机器人末端驱动器及机器人制造技术

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人末端驱动器及机器人。机器人末端驱动器包括滚珠丝杆、丝杆母、滚珠花键轴、花键母、连接件、辅助安装件、丝杆驱动机构以及花键驱动机构。丝杆母用于可转动地连接于机器人的关节主体，丝杆母通过螺纹副连接于滚珠丝杆，丝杆母用于驱动滚珠丝杆沿预定轴线的方向移动。滚珠花键轴与滚珠丝杆间隔设置，滚珠花键轴用于驱动机器人的执行端。花键母套设于滚珠花键轴之外，并与滚珠花键轴连接。连接件连接于滚珠丝杆及滚珠花键轴之间。丝杆驱动机构用于驱使丝杆母转动。花键驱动机构用于驱使花键母转动。上述机器人末端驱动器将转动运动和直线运动分别分散至滚珠花键轴和滚珠丝杆，提高了承载能力。载能力。载能力。

【技术实现步骤摘要】
机器人末端驱动器及机器人


[0001]本申请涉及机器人
，特别涉及一种机器人末端驱动器及机器人。

技术介绍

[0002]SCARA机器人(装配机器人)是一种圆柱坐标型工业机器人，具有工作效率高，运行可靠的特点，广泛应用于装配行业。在自动化及智能设备领域，经常会用到主轴既能绕轴向旋转，又可沿着轴向直线运动的场合。
[0003]现有的水平多关节机器人的末端轴采用复合式滚珠丝杆花键，复合式滚珠丝杆花键轴上复合了花键滚道和丝杆滚道，降低了轴的承载能力，因此这类机器人多用于轻负载的工况。复合式单杆滚珠丝杆花键轴无法承受大负载、高速度下的应用，如果选用大型号的复合式滚珠丝杆花键更难制造，造成制造成本较高。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种机器人末端驱动器，本申请还提供一种具有上述机器人末端驱动器的机器人。
[0005]第一方面，本申请提供一种机器人末端驱动器，包括滚珠丝杆、丝杆母、滚珠花键轴、花键母、连接件、辅助安装件、丝杆驱动机构以及花键驱动机构。丝杆母用于可转动地连接于机器人的关节主体，丝杆母通过螺纹副连接于滚珠丝杆，丝杆母用于驱动滚珠丝杆沿预定轴线的方向移动。滚珠花键轴与滚珠丝杆间隔设置，滚珠花键轴用于驱动机器人的执行端。花键母套设于滚珠花键轴之外，并与滚珠花键轴连接。连接件连接于滚珠丝杆及滚珠花键轴之间。丝杆驱动机构传动连接于丝杆母，以用于驱使丝杆母转动，丝杆母转动时带动滚珠丝杆沿预定轴线的方向移动，滚珠丝杆移动时通过连接件带动滚珠花键轴移动。花键驱动机构传动连接于花键母，以用于驱使花键母转动，花键母转动时带动滚珠花键轴转动。
[0006]在一些可选示例中，第一壳体包括主壳体和内壳，辅助安装件与花键母沿预定轴线的方向间隔设置，辅助安装件包括主体和辅助滚珠，主体的内侧壁设有容纳槽，滚珠花键轴的周壁上设有滚珠滑槽，主体套设于滚珠花键轴以使容纳槽和滚珠滑槽共同形成容纳通道；滚珠设置于容纳通道。
[0007]在一些可选示例中，丝杆母和花键母沿预定轴线的方向间隔排布。
[0008]在一些可选示例中，机器人末端驱动器还包括轴承，轴承套设于滚珠花键轴之外，并连接于滚珠花键轴与连接件之间。
[0009]在一些可选示例中，连接件的数量设置有两个，两个连接件分别位于滚珠丝杆的两端，滚珠花键轴的两端分别连接于两个连接件，花键母位于两个连接件之间。
[0010]第二方面，本申请实施例还提供一种机器人，包括关节主体以及上述的机器人末端驱动器，机器人末端驱动器连接于关节主体。
[0011]在一些可选示例中，机器人还包括基座，关节主体包括第一关节臂和第二关节臂，第一关节臂可转动地连接于基座，第二关节臂可转动地连接于第一关节臂，机器人末端驱
动器连接于第二关节臂。
[0012]在一些可选示例中，第一关节臂能够绕第一转轴相对于基座转动，第二关节臂能够绕第二转轴相对于第一关节臂转动；第一转轴和第二转轴彼此平行。
[0013]在一些可选示例中，第二关节臂设有安装腔，丝杆母、丝杆驱动机构、花键母、辅助安装件以及花键驱动机构均安装于安装腔；丝杆驱动机构包括丝杆驱动件和第一传动组件，花键驱动机构包括花键驱动件和第二传动组件，丝杆驱动件和花键驱动件均设置于安装腔靠近第一关节臂的一端。
[0014]在一些可选示例中，机器人还包括控制器，控制器设置于基座，丝杆驱动机构还包括丝杆线缆，丝杆线缆沿第二关节臂的长度方向以及第一关节臂的长度方向排布于关节主体内，丝杆线缆的一端连接于丝杆驱动件，另一端连接于控制器；或/及，花键驱动机构还包括连接于花键驱动件的花键线缆，花键线缆沿第二关节臂的长度方向以及第一关节臂的长度方向排布于关节主体内，花键线缆的一端连接于花键驱动件，另一端连接于控制器。
[0015]相对于现有技术，本申请实施例提供的机器人末端驱动器应用于机器人中时，丝杆驱动机构驱动丝杆母转动，带动滚珠丝杆沿预定轴线的方向相对于关节主体移动，滚珠丝杆通过连接件带动滚珠花键轴移动。花键驱动机构驱动花键母转动，带动滚珠花键轴相对于关节主体转动。将机器人的执行端的转动运动和直线运动分别分散至滚珠花键轴和滚珠丝杆，滚珠花键轴和滚珠丝杆可以共同承担机器人大负载运行时所产生的弯矩，提高了机器人的承载能力。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请一实施例提供的机器人的模块框图。
[0018]图2是本申请一实施例提供的机器人末端驱动器和关节主体的结构示意图。
[0019]图3是图2所示机器人末端驱动器和关节主体的内部结构示意图。
[0020]图4是图2所示机器人末端驱动器和关节主体的内部结构的平面图。
[0021]图5是图3所示机器人末端驱动器和第二关节臂的结构示意图
[0022]图6是图3所示机器人末端驱动器的滚珠丝杆和丝杆母的剖视图。
[0023]图7是图3所示机器人末端驱动器的滚珠花键轴和花键母的剖视图。
[0024]图8是图3所示机器人末端驱动器的辅助安装件和滚珠花键轴的剖视图。
[0025]标号说明：100、机器人末端驱动器；10、滚珠丝杆；11、丝杆母；12、螺纹槽；13、第一滚珠；30、滚珠花键轴；31、花键母；312、安装槽；314、第二滚珠；32、滚珠滑槽；33、滚珠通道；34、辅助安装件；341、主体；3412、容纳槽；343、辅助滚珠；345、容纳通道；50、连接件；70、丝杆驱动机构；72、丝杆驱动件；74、第一传动组件；76、丝杆线缆；90、花键驱动机构；92、花键驱动件；94、第二传动组件；96、花键线缆；110、轴承；200、机器人；20、关节主体；21、第一关节臂；211、第一壳体；212、内腔；214、第一减速机；216、第一驱动件；23、第二关节臂；231、第二壳体；232、安装腔；234、第二减速机；236、第二驱动件；40、基座；60、控制器；80、执行端。
具体实施方式
[0026]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人末端驱动器，应用于机器人，其特征在于，包括：滚珠丝杆；丝杆母，用于可转动地连接于所述机器人的关节主体，所述丝杆母通过螺纹副连接于所述滚珠丝杆，所述丝杆母用于驱动所述滚珠丝杆沿预定轴线的方向移动；滚珠花键轴，与所述滚珠丝杆间隔设置，所述滚珠花键轴用于驱动所述机器人的执行端；花键母，套设于所述滚珠花键轴之外，并与所述滚珠花键轴连接；连接件，连接于所述滚珠丝杆及所述滚珠花键轴之间；辅助安装件，套设于所述滚珠花键轴之外，并用于将所述滚珠花键轴连接于所述关节主体；丝杆驱动机构，传动连接于所述丝杆母，以用于驱使所述丝杆母转动，所述丝杆母转动时带动所述滚珠丝杆沿所述预定轴线的方向移动，所述滚珠丝杆移动时通过所述连接件带动所述滚珠花键轴移动；以及花键驱动机构，传动连接于所述花键母，以用于驱使所述花键母转动，所述花键母转动时带动所述滚珠花键轴转动。2.如权利要求1所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述辅助安装件与所述花键母沿所述预定轴线的方向间隔设置，所述辅助安装件包括主体和辅助滚珠，所述主体的内侧壁设有容纳槽，所述滚珠花键轴的周壁上设有滚珠滑槽，所述主体套设于所述滚珠花键轴以使所述容纳槽和所述滚珠滑槽共同形成容纳通道；所述滚珠设置于所述容纳通道。3.如权利要求1所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述丝杆母和所述花键母沿所述预定轴线的方向间隔排布。4.如权利要求1所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述机器人末端驱动器还包括轴承，所述轴承套设于所述滚珠花键轴之外，并连接于所述滚珠花键轴与所述连接件之间。5.如权利要求1～4中任意一项所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述连接件的数量设置有两个，两个所述连接件分别位于所述滚珠丝杆的两端，所述滚珠花...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，李晓博，张世光，
申请(专利权)人：库卡机器人广东有限公司，
类型：新型
国别省市：