一种水平四自由度工业机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及工业机器人技术领域，尤其是指一种水平四自由度工业机器人。包括基座、主臂、副臂、主臂电机、副臂电机以及第一传动机构与第二传动机构，主臂电机通过主臂减速机带动主臂旋转，实现水平范围内粗定位，副臂电机通过副臂减速机带动副臂旋转，实现水平方向精确定位；在第一传动机构中，第一伺服电机通过同步带驱动滚珠丝杠旋转，且使得滚珠花键上下运动，实现垂直方向的精确定位；在第二传动机构中，第二伺服电机通过同步带驱动滚珠花键旋转，当在滚珠花键的末端安装上夹具，实现夹具在水平方向上姿态的精确调整。本实用新型专利技术结构简单轻化，安装调试更方便，能有效缩短研发生产周期；控制精度高，操作方便。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及工业机器人
，尤其是指一种水平四自由度工业机器人。包括基座、主臂、副臂、主臂电机、副臂电机以及第一传动机构与第二传动机构，主臂电机通过主臂减速机带动主臂旋转，实现水平范围内粗定位，副臂电机通过副臂减速机带动副臂旋转，实现水平方向精确定位；在第一传动机构中，第一伺服电机通过同步带驱动滚珠丝杠旋转，且使得滚珠花键上下运动，实现垂直方向的精确定位；在第二传动机构中，第二伺服电机通过同步带驱动滚珠花键旋转，当在滚珠花键的末端安装上夹具，实现夹具在水平方向上姿态的精确调整。本技术结构简单轻化，安装调试更方便，能有效缩短研发生产周期；控制精度高，操作方便。【专利说明】—种水平四自由度工业机器人
本技术涉及工业机器人
，尤其是指一种水平四自由度工业机器人。
技术介绍
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CMS)的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量和产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以降低生产成本，有着十分重要的意义。工业机器人关键技术在于两方面:机械结构与控制系统。一款优秀的工业机器人应当具备稳定、轻便、精准的机械结构和具有充分柔性控制、开放性的模块化、故障自诊断与安全维护、以及网络互联的控制系统。在现有技术中的工业机器人存在以下缺点:机器主体采用铸件，因采用铸造件导致体积大，结构笨重，额定载重小，成本难以降低。主臂与副臂电机与减速机之间均采用同步带传动，精度难以保证。电机普遍采用相对位置编码器伺服电机，需外置零位传感器，可靠性降低；相对位置编码器导致每次开机需要回原点，因此导致潜在的结构干涉，使程序复杂化。
技术实现思路
本技术针对现有技术的问题提供一种水平四自由度工业机器人，其结构简单轻化，安装调试更方便，故障率低；而且控制操作简单方便，使用成本小。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案:—种水平四自由度工业机器人，包括基座、主臂、副臂、主臂电机和副臂电机，所述主臂电机设置于基座，主臂电机与主臂的一端连接并驱动主臂旋转，所述主臂的另一端与副臂的一端可转动连接，所述副臂电机设置于副臂，且该副臂电机与副臂连接并驱动副臂旋转；所述副臂上安装有可作二维运动的执行装置，所述执行装置包括有第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构与第二传动机构连接；所述基座设置有接线端头，所述主臂电机、副臂电机和传动装置均通过导线与接线端头电连接。进一步的,所述第一传动机构包括有滚珠丝杠、同步带、同步带轮和第一伺服电机，第二传动机构包括有滚珠花键、同步带、同步带轮和第二伺服电机；所述滚珠花键、滚珠丝杠、第一伺服电机和第二伺服电机分别固定安装于副臂上，且滚珠花键、滚珠丝杠、第一伺服电机和第二伺服电机均连接有同步带轮，所述第一伺服电机通过同步带驱动滚珠丝杠旋转，所述第二伺服电机通过同步带驱动滚珠花键旋转；所述滚珠丝杠与滚珠花键之间设有连接板，所述连接板的一端与滚珠花键的顶端固定连接，其另一端与滚珠丝杠的螺母连接。其中，本技术还包括有主臂减速机和副臂减速机，所述主臂减速机安装在主臂电机与主臂之间，所述副臂减速机安装在副臂电机与副臂之间。其中，所述主臂电机、副臂电机、第一伺服电机和第二伺服电机均为绝对值编码器伺服电机。其中，所述副臂还设置有固线架，所述固线架的下端与副臂固定连接。进一步的，所述固线架与基座之间设置有外置护线管，所述外置护线管的一端与固线架的顶端贯通且固定连接，该外置护线管的另一端与基座的背部贯通且固定连接。其中，所述第一伺服电机、第二伺服电机与副臂之间均设置有“几”字型的支撑架，所述第一伺服电机、第二伺服电机分别与支撑架的上端部可拆卸连接，所述支撑架的下端部通过螺钉与副臂可拆卸连接。其中，所述副臂上设置有用于支撑滚珠丝杠的固定座，该固定座的下方与副臂固定连接；所述固定座的中间设置有轴承，所述滚珠丝杠通过轴承与固定座连接。其中，所述副臂上设置有保护外壳，所述保护外壳将执行装置包履在内部。本技术的有益效果:本技术所提供的一种水平四自由度工业机器人包括基座、主臂、副臂、主臂电机、副臂电机以及第一传动机构与第二传动机构，主臂电机通过主臂减速机带动主臂旋转，实现水平范围内粗定位，副臂电机通过副臂减速机带动副臂旋转，实现水平方向精确定位；在第一传动机构中，第一伺服电机通过同步带驱动滚珠丝杠旋转，且使得滚珠花键上下运动，实现垂直方向的精确定位；在第二传动机构中，第二伺服电机通过同步带驱动滚珠花键旋转，当在滚珠花键的末端安装上夹具，实现夹具在水平方向上姿态的精确调整。本技术结构简单轻化，安装调试更方便，能有效缩短研发生产周期；控制精度高，操作方便。【专利附图】【附图说明】图1为本技术一种水平四自由度工业机器人的结构示意图。图2为本技术一种水平四自由度工业机器人的内部机构图。图3为本技术一种水平四自由度工业机器人的另一视角的内部机构图。图4为本技术一种水平四自由度工业机器人的主臂和副臂的摆动角度示意图。图5为本技术一种水平四自由度工业机器人的执行装置的结构示意图在图1至图5中的附图标记包括:1 一基座2—主臂21—主臂电机22—主臂减速机 3—副臂31—副臂电机32一副臂减速机 33—固线架34—保护外壳4 一滚珠花键5—滚珠丝杠 51—螺母6一同步带7—同步带轮8一第一伺服电机9一第二伺服电机 10—连接板11一接线端头12—外置护线管 13—支撑架14 一固定座15—轴承。【具体实施方式】为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。参见图1至图5，以下结合附图对本技术进行详细的描述。本技术所提供的一种水平四自由度工业机器人，包括基座1、主臂2、副臂3、主臂电机21和副臂电机31，所述基座I 一般固定安装于工作台上，所述主臂电机21设置于基座I，主臂电机21与主臂2的一端连接并驱动主臂2旋转，所述主臂2的另一端与副臂3的一端可转动连接，所述副臂电机31设置于副臂3，且该副臂电机31与副臂3连接并驱动副臂3旋转；所述副臂3上安装有可作二维运动的执行装置，所述执行装置包括有第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构与第二传动机构连接；所述基座I设置有接线端头11，所述主臂电机21、副臂电机31和传动装置均通过导线与接线端头11电连接。进一步的,本技术中所述第一传动机构包括有滚珠丝杠5、同步带6、同步带轮7和第一伺服电机8，第二传动机构包括有滚珠花键4、同步带6、同步带轮7和第二伺服电机9 ;所述滚珠花键4、滚珠丝杠5、第一伺服电机8和第二伺服电机9分别固定安装于副臂3上，且滚珠花键4、滚珠丝杠5、第一伺服电机8和第二伺服电机9均连接有同步带轮7，所述第一伺服电机8通过同步带6驱动滚珠丝杠5旋转，所述第二伺服电机9通过同步带6驱动滚珠花键4旋转；所述滚珠丝杠5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏余红，
申请(专利权)人：东莞市实达光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：