一种工业机器人手臂的制作方法

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种工业机器人手臂。

背景技术：

工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

目前的工业机器人手臂多数都针对特定的生产或者搬运需求而特定生产，设计出来的工业机器人手臂过度专用，不能满足多场合的使用要求。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有工业机器人手臂中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种工业机器人手臂，自由度高，能够满足多场合的使用要求。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种工业机器人手臂，其包括：

旋转支撑底座，包括支撑底座和设置在所述支撑底座上的水平旋转驱动电机；

大臂组件，包括大臂、设置在所述支撑底座和所述大臂下部之间的第一旋转座、设置在所述大臂顶部的第二旋转座、设置在所述第一旋转座上并驱动所述大臂绕着所述第一旋转座纵向旋转的第一纵向旋转驱动电机和设置在所述第二旋转座上并驱动所述第二旋转座绕着所述大臂纵向旋转的第二纵向旋转驱动电机；以及

小臂组件，包括小臂和设置在所述第二旋转座上并驱动所述小臂轴向旋转的轴向旋转驱动电机；

其中，所述水平旋转驱动电机驱动所述第一旋转座水平旋转。

作为本发明所述的一种工业机器人手臂的一种优选方案，其中，所述支撑底座、大臂和小臂均由45号钢材制成。

作为本发明所述的一种工业机器人手臂的一种优选方案，其中，所述水平旋转驱动电机、所述第一纵向旋转驱动电机和所述第二纵向旋转驱动电机均为步进电机。

作为本发明所述的一种工业机器人手臂的一种优选方案，其中，还包括腕部，该腕部设置在所述小臂的尾端，并可相对所述小臂旋转，用于安装夹爪。

作为本发明所述的一种工业机器人手臂的一种优选方案，其中，还包括腕部旋转驱动组件，所述腕部旋转驱动组件包括：

腕部旋转驱动电机，设置在所述小臂上；

第一同步带齿轮，设置在所述腕部旋转驱动电机的输出轴上；

第二同步带齿轮，设置在所述腕部的旋转轴上；

同步带，套设在所述第一同步带齿轮和所述第二同步带齿轮上。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：该种工业机器人手臂，装配紧凑，可以水平旋转、在竖直平面内旋转并且轴向旋转，具有很高的自由度，可以满足多种场合的使用需求，而且在小臂的尾端安装可以装配夹爪的腕部和驱动腕部转动的驱动机构，实现腕部的灵活运动，对不同位置的物件进行抓取，而且该种工业机器人手臂采用步进电机驱动，精确度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种工业机器人手臂一实施方式的正视图；

图2为本发明一种工业机器人手臂一实施方式的侧视图；

图3为本发明一种工业机器人手臂一实施方式的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种工业机器人手臂，自由度高，能够满足多场合的使用要求。

图1-图3示出的是本发明一种工业机器人手臂一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图3，本实施方式的一种工业机器人手臂，其主体部分包括旋转支撑底座100、大臂组件200和小臂组件300。

旋转支撑底座100一方面作为该工业机器人手臂的整体支撑，另一方面用于驱动大臂组件200水平旋转，具体的，该支撑底座110和设置在支撑底座110上的水平旋转驱动电机120，水平旋转驱动电机120驱动大臂组件200上的第一旋转座220水平旋转。

大臂组件200用于带动自身纵向旋转并驱动小臂组件300纵向旋转，具体的，臂组件200包括大臂210、第一旋转座220、第二旋转座230、第一纵向旋转驱动电机240和第二纵向旋转驱动电机250，第一旋转座220设置在支撑底座110和大臂210下部，第二旋转座230设置在大臂210顶部，第一纵向旋转驱动电机240设置在第一旋转座220上并驱动大臂210绕着第一旋转座220纵向旋转，第二纵向旋转驱动电机250设置在第二旋转座230上并驱动第二旋转座230绕着大臂210纵向旋转。

小臂组件300包括小臂310和设置在第二旋转座230上并驱动小臂310轴向旋转的轴向旋转驱动电机320。

其中，支撑底座110、大臂210和小臂310均由45号钢材制成，提高该工业机器人手臂的刚度和强度。并且水平旋转驱动电机120、第一纵向旋转驱动电机240和第二纵向旋转驱动电机250均为步进电机，提高该工业机器人手臂的稳定性和精确性。

在本实施方式中，该工业机器人手臂还包括腕部400，该腕部400设置在小臂310的尾端，并可相对小臂310旋转，用于安装夹爪或者焊接枪等，满足多种使用需求。在本实施方式中，还包括腕部旋转驱动组件500，用于驱动腕部400的灵活旋转，具体的，该腕部旋转驱动组件500包括腕部旋转驱动电机510、第一同步带齿轮520和第二同步带齿轮530，腕部旋转驱动电机510设置在小臂310上，第一同步带齿轮520设置在腕部旋转驱动电机510的输出轴上，第二同步带齿轮530设置在腕部400的旋转轴上，同步带540套设在第一同步带齿轮520和第二同步带齿轮530上。当驱动腕部400旋转时，腕部旋转驱动电机510驱动第一同步带齿轮520旋转，第二同步带齿轮530跟随第一同步带齿轮520一同旋转驱动腕部400的旋转轴旋转，进而驱动腕部400旋转。

结合图1-图3，本实施方式的一种工业机器人手臂，具体使用过程如下：

（1）在该工业机器人手臂收到启动信号后，第一纵向旋转驱动电机240开始正向运动，检测传感器检测大臂组件200整体是否运动到位，到位后第一纵向旋转驱动电机240电机停止。

（2）第二纵向旋转驱动电机250开始正向运动，检测传感器检测小臂组件300整体是否运动到位，到位后电机停止。

（3）轴向旋转驱动电机320开始正向运动，并检测轴向旋转驱动电机320运转状况，运动到位后传感器反馈，停止转动。之后腕部400上安装的夹爪完成抓取任务。

（4）水平旋转驱动电机120正向运动，带动大臂组件200、小臂组件300和腕部400和抓取物一起做旋转运动，检测电机运转情况，到位后停止。腕部400安装的夹爪放松完成搬运。

（5）水平旋转驱动电机120电机开始反向运动，检测传感器检测底座是否回到原位，到位后水平旋转驱动电机120停止。

（6）轴向旋转驱动电机320开始反向运动，检测传感器检测小臂组件300整体是否回到原位，到位后轴向旋转驱动电机320停止。

（7）第二纵向旋转驱动电机250开始反向运动，检测传感器检测小臂组件300整体是否回到原位，到位后电机停止。

（8）收到启动信号后第一纵向旋转驱动电机240开始正向运动，检测传感器检测大臂组件200整体是否回到原位，到位后第一纵向旋转驱动电机240停止。

（9）机器人整体返回原位后等待下一次指令或是自动执行下一循环。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。