电子行业用吊装式无盲区装配机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体提供一种电子行业用吊装式无盲区装配机器人。

背景技术：

工业机器人，是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

目前，工业机械人在生产应用中还存在有以下不足：(1)机械臂不易作出360度旋转动作，进而影响机器人整体的操作精度；(2)机器人大多通过在其外部设置拖链来进行走线、布线，这很容易使线缆与运动部件发生干涉，进而影响运动部件的动作，而且将线缆布设于外部，也增加了走线难度。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种电子行业用吊装式无盲区装配机器人，该机器人的机械手臂总成能够很好的实现360度回转，且走线布局好，保护线缆不与任何运动发生干涉。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电子行业用吊装式无盲区装配机器人，包括电控箱和连接于所述电控箱上的机械手臂总成，所述机械手臂总成具有第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体均为呈横向布置的条状结构体，其中所述第一臂体通过一第一驱动机构连接于所述电控箱上，并还能够在所述第一驱动机构的带动下相对所述电控箱进行360度旋转；所述第二臂体通过一第二驱动机构连接于所述第一臂体上，并还能够在所述第二驱动机构的带动下相对所述第一臂体进行360度旋转；另外在所述第二臂体上还竖向设置有一用以传输动力的滚珠丝杠。

作为本发明的进一步改进，所述第一臂体通过一第一驱动机构连接于所述电控箱上，并还能够在所述第一驱动机构的带动下相对所述电控箱进行360度旋转的结构为：所述第一驱动机构包括第一伺服电机、第一减速机、第一皮带轮组、第一同步皮带和第一限位装置，其中，所述第一伺服电机和第一减速机均连接于所述电控箱上，所述第一皮带轮组由一对第一皮带轮组成，该对第一皮带轮分别固定套设于所述第一伺服电机的输出轴和所述第一减速机的输入端上，且该对第一皮带轮还通过所述第一同步皮带传动连接；所述第一减速机的输出端通过所述第一限位装置连接于所述第一臂体的长度方向一侧，且所述第一减速机与所述第一限位装置的协同作用还使得所述第一臂体能够相对所述电控箱进行360度旋转。

作为本发明的进一步改进，所述第一限位装置包括第一防护罩、两个第一限位基座和第一限位滚珠，其中，所述第一防护罩定位套设于所述第一减速机外，该两第一限位基座定位连接在所述第一臂体的长度方向一侧与所述第一减速机的输出端之间，且在每一所述第一限位基座朝向所述防护罩的一侧面上各形成有一圆弧形的第一限位沟道，两个所述第一限位沟道还对接成一环体结构；另外在所述第一防护罩朝向所述第一限位基座的一侧上还形成有槽口朝下的第一限位槽，所述第一限位槽与该两第一限位沟道相配合，并共同构成一供收容所述第一限位滚珠的第一限位通道。

作为本发明的进一步改进，所述第二臂体布置于所述第一臂体的下方，且所述第二臂体通过一第二驱动机构连接于所述第一臂体上，并还能够在所述第二驱动机构的带动下相对所述第一臂体进行360度旋转的结构为：所述第二驱动机构包括第二伺服电机、第二减速机、第二皮带轮组、第二同步皮带和第二限位装置，其中，所述第二伺服电机和第二减速机均连接于所述第一臂体上，所述第二皮带轮组由一对第二皮带轮组成，该对第二皮带轮分别固定套设于所述第二伺服电机的输出轴和所述第二减速机的输入端上，且该对第二皮带轮还通过所述第二同步皮带传动连接；所述第二减速机的输出端通过所述第二限位装置连接于所述第二臂体的长度方向一侧，且所述第二减速机与所述第二限位装置的协同作用还使得所述第二臂体能够相对所述第一臂体进行360度旋转。

作为本发明的进一步改进，在所述第二臂体长度方向一侧的上侧面上还定位设置有一连接座，所述第二减速机的输出端通过所述第二限位装置与所述连接座相连接。

作为本发明的进一步改进，所述第二限位装置包括第二防护罩、两个第二限位基座和第二限位滚珠，其中，所述第二防护罩定位套设于所述第二减速机外，该两第二限位基座定位连接在所述第二减速机的输出端与所述连接座的上端之间，且在每一所述第二限位基座朝向所述第二防护罩的一侧面上各形成有一圆弧形的第二限位沟道，两个所述第二限位沟道亦对接成一环体结构；另外在所述第二防护罩朝向所述第二限位基座的一侧上还形成有槽口朝下的第二限位槽，所述第二限位槽与该两第二限位沟道相配合，并共同构成一供收容所述第二限位滚珠的第二限位通道。

作为本发明的进一步改进，所述第一减速机和第二减速机均为中空结构，其中在所述第一减速机的空腔内插置有一竖向并用以走线的第一护线钢套，在所述第二减速机的空腔内插置有一竖向并用以走线的第二护线钢套。

作为本发明的进一步改进，所述第一护线钢套的轴向两端均伸出所述第一减速机外，且所述第一护线钢套的上轴端定位插置在与所述第一减速机相配合的第一皮带轮中，所述第一护线钢套的下轴端通过轴承与所述第一臂体的长度方向一侧相连接；

所述第二护线钢套的轴向两端均伸出所述第二减速机外，且所述第二护线钢套的轴向两端还分别通过轴承对应与所述第一臂体的长度方向另一侧和所述连接座的上端相连接。

作为本发明的进一步改进，所述滚珠丝杠包括一竖向的丝杠轴和一对主动螺母，所述丝杠轴的外周面上形成有两段滚珠滚动槽，该两段滚珠滚动槽呈上下布置，且该两段滚珠滚动槽的螺纹方向相反，该对主动螺母各分别通过复数个滚珠螺合于该两段滚珠滚动槽上，且该对主动螺母还分别活动设置于所述第二臂体上；

还设有第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三驱动电机和第四驱动电机，其中，所述第三驱动电机定位设置于所述第二臂体上，并能够驱动一所述主动螺母旋转；所述第四驱动电机亦定位设置于所述第二臂体上，并能够带动另一所述主动螺母旋转，且所述第四驱动电机还与所述第三驱动电机同步运行、且运转方向相反。

作为本发明的进一步改进，所述第三驱动电机能够驱动一所述主动螺母旋转的结构为：所述第三驱动机构还包括有一对第三皮带轮和第三同步皮带，该对第三皮带轮分别固定套设于所述第三驱动电机的输出轴和一所述主动螺母，且该对第三皮带轮还通过所述第三同步皮带传动连接；

所述第四驱动电机能够带动另一所述主动螺母旋转的结构为：所述第三驱动机构还包括有第四皮带轮、固定轴、一对第五皮带轮和联轴器，所述第四皮带轮定位套设在所述第四驱动电机的输出轴上，所述固定轴定位设置于所述第二臂体上，一所述第五皮带轮与所述联轴器同轴套设于所述固定轴上，另一所述第五皮带轮定位套设于另一所述主动螺母上，且所述第四皮带轮与一所述第五皮带轮之间、以及所述联轴器与另一所述第五皮带轮之间各分别通过一第四同步皮带传动连接。

本发明的有益效果是：①通过在第一减速机的输出端与第一臂体之间设置第一限位装置，藉以该第一限位装置中的第一限位滚珠滑动可很好的实现第一臂体进行360度回转，并且在过位时，第一限位滚珠与第一防护罩上的第一限位槽内壁碰撞，从而形成限位保护；此外，还将两第一限位沟道的侧立壁内表面、以及第一限位槽的侧立壁内表面设计为相互配合的斜锲面结构，可有效降低第一限位滚珠与两第一限位沟道及第一限位槽碰撞时的冲击力度，提高了第一限位装置的使用寿命；同上所述，本申请还在第二减速机的输出端与连接座之间设置一与上述第一限位装置结构相同的第二限位装置，亦能够很好的实现第二臂体进行360度回转，提高第二限位装置的使用寿命。②将所述第一、二减速机设计为中空结构，并分别在第一、二减速机内插置第一、二护线钢套，既利于走线，又可保证第一、二护线钢套在高速回转时不与第一、二减速机内壁摩擦，保护线缆不与任何运动发生干涉。

附图说明

图1为本发明所述电子行业用吊装式无盲区装配机器人的剖面结构示意图；

图2为图1所示A部的放大结构示意图；

图3为图1所示B部的放大结构示意图；

图4为图1所示第三驱动机构与滚珠丝杠装配在一起的结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——电控箱 21——第一臂体

22——第二臂体 23——滚珠丝杠

230——丝杠轴 231——主动螺母

3——第一驱动机构 30——第一伺服电机

31——第一减速机 32——第一同步皮带

33——第一限位装置 330——第一防护罩

331——第一限位基座 332——第一限位滚珠

333——第一限位通道 4——第二驱动机构

40——第二伺服电机 41——第二减速机

42——第二同步皮带 43——第二限位装置

430——第二防护罩 431——第二限位基座

432——第二限位滚珠 433——第二限位通道

5——连接座 6——第一护线钢套

7——第二护线钢套 80——第三驱动电机

81——第四驱动电机 82——第三同步皮带

83——第四皮带轮 84——固定轴

85——第五皮带轮 86——联轴器

具体实施方式

下面参照图对本发明的优选实施例进行详细说明。

实施例1：

一种电子行业用吊装式无盲区装配机器人，包括电控箱1和连接于所述电控箱1上的机械手臂总成，所述机械手臂总成具有第一臂体21和第二臂体22，所述第一臂体21和第二臂体22均为呈横向布置的条状结构体，其中所述第一臂体21通过一第一驱动机构3连接于所述电控箱1上，并还能够在所述第一驱动机构3的带动下相对所述电控箱1进行360度旋转；所述第二臂体22通过一第二驱动机构4连接于所述第一臂体21上，并还能够在所述第二驱动机构4的带动下相对所述第一臂体21进行360度旋转；另外在所述第二臂体22上还竖向设置有一用以传输动力的滚珠丝杠23。

在本实施例中，所述第一臂体21通过一第一驱动机构3连接于所述电控箱1上，并还能够在所述第一驱动机构3的带动下相对所述电控箱1进行360度旋转的结构为：所述第一驱动机构3包括第一伺服电机30、第一减速机31、第一皮带轮组、第一同步皮带32和第一限位装置33，其中，所述第一伺服电机30和第一减速机31均连接于所述电控箱1上，所述第一皮带轮组由一对第一皮带轮组成，该对第一皮带轮分别固定套设于所述第一伺服电机30的输出轴和所述第一减速机31的输入端上，且该对第一皮带轮还通过所述第一同步皮带32传动连接；所述第一减速机31的输出端通过所述第一限位装置33连接于所述第一臂体21的长度方向一侧，且所述第一减速机31与所述第一限位装置33的协同作用还使得所述第一臂体21能够相对所述电控箱1进行360度旋转。

优选的，所述第一限位装置33包括第一防护罩330、两个第一限位基座331和第一限位滚珠332，其中，所述第一防护罩330定位套设于所述第一减速机31外，该两第一限位基座331定位连接在所述第一臂体21的长度方向一侧与所述第一减速机31的输出端之间，即该两第一限位基座331的一侧均与所述第一臂体21的长度方向一侧定位连接，该两第一限位基座331的另一侧均与所述第一减速机31的输出端定位连接，且在每一所述第一限位基座331朝向所述防护罩330的一侧面上各形成有一圆弧形的第一限位沟道，两个所述第一限位沟道还对接成一环体结构，可避免第二限位滚珠卡死和意外磨损；另外在所述第一防护罩330朝向所述第一限位基座331的一侧上还形成有槽口朝下的第一限位槽，所述第一限位槽与该两第一限位沟道相配合，并共同构成一供收容所述第一限位滚珠332的第一限位通道333。藉以第一限位装置33中的第一限位滚珠滑动可实现第一臂体360度回转，并且在过位时，第一限位滚珠与第一防护罩上的第一限位槽内壁碰撞，从而形成限位保护；此外，还将两第一限位沟道的侧立壁内表面、以及第一限位槽的侧立壁内表面设计为相互配合的斜锲面结构，可有效降低第一限位滚珠与两第一限位沟道及第一限位槽碰撞时的冲击力度，提高了第一限位装置的使用寿命。

在本实施例中，所述第二臂体22布置于所述第一臂体21的下方，且所述第二臂体22通过一第二驱动机构4连接于所述第一臂体21上，并还能够在所述第二驱动机构4的带动下相对所述第一臂体21进行360度旋转的结构为：所述第二驱动机构4包括第二伺服电机40、第二减速机41、第二皮带轮组、第二同步皮带42和第二限位装置43，其中，所述第二伺服电机40和第二减速机41均连接于所述第一臂体21上，所述第二皮带轮组由一对第二皮带轮组成，该对第二皮带轮分别固定套设于所述第二伺服电机40的输出轴和所述第二减速机41的输入端上，且该对第二皮带轮还通过所述第二同步皮带42传动连接；所述第二减速机41的输出端通过所述第二限位装置43连接于所述第二臂体22的长度方向一侧，且所述第二减速机41与所述第二限位装置43的协同作用还使得所述第二臂体22能够相对所述第一臂体21进行360度旋转。

优选的，在所述第二臂体22长度方向一侧的上侧面上还定位设置有一连接座5，所述第二减速机41的输出端通过所述第二限位装置43与所述连接座5相连接，即第二驱动机构4通过带动连接座5进行360度旋转，进而实现带动第二臂体22进行360度旋转。

优选的，所述第二限位装置43包括第二防护罩430、两个第二限位基座431和第二限位滚珠432，其中，所述第二防护罩430定位套设于所述第二减速机41外，该两第二限位基座431定位连接在所述第二减速机41的输出端与所述连接座5的上端之间，即该两第二限位基座431的一侧均与所述第二减速机41的输出端定位连接，该两第二限位基座431的另一侧均与所述连接座5的上端定位连接，且在每一所述第二限位基座431朝向所述第二防护罩430的一侧面上各形成有一圆弧形的第二限位沟道，两个所述第二限位沟道亦对接成一环体结构，可避免第二限位滚珠卡死和意外磨损；另外在所述第二防护罩430朝向所述第二限位基座431的一侧上还形成有槽口朝下的第二限位槽，所述第二限位槽与该两第二限位沟道相配合，并共同构成一供收容所述第二限位滚珠432的第二限位通道433。藉以第二限位装置43中的第二限位滚珠滑动可实现第二臂体360度回转，并且在过位时，第二限位滚珠与高刚度的第二防护罩上的第二限位槽内壁碰撞，从而形成限位保护；此外，还将两第二限位沟道的侧立壁内表面、以及第二限位槽的侧立壁内表面设计为相互配合的斜锲面结构，可有效降低第二限位滚珠与两第二限位沟道及第二限位槽碰撞时的冲击力度，提高了第二限位装置的使用寿命。

在本实施例中，所述第一减速机31和第二减速机41均为中空结构，其中在所述第一减速机31的空腔内插置有一竖向并用以走线的第一护线钢套6，在所述第二减速机41的空腔内插置有一竖向并用以走线的第二护线钢套7。将所述第一、二减速机设计为中空结构，并分别在第一、二减速机内插置第一、二护线钢套，既利于走线，又可保证第一、二护线钢套在高速回转时不与第一、二减速机内壁摩擦，保护线缆不与任何运动发生干涉。

优选的，所述第一护线钢套6的轴向两端均伸出所述第一减速机31外，且所述第一护线钢套6的上轴端定位插置在与所述第一减速机相配合的第一皮带轮中，所述第一护线钢套6的下轴端通过轴承与所述第一臂体21的长度方向一侧相连接；

所述第二护线钢套7的轴向两端均伸出所述第二减速机41外，且所述第二护线钢套7的轴向两端还分别通过轴承对应与所述第一臂体21的长度方向另一侧和所述连接座5的上端相连接。

在本实施例中，所述滚珠丝杠23包括一竖向的丝杠轴230和一对主动螺母231，所述丝杠轴230的外周面上形成有两段滚珠滚动槽，该两段滚珠滚动槽呈上下布置，且该两段滚珠滚动槽的螺纹方向相反，该对主动螺母231各分别通过复数个滚珠螺合于该两段滚珠滚动槽上，且该对主动螺母231还分别活动设置于所述第二臂体22上；

还设有第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三驱动电机80和第四驱动电机81，其中，所述第三驱动电机80定位设置于所述第二臂体22上，并能够驱动一所述主动螺母231旋转；所述第四驱动电机81亦定位设置于所述第二臂体22上，并能够带动另一所述主动螺母231旋转，且所述第四驱动电机81还与所述第三驱动电机80同步运行、且运转方向相反。第三、四驱动电机同步运行、且运转方向相反，可实现将丝杠轴圆周方向上的运动抵消，只剩下轴向运动。

优选的，所述第三驱动电机80能够驱动一所述主动螺母231旋转的结构为：所述第三驱动机构还包括有一对第三皮带轮和第三同步皮带82，该对第三皮带轮分别固定套设于所述第三驱动电机80的输出轴和一所述主动螺母231，且该对第三皮带轮还通过所述第三同步皮带82传动连接；

所述第四驱动电机81能够带动另一所述主动螺母231旋转的结构为：所述第三驱动机构还包括有第四皮带轮83、固定轴84、一对第五皮带轮85和联轴器86，所述第四皮带轮83定位套设在所述第四驱动电机81的输出轴上，所述固定轴84定位设置于所述第二臂体22上，一所述第五皮带轮85与所述联轴器86同轴套设于所述固定轴84上，另一所述第五皮带轮85定位套设于另一所述主动螺母231上，且所述第四皮带轮83与一所述第五皮带轮85之间、以及所述联轴器86与另一所述第五皮带轮85之间各分别通过一第四同步皮带传动连接。此外在本申请中，第一、二、三、四伺服电机附件各设置有线缆转接器，从而能够减少穿过第一、二护线钢套的线缆，利于走线。