直线摆臂机器人的制作方法

本实用新型专利涉及机器人领域，特别涉及一种直线摆臂机器人。

背景技术：

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。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。

在生产线的作业环境中，需要一种沿生产线覆盖操作空间大的工业机器人，在现有技术中的工业机器人存在以下缺点：机械臂采用关节式结构，覆盖空间不合理，无法满足生产线的作业需求。

针对现有技术的不足，研发者有必要研制一种覆盖范围大，覆盖空间合理的机器人。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种直线摆臂机器人，其目的在于，提供一种覆盖范围大，覆盖空间合理的机器人。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是，一种直线摆臂机器人，包括移动臂，所述移动臂搭载在直线运动机构的滑块上，所述直线运动机构的滑块上搭载有移动臂，摆动臂的一端铰接在移动臂上，摆动臂的另一端安装升降装置，升降装置的升降方向垂直于摆动臂摆动平面，升降装置还连接有可使其绕其轴心旋转的装置。

优选的，所述直线运动机构滑块所搭载的移动臂为伸出的长条形支撑臂，移动臂连接有第一电机。

优选的，所述摆动臂由安装在摆动臂上的第二电机驱动，第二电机连接有第一减速器，第一减速器位于第二电机下方的安装座内。

优选的，第二电机输出轴的旋转轴心位于摆动臂的摆动轴心。

优选的，所述升降装置采用滚珠花键直线运动系统，所述滚珠花键直线运动系统包括滚珠花键套和滚珠花键轴，滚珠花键套通过固定座安装在摆动臂上，滚珠花键套套在垂直穿过摆动臂摆动平面的滚珠花键轴上，摆动臂上还安装有第三电机，所述第三电机与滚珠花键套连接，将电机的旋转运动转换为滚珠花键轴的轴向移动。

优选的，所述摆动臂上还设置有第二减速器和第四电机，第二减速器和第四电机通过第一组同步带轮连接，第二减速器与滚珠花键套通过第二组同步带轮连接，该机构使滚珠花键轴绕自轴旋转，滚珠花键轴下端为机器人执行部件安装位。

优选的，滚珠花键轴的上下两端分别安装有限位块，直线运动机构的两端设置有限位装置。

优选的，所述摆动臂上还设置有固定导线组的固线架，直线运动机构的滑块上设有支架，连接电源和控制系统的导线组架在固线架和支架上。

本实用新型采用了直线运动机构，将直线运动机构和关节式机械臂结合，扩大了机器人的操作覆盖空间，提高了机器人的承载能力。

驱动摆动臂摆动的第二电机的输出轴轴心位于摆动臂的摆动轴心上，使机构布局紧凑合理。

滚珠花键直线运动系统连接有独立驱动升降和旋转的驱动机构，驱动旋转的第四电机和滚珠花键轴之间设有第二减速器，使机器人的控制精度大大提高。

摆动臂上设有固线架，导轨滑块上设有支架，连接电源和控制系统的导线固定在固线架和支架上，与现有的机器人缠绕式导线布局相比，导线可以随着滑块移动相对固定在机器人手臂上，提高导线的使用寿命。

按照本实用新型，直线运动机构搭载的移动臂提供水平移动自由度，摆动臂为提供水平旋转摆动的关节式机械臂，滚珠花键直线运动系统提供垂直于摆动平面移动的自由度和绕自轴旋转的自由度，各机械臂连接有独立的驱动机构。

按照本实用新型，本实用新型提供一种直线摆臂机器人，适用于组装，搬运，涂胶等应用环境，具有覆盖空间合理，覆盖范围大的优点。

附图说明

图1为本实用新型的外形图；

图2为本实用新型中移动臂的结构图；

图3为本实用新型中摆动臂和滚珠花键直线运动系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种直线摆臂机器人，包括直线运动机构2，移动臂3和摆动臂10，移动臂3搭载在直线运动机构2上的滑块上，摆动臂10为关节式机械臂，其一端与移动臂3铰接，另一端沿摆动平面垂直安装有升降装置。

如图2所示，移动臂3搭载在直线运动机构2的滑块上，第一电机1驱动移动臂3在直线运动机构2上做水平直线运动，移动臂3具体为伸出的支撑臂，直线运动机构2上安装有限位装置15。

如图3所示，摆动臂10具体为关节式机械臂，其一端与滑块3铰接，另一端安装有升降装置，摆动臂10上安装有第二电机11，第二电机11的输出轴的轴心位于摆动臂10的摆动轴心，第二电机11下方的安装座上装有第一减速器13。

升降装置垂直安装于摆动臂的摆动平面，在摆动臂10上设有支撑座12，支撑座12上安装有滚珠花键套8，滚珠花键轴7垂直穿过摆动臂的摆动平面且与滚珠花键套8配合，滚珠花键轴7下端安装机器人的执行部件，滚珠花键轴7两端还装有限位块16。

第三电机6驱动滚珠花键轴7升降运动，第四电机5与第二减速器9通过第一组同步带轮18连接，第二减速器9与滚珠花键套8通过第二组同步带轮17连接，该机构使滚珠花键轴7绕自身轴线旋转，第三电机6，第四电机5和第二减速器9安装在摆动臂上。

所述摆动臂10上还设置有固定导线组的固线架4，直线运动机构的滑块上设有支架14，连接电源和控制系统的导线组架在固线架4和支架14上。

本实用新型采用了直线运动机构，将直线运动机构和关节式机械臂结合，扩大了机器人的操作覆盖空间，提高了机器人的承载能力。

驱动摆动臂摆动的第二电机的输出轴轴心位于摆动臂的摆动轴心上，使机构布局紧凑合理。

滚珠花键直线运动系统连接有独立驱动升降和旋转的驱动机构，驱动旋转的第四电机和滚珠花键轴之间设有第二减速器，使机器人的控制精度大大提高。

摆动臂上设有固线架，导轨滑块上设有支架，连接电源和控制系统的导线固定在固线架和支架上，与现有的机器人缠绕式导线布局相比，导线可以随着滑块移动相对固定在机器人手臂上，提高导线的使用寿命。

按照本实用新型，移动臂为提供水平移动自由度的直线运动机构，摆动臂为提供水平旋转摆动的关节式机械臂，滚珠花键直线运动系统提供竖直方向移动和绕自轴旋转两个独立的自由度，各运动副连接有独立的驱动机构，其中摆动臂和滚珠花键直线运动系统还连接有减速机构，滚珠花键轴的下端安装机械手。

本实用新型可以适用于组装，搬运，涂胶等应用环境，具有覆盖范围大，承载能力强的特点。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。