装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3-自由度手腕结构和桌面式直角坐标机器人的结合型机器人。具体是，桌面式直角坐标机器人的工具装配轴上结合三自由度手腕装置的工业机器人。
【背景技术】
[0002]一般作为直角坐标机器人比较典型的是在底面上固定设置的支撑框架上向直角水平方向有X轴框架向X轴方向被可滑动地设置，该X轴框架上向直角垂直方向有Y轴框架向Z轴方向被可驱动地设置，该Y轴框架的一侧面有具备作业用手等的滑动部件向Y轴方向可直交运动地安装设置的系列型直角坐标型机器人(见图5(A))。
[0003]与系列型直角坐标机器人不同，比较普遍的是基座上分别装配两个轴，其余一个轴装配在两个轴中的某一个轴上，可向XYZ方向实施驱动的桌面式直角坐标机器人(见图5⑶)。
[0004]桌面式直角坐标机器人是将作业对象物装配在与基座置于水平的X轴，将作业工具装配在与X轴垂直方向的Z轴，利用控制程序实施作业的机器人。
[0005]桌面式直角坐标机器人与大型制造用机器人不同，属于大小只有桌子程度的中小型机器人，主要应用于家电、移动工具、汽车等精密IT产品生产，但从作业工具的作业方向上自由度为0，故在作业工具方向需要变更的作业的应用上受到一些限制。因此须从提高桌面式直角坐标机器人效率的角度进一步实施开发。
[0006]为提高桌面式直角坐标机器人的效率，大韩民国公开专利公报10-2012-0055970公开了一种“装载分度器的桌面式自动点胶机”。
[0007]大韩民国公开专利公报10-2012-0055970的桌面式机器人是为提高作业效率，在作业对象即放置产品的支架上装配旋转分度器和盘，与作业工具作业时，使产品按既定角度旋转，改善可调整作业方向的1-自由度，但从需要调整方向的作业上的应用上仍然受到限制。
[0008](先有技术文献)
[0009](专利文献)
[0010](专利文献I)大韩民国公开专利公报10-2012-0055970
【发明内容】
[0011](技术问题)
[0012]为解决上述问题，本发明提供一种结合可确保桌面式直角坐标机器人的作业用手的3自由度的手腕装置的桌面式直角坐标机器人。
[0013]并提供一种可控制终端受动器姿势的具有3自由度的手腕装置上应用6自由度并联机器人的手腕部驱动机构，由桌面式机器人和并联机器人结合形成的一种新型桌面式机器人。
[0014](技术方案)
[0015]为解决所述问题，本发明所采用的技术方案是，提供一种装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人，包括:桌面式直角坐标机器人，X轴驱动部、Y轴驱动部和Z轴驱动部相互向直角方向实施直线运动；以及手腕装置，装配在所述Z轴驱动部上，利用通过驱动源以各个旋转轴为准实施旋转运动的第一至第三旋转部件实现3-自由度。
[0016]优选地，所述手腕装置上装配有作业工具，所述X轴驱动部或Y轴驱动部上附着作业对象物。
[0017]所述X轴驱动部与位于基座上面的X轴导杆可滑动地连接；所述Y轴驱动部与由装配在所述基座两侧面的一对纵向支撑轴和连接所述一对纵向支撑轴的横向支撑轴组成的吊架型支撑轴的所述横向支撑轴即Y轴导杆可滑动地连接；所述Z轴驱动部与连接于所述Y轴驱动部的Z轴导杆可滑动地连接。
[0018]所述X轴驱动部与位于基座上面的X轴导杆可滑动地连接；所述Y轴驱动部与连接于所述X轴驱动部的Y轴导杆可滑动地连接；所述Z轴驱动部固定在所述基座的两侧面上装配的一对纵向支撑轴和连接所述一对纵向支撑轴的横向支撑轴上。
[0019]所述手腕装置的组成包括:手腕部，由以第一至第三旋转轴为准相互分别向相互直角方向旋转的第一至第三旋转部件组成；三个驱动轴，为了以所述手腕部和接头部为介质传递动力而连接；三个驱动电机，向所述三个驱动轴传递旋转力。
[0020]所述桌面式直角坐标机器人位于与地面形成水平的基座上；所述手腕装置的组成包括:手腕部，实现连接于所述Z轴驱动部的手腕部；驱动部，向所述手腕部传递驱动力，与所述基座形成水平面的同时装配在位于上部的基准面。
[0021](有益效果)
[0022]根据上述的有关本发明的结构，本发明的有益效果是，提供一种结合可确保桌面式直角坐标机器人作业用手3自由度的手腕装置的桌面式直角坐标机器人。
[0023]可以对可控制终端受动器姿势的具有3自由度的手腕装置应用6自由度并联机器人的手腕部驱动机构，由桌面式机器人和并联机器人结合实现一种新型的工业机器人机构。
[0024]与传统的6自由度并联机器人相比，可以实现相同的6自由度机器人的同时作业领域广泛，也可以降低制造成本而具有价格竞争优势，基座上装配可驱动手腕的电机而拥有手腕重量轻且体积小的优点。
【附图说明】
[0025]图1是本发明一个实施例的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的透视图；
[0026]图2是本发明另一个实施例的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的透视图；
[0027]图3是本发明的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的3-自由度手腕结构图；
[0028]图4是本发明的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的3-自由度手腕装置的驱动机构；
[0029]图5是传统的直角坐标机器人的例不图。
[0030](符号说明)
[0031]100，200:装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标型机器人
[0032]110，210:桌面式直角坐标型机器人
[0033]120,220:手腕装置111,211:基座
[0034]112，212: X轴驱动部113，213: Y轴驱动部
[0035]114，214: Z轴驱动部115,215:吊架型支撑轴
[0036]115a, 215a:纵向支撑轴 115b:Y轴导杆
[0037]215b:横向支撑轴116，216:X轴导杆
[0038]117，223:Z 轴导杆118,218:壳
[0039]118a, 218a:上面基座121，221:手腕部
[0040]122，222:接头部123，223:驱动轴
[0041]311，312，313:旋转部件 311a, 312a, 313a:旋转轴
[0042]411a, 411b, 411c:驱动电机 412，413，414:支架组件
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图，对本发明的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的结构及其作用效果详细进行说明。
[0044]图1是本发明一个实施例的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人的透视图
[0045]如图1所示，本发明的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人(100)其组成大体上包括桌面式直角坐标机器人(110)和3-自由度手腕装置(120)。
[0046]桌面式直角坐标机器人(110)以基座(111)为准有两个轴分别装配在基座(111)上，剩余一个轴装配在上述两个轴中的一个轴。
[0047]基座上有X轴驱动部(112)装配在基座(111)上面向X轴方向驱动，吊架型支撑轴(115)装配在基座(111)两侧面的状态下，Y轴驱动部(113)以吊架型支撑轴(115)为准向Y轴方向驱动，Z轴驱动部(114)以吊架型支撑轴(115)和Y轴驱动部(113)为准向Z轴方向驱动。
[0048]吊架型支撑轴(115)由装配在基座(111)两侧面且置于纵向的一对纵向支撑轴(115a)和将一对纵向支撑轴(115a)水平连接的横向支撑轴即Y轴导杆(115b)的交叉角型形成。
[0049]X轴驱动部(112)与基座(111)上面形成的(或装配的)X轴导杆部(116)可实施滑动直线往复运动地结合，Y轴驱动部(113)与Y轴导杆(115b)结合，可向Y轴方向实施滑动直线往复运动，Z轴驱动部(114)与Z轴导杆(117)结合，可向Z轴方向实施滑动直线往复运动。Z轴导杆(117)的一侧面与Y轴驱动部(113)结合，另一侧面与Z轴驱动部(114)
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[0050]桌面式直角坐标机器人(110)的外侧可以形成可构成外箱的壳(118)。
[0051]壳(118)的上面基座(118a)形成3_自由度手腕装置(120)的驱动部被固定装配的基准平面。
[0052]实现3-自由度的手腕部(121)装配在Z轴驱动部(114)，最终使作业工具(终端受动器)装配在手腕部(121)上，作业对象物附着在X轴驱动部(112)上。
[0053]手腕部(121)以接头部(122)为介质与驱动轴(123)连接，驱动轴(123)与驱动部(124)结合，驱动部(124)则固定在上面基座(118a)上。
[0054]由此，本发明的装配3-自由度手腕装置的桌面式直角坐标机器人(100)可实现由应用桌面式直角坐标机器人(110)的XYZ轴3-自由度直线运动与应用手腕装置(120)的3-自由度运动结合实现6-自由度运动的直角坐标机器人。
[0055]3-自由度手腕装置