一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构总成制造技术

一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构总成，其包括伸缩驱动机构和摆动驱动机构，所述的伸缩驱动机构包括独立伸缩驱动电机和独立伸缩传动机构，所述的摆动驱动机构包括独立摆动驱动电机和独立摆动传动轴，所述的独立摆动传动轴位于所述的独立伸缩传动机构中心，所述的独立摆动传动机构驱动机器人臂摆动支架做轴向伸缩运动，所述的独立摆动传动机轴驱动固定于摆动支架旋转轴上的操作机构做摆动运动。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，两套驱动机构共同设置在机器人臂上，从而实现两套独立驱动机构最终的控制对象是同一个操作机构。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构，特别涉及一种可实现机器人臂操作机构伸缩与摆动的复合传动机构。
技术介绍
现有的自动喷涂设备有串联式机器人、并联式机器人和往复式自动喷涂机，它们实现机器人臂伸缩和摆动的方法各不相同。串联式机器人是靠大臂和小臂的角度控制以及3R手腕的控制来实现机器人臂操作机构的伸缩和摆动；并联式机器人是通过并联分支机构的同步和不同步运行来实现机器人臂操作机构伸缩和摆动；往复式自动喷涂机结构比较单一，没有机器人臂伸缩和摆动功能。串联式机器人和并联式机器人实现机器人臂伸缩摆动功能需要通过复杂的传动机构和繁琐的电气编程控制实现。
技术实现思路
本技术提供一种结构简单、控制方便、性能可靠的机器人臂伸缩和摆动复合传动机构，可实现机器人臂操作机构的伸缩与摆动的复合运动。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是其包括有伸缩驱动机构和摆动驱动机构；所述的伸缩驱动机构和所述的摆动驱动机构共同设置在机器人臂上。所述的伸缩驱动机构包括伸缩驱动电机、伸缩传动机构，所述的伸缩驱动机构最终带动机器人臂的操作机构做直线伸缩运动；所述的摆动驱动机构包括摆动驱动电机、摆动传动机构，所述的摆动驱动机构最终带动机器人臂的操作机构支架转动，操作机构随操作机构支架转动。本技术公开了一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构总成，其包括伸缩驱动机构和摆动驱动机构，所述的伸缩驱动机构包括独立伸缩驱动电机和独立伸缩传动机构，所述的摆动驱动机构包括独立摆动驱动电机和可伸缩传动轴，其特征在于，所述的可伸缩传动轴穿过所述的独立伸缩传动机构的中心，所述的独立伸缩传动机构驱动机器人臂摆动支架做轴向伸缩运动，所述的独立摆动传动轴驱动固定于摆动支架旋转轴上的操作机构做摆动运动。所述的独立伸缩传动机构包括空心滚珠丝杠和丝杠螺母组成的丝杠螺母副、滚珠花键轴套和空心滚珠花键轴组成的滚珠花键滑动副，所述的独立伸缩驱动电机正反转动最终带动摆动支架做伸缩运动。所述的独立摆动传动机构包括内矩形花键轴和外矩形花键轴组成的伸缩传动轴畐O、主动锥齿轮和从动锥齿轮组成的锥齿轮副，所述的独立摆动驱动电机正反转动最终带动所述的操作机构做摆动运动。所述的可伸缩传动轴穿过所述的空心滚珠丝杠中心和所述的空心滚珠花键轴中心。所述的空心滚珠花键轴在所述的滚珠花键轴套中心内滑动。所述的伸缩驱动机构包括滚珠花键轴套、空心滚珠花键轴、空心滚珠丝杠、第一压盖、第一胀紧套、连接座、丝杠螺母、伸缩杆外套、轴承座、轴承、支架、伸缩驱动皮带轮、传送带、伸缩从动皮带轮、第二压盖、第二胀紧套及摆动支架，其特征在于，所述的空心滚珠丝杠和丝杠螺母组成丝杠螺母副，所述的滚珠花键轴套和所述的空心滚珠花键轴组成滚珠花键传动副，通过所述的第一压盖、第一胀紧套、连接座、第二压盖、第二胀紧套将所述的丝杠螺母、连接座、空心滚珠花键轴、摆动支架组成一个共同随动体。所述的伸缩驱动电机轴承固定在所述的支架上，所述的伸缩驱动电机输出轴通过连接键和锁紧螺母与伸缩驱动皮带轮相连，所述的伸缩驱动皮带轮通过所述的传动带带动伸缩所述的从动皮带轮转动，从而带动所述的空心滚珠丝杠做旋转运动。 所述的独立摆动传动机构包括外矩形花键套、摆动从动皮带轮、传动带、摆动驱动皮带轮、行星减速机、摆动驱动电机、内矩形花键轴、主动锥齿轮、从动锥齿轮、操作机构支架的旋转轴及操作机构，其特征在于，所述的外矩形花键套和所述的内矩形花键轴组成可伸缩传动轴副、所述的主动锥齿轮和所述的从动锥齿轮组成锥齿轮副。所述的摆动驱动电机经行星减速机减速后带动摆动驱动皮带轮转动,通过传动带带动摆动从动皮带轮转动，进而带动所述的可伸缩传动轴转动，通过动力传递带动锥齿轮·传动副运行，最终带动和从动锥齿轮同固定于操作机构支架上的旋转轴的转动，操作机构随之转动。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，因此，它能实现机器人臂的操作机构单独伸缩运动，也能实现机器人臂的操作机构单独摆动运动，更能实现机器人臂的操作机构伸缩与摆动的复合运动。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，因此对两套独立驱动电机的程序控制简单，既可以对机器人臂的操作机构单独伸缩运动控制，也可以对机器人臂的操作机构单独摆动运动控制，更可以对机器人臂的操作机构伸缩与摆动的复合运动控制，既可以对两套独立驱动电机串行控制，也可以对两套独立驱动电机并行控制。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，两套驱动机构共同设置在机器人臂上，因此其将机器人臂旋转运动与直线伸缩运动集合为一体，旋转运动传递部件置于直线伸缩运动传递部件内，经过优化设计，结构简洁的同时不影响整体尺寸，同时可以大大降低整个机器人的设计尺寸和机器人占用空间。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，因此一旦出现运动故障，可以快速排查故障原因，便于快速防护和保养。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，所述的伸缩驱动机构包括伸缩驱动电机、伸缩传动机构，所述的伸缩驱动机构最终带动机器人臂的操作机构做直线伸缩运动；所述的摆动驱动机构包括摆动驱动电机、摆动传动机构，所述的摆动驱动机构最终带动机器人臂的操作机构支架转动，操作机构随操作机构支架转动。当本技术伸缩和摆动复合传动机构安装于喷涂机器人臂后，可以操控喷枪做伸缩运动及±90°的摆动运动，可以有效的排除工件在喷涂过程中的喷涂死角，优化喷涂效果。由于两套独立驱动电机和两套既独立又有关联的传动机构，两套驱动机构共同设置在机器人臂上，独立之处在于其所做传递运动是经过两套传动机构实现的，关联之处在于其最终的控制对象是同一个操作机构，机器人臂的伸缩驱动机构驱动摆动支架轴向伸缩运动，而机器人臂的摆动驱动机构驱动操作机构在一定角度范围内摆动，从而实现两套独立驱动机构最终的控制对象是同一个操作机构。因此其将机器人臂旋转运动与直线伸缩运动集合为一体，旋转运动传递部件置于直线伸缩运动传递部件内，由于其结构合理、投资省、运行费用低，可实现对工件(以轿车车身为例)的侧面及上下面圆弧过渡段的喷涂作业，有效地保证了车身的表面喷涂处理的质量。同时因其结构旋转与伸缩功能结合，整体尺寸又较小，可大大降低喷房的设计尺寸，起到产业节能环保的目的。附图说明图I为带本技术伸缩摆动驱动机构的喷漆机器人示意图；图2为本技术伸缩摆动驱动机构总成的示意图；图3为图2中A向伸缩摆动驱动机构总成端面示意图； 图4为图2中E-E截面首I]视图；图5A-5D为本技术伸缩驱动机构缩回状态的示意图；图5B- 分别为图5A所示的I，II，III局部放大图；图6A为本技术伸缩驱动机构伸展状态的示意图；图6B-6C分别为图6A中H_H，G-G剖视图；图7A为本技术摆动驱动机构的示意图；图7B-7C分别为图7A中1-1，J-J剖视图；图8A-8C分别为图7中B向的摆动驱动操作机构不同摆幅角度示意图；其中附图标记分别表示如下101为喷漆机器人臂的升降装置、102为喷漆机器人臂的左右移动装置、103为喷漆机器人臂的旋转装置、104为喷漆机器人臂的伸缩和摆动驱动机构总成、105为喷漆机器人的电缆及输漆管道支架、106为喷漆机器人的电控系统、107为喷漆机器人的输调漆系统、I为外矩形花键套、2为滚珠花键本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构总成，其包括伸缩驱动机构和摆动驱动机构，所述的伸缩驱动机构包括独立伸缩驱动电机和独立伸缩传动机构，所述的摆动驱动机构包括独立摆动驱动电机和可伸缩传动轴，其特征在于，所述的可伸缩传动轴穿过所述的独立伸缩传动机构的中心，所述的独立伸缩传动机构驱动机器人臂摆动支架做轴向伸缩运动，所述的独立摆动传动轴驱动固定于摆动支架旋转轴上的操作机构做摆动运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仇云杰，仇云林，姚启宏，王国连，张葛林，杨亚，
申请(专利权)人：江苏长虹汽车装备集团有限公司，盐城市绿蓝清工业环保空调有限公司，
类型：实用新型
国别省市：