载的结构重心靠近末端，该部分结构的转动惯量与质量m和质心到三轴回转轴线的距离r的平方有关，因此三轴启停所需转矩较大，电机负载率较高，转速无法进一步提升。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于解决
技术介绍
中传统关节机器人可承受弯矩受限、电机负载率较高以及转速无法进一步提升的技术问题，从而提供一种六自由度关节机器人。
[0008]为至少解决上述问题之一，本技术提供一种六自由度关节机器人，包括底座、第一转动关节、第二转动关节、大臂组件、肘部组件和小臂组件，
[0009]所述第一转动关节竖向连接在所述底座的上表面，所述第二转动关节横向连接在所述第一转动关节的一侧，且所述第一转动关节适于相对所述底座作水平圆周旋转运动，所述第二转动关节适于相对所述第一转动关节作竖直方向运动；
[0010]所述大臂组件的一端转动连接在所述第二转动关节上，以适于在所述第二转动关节的驱动下作竖直方向运动，所述大臂组件的另一端侧部与所述肘部组件转动连接，所述肘部组件的另一侧与所述小臂组件连接。
[0011]可选地，所述的第一转动关节包括转台座、第一转动结构和第一驱动组件，
[0012]所述转台座包括位于所述底座正上方的转台底座、竖直连接在所述转台底座上表面一侧的第二转动安装座和连接在所述第二转动安装座外侧的转台走线槽；
[0013]所述第一转动结构包括竖直设置在所述转台底座内的底座套筒、水平套接在所述底座套筒顶部的第一从动斜齿轮以及水平套设连接在所述底座套筒底部的交叉滚子轴承和骨架油封，所述骨架油封位于所述交叉滚子轴承的底部端面；
[0014]所述第一驱动组件包括第一伺服电机、第一行星减速机和第一主动斜齿轮，所述第一行星减速机的输入轴固定连接在所述第一伺服电机的输出轴上，所述第一主动斜齿轮固定连接在所述第一行星减速机的输出轴上；
[0015]所述第一主动斜齿轮与所述第一从动斜齿轮啮合连接在所述转台底座内，以适于所述第一驱动组件带动所述第一转动结构作水平旋转运动；
[0016]所述第一伺服电机和所述第一行星减速机竖直连接在所述转台底座上，所述第一主动斜齿轮位于所述转台底座内，且所述转台底座的下端面固定连接在所述底座套筒的下端面，以适于所述转台座随所述第一转动结构作水平方向旋转运动。
[0017]可选地，所述转台底座包括开设在转台底座本体上的第一驱动安装槽和第一转动安装槽，所述第一转动安装槽位于所述转台底座本体的中心位置，所述第一驱动安装槽位于所述第一转动安装槽的一侧附近；
[0018]所述第一转动结构的顶部适于插设在所述第一转动安装槽内，所述第一驱动组件的底部适于插设在所述第一驱动安装槽内。
[0019]可选地，所述第二转动关节包括第二伺服电机和第二行星减速机，所述第二行星减速机远离所述第二伺服电机的一侧固定连接在所述第二转动安装座内，所述第二行星减速机的输入轴与所述第二伺服电机连接，所述第二行星减速机的输出轴与所述大臂组件连接，以适于所述第二转动关节带动所述大臂组件转动。
[0020]可选地，所述大臂组件包含大臂、大臂下连接结构和大臂上连接结构，所述大臂下连接结构设置在所述大臂靠近所述第二行星减速机的一侧，以适于与所述第二行星减速机的输出轴固定连接，所述大臂上连接结构设置在所述大臂的另一端的同侧，以适于与所述肘部组件固定连接；
[0021]所述大臂包括大臂本体、一体连接在所述大臂本体下端的大臂下安装座和一体连接在所述大臂本体上端的大臂上安装座，所述大臂下安装座适于与所述第二行星减速机的端面固定连接，所述大臂上安装座适于与所述肘部组件固定连接。
[0022]所述大臂下连接结构包括大臂下端盖、第一过线轴承座和第一深沟球轴承，所述第一过线轴承座和所述第一深沟球轴承适于套设在所述转台走线槽内，且所述大臂下端盖适于盖设在所述大臂下安装座上；
[0023]所述大臂上连接结构包括大臂上端盖和调整垫板，所述调整垫板安装在所述肘部组件上，所述大臂上端盖适于盖设在所述大臂上安装座上。
[0024]可选地，所述肘部组件包括第一驱动部件、第二驱动部件、第一驱动外壳和第二驱动外壳，所述第一驱动部件和所述第二驱动部件呈水平垂直交叉设置在所述第一驱动外壳和所述第二驱动外壳内，所述第一驱动外壳和所述第二驱动外壳组合连接构成所述第一驱动部件和所述第二驱动部件的外壳；
[0025]所述第一驱动部件伸出所述第一驱动外壳的端部与所述大臂组件的大臂上连接结构固定连接；
[0026]所述第二驱动部件伸出所述第二驱动外壳的端部适于与外部结构连接。
[0027]可选地，所述第一驱动部件包括三轴伺服电机、三轴伺服电机座、三轴驱动带轮、第一同步带和三轴减速机带轮组件，所述三轴伺服电机的输出轴与所述三轴驱动带轮连接，所述三轴伺服电机座的一侧与所述第一驱动外壳的内表面固定连接，另一侧与所述三轴伺服电机的端面固定连接，所述第一同步带的一端包绕在所述三轴驱动带轮上，另一端包绕在所述三轴减速机带轮组件上；
[0028]所述三轴减速机带轮组件包括三轴从动带轮、三轴过线套筒、外圈隔套、轴承和三轴轴承端盖，所述三轴从动带轮套设安装在所述三轴过线套筒的端部，所述外圈隔套和所述轴承依次安装在所述三轴过线套筒上，且所述三轴轴承端盖连接在所述三轴过线套筒的端部。
[0029]可选地，所述第二驱动部件包括四轴伺服电机、四轴伺服电机座、四轴驱动带轮、第二同步带和四轴减速机带轮组件，所述四轴驱动带轮固定连接在所述四轴伺服电机的输出轴上，所述四轴伺服电机座套设在所述四轴伺服电机的输出轴上，其一侧与所述四轴伺服电机的端面固定连接，另一端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六自由度关节机器人，其特征在于，包括底座(1)、第一转动关节(2)、第二转动关节(3)、大臂组件(4)、肘部组件(5)和小臂组件(6)，所述第一转动关节(2)竖向连接在所述底座(1)的上表面，所述第二转动关节(3)横向连接在所述第一转动关节(2)的一侧，且所述第一转动关节(2)适于相对所述底座(1)作水平圆周旋转运动，所述第二转动关节(3)适于相对所述第一转动关节(2)作竖直方向运动；所述大臂组件(4)的一端转动连接在所述第二转动关节(3)上，以适于在所述第二转动关节(3)的驱动下作竖直方向运动，所述大臂组件(4)的另一端侧部与所述肘部组件(5)转动连接，所述肘部组件(5)的另一侧与所述小臂组件(6)连接。2.根据权利要求1所述的六自由度关节机器人，其特征在于：所述的第一转动关节(2)包括转台座(21)、第一转动结构(22)和第一驱动组件(23)，所述转台座(21)包括位于所述底座(1)正上方的转台底座(211)、竖直连接在所述转台底座(211)上表面一侧的第二转动安装座(212)和连接在所述第二转动安装座(212)外侧的转台走线槽(213)；所述第一转动结构(22)包括竖直设置在所述转台底座(211)内的底座套筒(221)、水平套接在所述底座套筒(221)顶部的第一从动斜齿轮(222)以及水平套设连接在所述底座套筒(221)底部的交叉滚子轴承(223)和骨架油封(224)，所述骨架油封(224)位于所述交叉滚子轴承(223)的底部端面；所述第一驱动组件(23)包括第一伺服电机(231)、第一行星减速机(232)和第一主动斜齿轮(233)，所述第一行星减速机(232)的输入轴固定连接在所述第一伺服电机(231)的输出轴上，所述第一主动斜齿轮(233)固定连接在所述第一行星减速机(232)的输出轴上；所述第一主动斜齿轮(233)与所述第一从动斜齿轮(222)啮合连接在所述转台底座(211)内，以适于所述第一驱动组件(23)带动所述第一转动结构(22)作水平旋转运动；所述第一伺服电机(231)和所述第一行星减速机(232)竖直连接在所述转台底座(211)上，所述第一主动斜齿轮(233)位于所述转台底座(211)内，且所述转台底座(211)的下端面固定连接在所述底座套筒(221)的下端面，以适于所述转台座(21)随所述第一转动结构(22)作水平方向旋转运动。3.根据权利要求2所述的六自由度关节机器人，其特征在于：所述转台底座(211)包括开设在转台底座本体上的第一驱动安装槽(2111)和第一转动安装槽(2112)，所述第一转动安装槽(2112)位于所述转台底座本体的中心位置，所述第一驱动安装槽(2111)位于所述第一转动安装槽(2112)的一侧附近；所述第一转动结构(22)的顶部适于插设在所述第一转动安装槽(2112)内，所述第一驱动组件(23)的底部适于插设在所述第一驱动安装槽(2111)内。4.根据权利要求2所述的六自由度关节机器人，其特征在于：所述第二转动关节(3)包括第二伺服电机(31)和第二行星减速机(32)，所述第二行星减速机(32)远离所述第二伺服电机(31)的一侧固定连接在所述第二转动安装座(212)内，所述第二行星减速机(32)的输入轴与所述第二伺服电机(31)连接，所述第二行星减速机(32)的输出轴与所述大臂组件(4)连接，以适于所述第二转动关节(3)带动所述大臂组件(4)转动。5.根据权利要求4所述的六自由度关节机器人，其特征在于：所述大臂组件(4)包含大臂(41)、大臂下连接结构(42)和大臂上连接结构(43)，所述大臂下连接结构(42)设置在所
述大臂(41)靠近所述第二行星减速机(32)的一侧，以适于与所述第二行星减速机(32)的输出轴固定连接，所述大臂上连接结构(43)设置在所述大臂(41)的另一端的同侧，以适于与所述肘部组件(5)固定连接；所述大臂(41)包括大臂本体(411)、一体连接在所述大臂本体(411) 下端的大臂下安装座(412)和一体连接在所述大臂本体(411)上端的大臂上安装座(413)，所述大臂下安装座(412)适于与所述第二行星减速机(32)的端面固定连接，所述大臂上安装座(413)适于与所述肘部组件(5)固定连接；所述大臂下连接结构(42)包括大臂下端盖(421)、第一过线轴承座(422)和第一深沟球轴承(423)，所述第一过线轴承座(422)和所述第一深沟球轴承(423)适于套设在所述转台走线槽(213)内，且所述大臂下端盖(421)适于盖设在所述大臂下安装座(412)上；所述大臂上连接结构(43)包括大臂上端盖(431)和调整垫板(432)，所述调整垫板(432)安装在所述肘部组件(5)上，所述大臂上端盖(431)适于盖设在所述大臂上安装座(413)上。6.根据权利要求1所述的六自由度关节机器人，其特征在于：所述肘部组件(5)包括第一驱动部件(51)、第二驱动部件(52)、第一驱动外壳(53)和第二驱动外壳(54)，所述第一驱动部件(51)和所述第二驱动部件(52)呈水平垂直交叉设置在所述第一驱动外壳(53)和所述第二驱动外壳(54)内，所述第一驱动外壳(53)和所述第二驱动外壳(54)组合连接构成所述第一驱动部件(51...

【专利技术属性】
技术研发人员：易明珠，周志勇，
申请(专利权)人：湖北科峰智能传动股份有限公司，
类型：新型
国别省市：