一种大负载scara搬运机器人的制作方法
【技术领域】
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[0001 ]本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种大负载SCARA搬运机器人，其负载能力可达15Kg。
【背景技术】
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[0002]轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装，特别是在物料搬运、机床上下料等这种重复、枯燥、危险性尤为突出工作中，为了减轻人类劳动强度，提高工作效率，在作业工序中往往需要在空间中安置重复性工作的作业机械人，而采用多自由度空间并联机械手则显得没必要，或制造成本太高，串联式的五轴六轴机器人制造成本太高。而传统的SCARA机器人，为了提高其搬运速度，往往降低其负载能力，目前国内将SCARA机器人应用在5Kg至15Kg搬运领域的还是空白。然而，在针对大负载高速高精度SCARA机器人的设计领域中，SCARA机器人的腕部结构设计的较单薄，使SCARA机器人的负载能力达不到大负载的要求，选用的各运动关节结构复杂。目前国内大多数工业机器人尺寸都很大而且很笨重导致制造成本高，组装起来很麻烦，搬运时候很不方便。
【发明内容】
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[0003]本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种大负载SCARA搬运机器人；SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)表不:选择顺应性装配机器手臂。
[0004]本发明所提供的一种大负载SCARA搬运机器人包括机架、第一旋转关节、第二旋转关节及腕部机构;所述机架中的机座I通过螺栓与所述第一旋转关节中的大臂钢轮法兰13固连，所述第一旋转关节中的大臂7通过螺栓与所述第二旋转关节中的第二谐波减速机固连，所述第二旋转关节中的小臂21通过深沟球轴承35和第二双列角接触球轴承53与腕部机构连接。
[0005]所述机架包括机座1、固定架3、接线板4、弯通盖5、机座盖15、弯通49及弯通盖板55;所述接线板4焊接到所述机座I上，所述接线板4通过螺栓固定在所述固定架3上，所述弯通49通过螺栓固定在所述机座I上，所述弯通盖5通过紧定螺钉固定在所述弯通49上，所述弯通盖5通过螺栓与所述弯通盖板55固连。
[0006]所述第一旋转关节包括第一谐波减速机、第一伺服电机6a、大臂7、大臂钢轮法兰13、第一钢轮法兰17a、第一柔轮法兰17b、定位轴20及挡圈52;所述第一谐波减速机包括第一钢轮24a、第一柔轮45a及第一波发生器18a;所述第一伺服电机6a与所述大臂钢轮法兰13通过螺钉固连，所述大臂钢轮法兰13与所述第一钢轮24a通过螺栓固连;所述挡圈52与所述第一谐波减速机通过螺栓固连用于固定第一波发生器18a;所述大臂7与所述第一柔轮45a通过螺栓固连;所述第一钢轮法兰17a与所述第一钢轮24a通过螺栓固连，所述第一柔轮法兰17b与所述第一柔轮45a通过螺栓固连。
[0007]所述第二旋转关节包括小臂21、第二伺服电机6b、第三伺服电机10a、第四伺服电机10b、第二谐波减速机、第四电机连接法兰8、行星减速机9、第三电机带轮11、电机轴平键12、小臂钢轮法兰14、第三电机连接法兰16、第二钢轮法兰17c、第二柔轮法兰17d、勾头键19、第四电机带轮43、第四电机带轮垫圈50及第三电机带轮垫圈51。所述第二谐波减速机包括第二钢轮24b、第二柔轮45b及第二波发生器18b;所述大臂7通过螺栓与所述第二柔轮45b固连，小臂钢轮法兰14通过螺栓与所述第二钢轮24b固连，第二伺服电机6b通过螺钉与小臂钢轮法兰14固连，小臂21与小臂钢轮法兰14通过螺栓固连;第四伺服电机1b与行星减速机9通过螺钉固连，行星减速机9与第四电机连接法兰8通过螺栓固连，第四电机连接法兰8通过螺栓与小臂21固连，第四电机带轮43通过螺栓与第四伺服电机1b固连;第三伺服电机1a与第三电机带轮11通过螺栓固连，第三电机钢轮法兰16与第三电机带轮11通过螺栓固连，第三电机连接法兰16通过螺栓与小臂21固连;第二钢轮法兰17d与第二钢轮24b通过螺栓固连，第二柔轮法兰17d与第二柔轮45b通过螺栓固连。
[0008]所述腕部机构包括花键轴承外圈上端盖22、花键轴承套26、花键带轮连接法兰27、丝杆带轮连接法兰28、末端连接法兰38、法兰垫圈39、花键带轮41、圆螺母用止动垫圈44、圆螺母47、丝杆轴承外圈上端盖23、花键螺母25、丝杆轴承套29、丝杆螺母30、直线轴承31、滚珠丝杆33、花键34、丝杆带轮42、光轴导柱32、深沟球轴承35、三角座36、三角座轴承盖板37、轴末端盖板40、第一双列角接触球轴承48、第二双列角接触球轴承53及丝杆轴承挡圈54。所述小臂21套装在所述深沟球轴承35及第二双列角接触球轴承53上，所述深沟球轴承35通过所述丝杆轴承外圈上端盖23定位;所述小臂21与所述丝杆轴承外圈上端盖23通过螺栓固连，深沟球轴承35套装在丝杆轴承套29上，丝杆轴承套29套装在丝杆螺母30上，丝杆轴承套29与丝杆螺母30通过螺栓固连，丝杆螺母29套装在滚珠丝杆33上，丝杆带轮42和丝杆带轮连接法兰28套装在滚珠丝杆33上，丝杆带轮42与丝杆连接法兰28通过螺栓固连，丝杆带轮连接法兰28与丝杆轴承套29通过螺栓固连，三角座36套装在滚珠丝杆33上，轴末端盖板40固定在滚珠丝杆33的轴末，轴末端盖板40通过螺栓固连在三角座36上，第二双列角接触球轴承53套装在花键轴承外圈上端盖22上，小臂21与花键轴承外圈上端盖22通过螺栓固连，第二双列角接触球轴承53套装在花键轴承套26上，花键轴承套26套装在花键螺母25上，花键轴承套26与花键螺母25通过螺栓固连，花键螺母25套装在花键34上，花键带轮41和花键带轮连接法兰27套装在花键34上，花键带轮连接法兰27与花键轴承套26通过螺栓固连，花键带轮连接法兰27与花键带轮41通过螺栓固连，三角座36套装在第一双列角接触球轴承48上，第一双列角接触球轴承48通过三角座轴承盖板37定位，三角座36与三角座轴承盖板37通过螺栓固连，圆螺母47拧在花键34上，末端连接法兰38套装在花键34上。
[0009]本发明中第一旋转关节与第二旋转关节用的是同一种谐波减速机;第三伺服电机1a与第四伺服电机1b是同一种电机。本发明具有以下技术特点:
[0010](I)本发明所提供的一种新型重载SCARA搬运机器人，其结构紧凑、外形简单、零部件少、易加工制造、加工成本低、标准件较多且传动相对简单的方案。
[0011](2)第一旋转关节自由度采用伺服电机加谐波减速机传动，伺服电机具有较高的精度，减速机可以增加传动比，保证了传动精度;伺服电机和谐波减速机都有较高的传动效率，且噪音和振动小，零件都是标准件，购买和安装方便。
[0012](3)第二旋转关节自由度采用伺服电机加同步带带动丝杆螺母并且选择伺服电机、行星减速机加同步带带动花键螺母传动。
[0013](4)腕部结构因为第二旋转关节采用伺服电机加同步带带动丝杆螺母传动，实现了沿Z轴方向的直线运动。该方法传动精度高、结构紧凑、传动比恒定、传动功率大、传动效率高;但安装要求高，负载能力有限。
【附图说明】
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[0014]图1是本发明机器人结构示意图；
[0015]图2是图1俯视结构不意图；
[0016]图3是图2A-A向剖面视图；
[0017]图4是本发明机器人中第一旋转关节及第二旋转关节结构示意图；
[0018]图5是本发明机器人中腕部机构结构示意图。
[0019]图中:1:机座;2:布线;3:固定架;4:接线板;5:弯通盖;6a:第一伺服电机;6b:第二伺服电机;7:大臂;8:第四电机连接法兰;9:行星减速机；1a:第三伺服电机；1b:第四伺服电机;11:第三电机带轮;12:电机轴平键;13:大臂钢轮法兰；14:小臂钢轮法兰；15:机座盖；16:第三电机连接法兰；17a:第一钢轮法兰；17b:第一柔轮法兰；17c:第二钢轮法兰；17d:第二柔轮法兰；18a:第一波发生器；18b:第二波发生器；19: