一种码垛机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种码垛机器人。


背景技术：

2.四轴码垛机器人的三角连杆零件，主铰点同大臂和小臂铰点共线，辅铰点分别连接手腕拉杆和旋转座拉杆，其作用是无论机器人各关节如何相对运动，在三角连杆、手腕拉杆、旋转座拉杆、大臂、小臂共同组成的双平行四边形机构的作用下，机器人末端法兰可永远保持水平姿态。此双平行四边形机构替换了现有的保持手腕末端水平位姿的驱动机构，节约了成本并减轻了末端负载。
3.此双平行四边形机械机构中，三角连杆起到连接两个平行四边形的作用，为了保障机器人末端的水平位姿，三角连杆必须结构稳定，无晃动、窜动等问题。通常情况下，为保证三角连杆结构稳定，一般采用圆锥滚子轴承或角接触轴承，成本较高，且需要设置润滑油腔。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种码垛机器人。
5.根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种码垛机器人，包括：第一连接臂、连杆组件以及转轴，所述连杆组件包括连接部，所述转轴与所述第一连接臂通过第二深沟球轴承转动连接，所述转轴与所述连接部通过第一深沟球轴承转动连接。
6.有益效果：此码垛机器人，包括：第一连接臂、连杆组件以及转轴，连杆组件包括连接部，转轴与第一连接臂通过第二深沟球轴承转动连接，转轴与所述连接部通过第一深沟球轴承转动连接，通过深沟球轴承取代角接触球轴承，降低了码垛机器人的成本，不需要设置油腔，减小了机器人关节的体积。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述连接部设置有定位部，所述定位部用于对所述第一深沟球轴承定位。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述定位部的两侧均均安装有所述第一深沟球轴承。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述码垛机器人还包括压板，所述压板设置在所述转轴端部，所述压板和所述转轴的端部距离可调节设置，所述压板两侧伸出至所述转轴外侧。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述压板与所述转轴通过紧固件连接固定。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述转轴上设置有轴套，所述轴套将所述转轴分隔为第一轴段和第二轴段，所述第一轴段与所述第一连接臂连接，所述第二轴段与所述连接部连接。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述码垛机器人还包括端盖，所述端盖设置在所述转轴外端，且所述端盖与所述连接部可拆卸连接。
13.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述连杆组件包括连接形成三角状的第一连杆、第二连杆以及第三连杆，所述第一连杆和所述第二连杆连接处形成所述连接部。
14.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述码垛机器人还包括第一拉杆、第二拉杆以及第二连接臂，所述第一拉杆、所述第一连接臂、所述第一连杆呈平行四边形状，所述第二拉杆、第二连接臂、所述第二连杆呈平行四边形状。
15.根据本实用新型第一方面实施例所述的码垛机器人，所述码垛机器人还包括底座组件，所述底座组件包括底座、驱动件以及旋转座，所述旋转座设置在所述底座上，所述驱动件安装在所述旋转座处，所述第一连接臂与所述驱动件的输出端转动连接。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
17.图1为本实用新型实施例码垛机器人整体结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例码垛机器人侧面示意图；
19.图3为图2的a-a放大示意图。
具体实施方式
20.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
23.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
24.参照图1至图3，一种码垛机器人，包括：第一连接臂10、连杆组件20以及转轴30。其中，连杆组件20包括连接部21，转轴30与第一连接臂10通过第二深沟球轴承50转动连接，转轴30与连接部通过第一深沟球轴承40转动连接。
25.深沟球轴承的摩擦力阻力小、转速高、能够用于承受进行负荷或者径向和轴向同时作用的联合负荷的机件上。深沟球轴承包括一个外圈、一个内圈、一组钢球以及一组保持
架构成。深沟球轴承的类型具有单列和双列两种。深沟球轴承主要是承受进行载荷，当深沟球轴承仅仅承受径向载荷的时候，接触角为零。当深沟球轴承具有较大的进行游隙的时候，具有角接触轴承的性能，可以承受较大的轴向载荷，并且深沟球轴承的摩擦系数很小，极限转速也比较高。深沟球轴承安装在转轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可以限制轴或者外壳两个方向的轴向位移，因此，可在双向作轴向定位。此外，深沟球轴承还具有一定的调心能力。
26.容易理解地，第一深沟球轴承40和第二深沟球轴承50可以采用非接触式橡胶密封圈深沟球轴承。这样可以大幅度降低成本，非接触式橡胶密封圈深沟球轴承脂密封性良好，能够在满足轴承自润滑的条件下，不需要额外增加润滑油腔，节省了空间，同时节省了油封等成本。
27.参照图3，其中，连接部21设置有定位部211，定位部211用于对第一深沟球轴承40定位。进一步地，连接部211设置有通孔，通孔内设置有凸起形成定位部211。定位部211的两侧均均安装有第一深沟球轴承40。连接部21的通孔的凸起的两侧与转轴30之间形成用两个用于安装轴承的安装区，第一深沟球轴承40在轴向上被定位部211定位。
28.如图3所示，码垛机器人还包括压板60，压板60设置在转轴30端部，压板60和转轴30的端部距离可调节设置，压板60两侧伸出至转轴30外侧，定位部211的宽度值设置为定值，可以通过调节压板60和转轴30的端部的距离，从而调节转轴30与压板60之间的间隙。压板60与转轴30通过紧固件连接固定。压板60可以通过螺栓或者螺钉和转轴30连接规定，通过拧动螺栓或者螺钉调节压板60和转轴30的端部之间的间隙。
29.在一个具体实施例中，第一深沟球轴承40的游隙等级为c5级，此时，轴承游隙为50μm，两个深沟球轴承的最大游隙为0.1mm，则转轴30与压板60之间的间隙控制在0.2mm左右，使得两个第一深沟球轴承40在轴向具有一定的预紧力。此时，两个第一深沟球轴承40的组合类似于成对使用的角接触球轴承，这样可以保证连杆组件20安装牢固，不会出现晃动、窜动等问题。此处通过压板60来控制间隙大小，是为了保证不会出现轴向预紧力过大，导致深沟球轴承损坏的情况发生。
30.可以理解地，定位部211的宽度值为a，也可以通过直接调整尺寸a的公差值的大小，从而调整位于定位部211两侧的深沟球轴承的轴向预紧力。此时，转轴30与压板60之间只需要保证固定两个深沟球轴承的内圈不轴向窜动即可。
31.在其中的一些实施例中，转轴30上设置有轴套31，轴套31将转轴30分隔为第一轴段32和第二轴段33，第一轴段32与第一连接臂10连接，第二轴段33与连接部21连接。轴套31沿着转轴30的外圈设置一圈，轴套31和轴肩形成用于安装第二深沟球轴承50的定位区，第二深沟球轴承50的两侧通过轴肩和轴套31定位，第二深沟球轴承50外圈与第一连接臂10接触。定位部211的内侧与轴套31之间形成用于安装一个第一深沟球轴承40的定位区。
32.参照图3，码垛机器人还包括端盖90，端盖90设置在转轴30外端，且端盖90与连接部21可拆卸连接。端盖90设置在压板60的外端，端盖90的长度大于压板60的长度，端盖90内侧形成有凹槽，可以将压板60容纳进去，端盖90的两端通过螺钉固定在连接部上。端盖90可以有效保护轴承等部件的，提高关节的安全性。
33.参照图1和图2，码垛机器人还包括第一拉杆、第二拉杆以及第二连接臂73。其中，连杆组件20为三根连杆形成的三角形状。连杆组件20包括第一连杆22、第二连杆23以及第
三连杆24，第一连杆22和第二连杆23形成连接部21。连杆组件20的三个连杆相互连接形成三角形状，三个连杆形成的连接处均用于连接其他构件。第一连杆22和第三连杆24形成的连接处与第一拉杆连接，第二连杆23和第三连杆24形成的连接处与第二拉杆连接。第二连接臂73与第一连接臂10连接。
34.进一步地，第一拉杆71、第一连接臂10、第一连杆22呈平行四边形状，第二拉杆72、第二连接臂73、第二连杆23呈平行四边形状。此码垛机器人通过形成两个平行四边形结构，不需要再用电机和减速机的驱动机构，就可以实现保持末端手腕部的水平位姿。
35.码垛机器人还包括底座组件80、驱动臂和第三拉杆，底座组件80包括底座81、驱动件82以及旋转座83，旋转座83设置在底座81上，驱动件82安装在旋转座83处，第一连接臂10与驱动件82的输出端转动连接。驱动臂一端与驱动件82的输出端连接，驱动臂另一端与第三拉杆连接，第三拉杆另一端连接第二连接臂73。驱动件82包括动力件和减速器，减速器的输出端与驱动臂通过法兰连接。
36.可以理解地，第一拉杆71包括第一杆部和第二杆部，第一杆部一端与旋转座83连接，第一杆部和第二杆部通过紧固件可拆卸连接，并且第一拉杆71的整体长度可以调节设置，这样可以实现调节位于第二连接臂末端的手腕部保持水平状态。具体地，第一杆部和第二杆部滑动错位设置，第一杆部上沿着第一杆部的长度方向设置有多个第一安装孔，第二杆部上沿着第二杆部长度方向设置有多个第二安装孔，第一安装孔间隔设置在第一杆部上，第二安装孔间隔设置在第二杆部上，相邻的第一安装孔之间的间距和相邻第二安装孔的间距相等，将第一杆部和第二杆部错位对齐，再通过螺钉或者螺栓锁紧固定，从而实现长度调节。
37.螺钉或螺栓和安装孔之间为间隙配合。第一杆部和第二杆部之间通过螺栓组压紧力产生的摩擦力连接，第一杆部和第二杆部之间不会产生相对滑动，当然，第一杆部和第二杆部的连接部位通过机加工去除材料的方式形成有台阶，在极限位置的时候，第一杆部的边沿与第二杆部的台阶抵接，第二杆部的边沿与第一杆部的台阶抵接达到相对限位的目的，第一杆部和第二杆部错开设置，解决了第一拉杆和第一连接臂10发生干涉的问题。加工面可以设置一定的调节范围，安装孔为螺孔，螺孔与螺栓之间设置一定的公差范围，在拧开螺栓后，第一杆部和第二杆部相对作微小滑动后，螺栓依然可以将第一杆部和第二杆部固定。
38.由于存在加工以及装配误差，当机器人的手腕部水平度存在偏差的时候，可以拧动螺栓，调节第一杆部和第二杆部的相对位置，使得两者在纵向上靠近或者远离以调节第一拉杆的总长度，解决了现有的码垛机器人的拉杆和第一连接臂10发生干涉的问题。
39.第一连接臂10的一端与法兰通过深沟球轴承转动连接，动力件工作，将动力输出至法兰，从而通过法兰将动力传递给驱动臂，深沟球轴承内圈和法兰相接触，深沟球轴承外圈和第一连接臂10相互接触，使得第一连接臂10由法兰支撑，大大降低了成本，并且不需要设置额外的润滑油腔，简化了安装结构。
40.法兰包括法兰主体和位于法兰主体轴向两端的定位轴伸，一定位轴伸与减速器的输出端连接，另一个定位轴伸与驱动臂连接。位于法兰主体上端的为第一定位轴伸，位于法兰主体下端的为第二定位轴伸。驱动臂上设置有安装孔，安装孔的大小与定位轴伸的大小相互配合，第二定位轴伸卡入安装孔内，使得法兰主体与驱动臂连接。
41.法兰设置为十字形结构，法兰设置的第一定位轴伸和第二定位轴伸分别与减速器和驱动臂定位连接，将两个定位轴伸设计到法兰一个零件上，更加有力于控制同轴度公差。如果是驱动臂上设计轴伸与法兰配合，这样就需要比较大的加工量，浪费加工成本，采用此方案，大大减小了加工量，降低了加工成本。
42.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。