专利名称：一种用于键盘自动化装配的机器人本体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子产品装配领域，特别涉及一种用于键盘自动化装配的机器人本体。
背景技术：
在键盘装配领域，键帽(或剪刀脚)的码放是一项主要工作。目前，常规的做法是由操作工人从键帽(或剪刀脚)料盒中人工取料，然后对正键帽(或剪刀脚)的正反面和方向，放入键帽(或剪刀脚)治具中对应的凹槽内。这种方法主要是由人工操作，具有劳动强度大、生产效率低以及码放一致性差等缺点。键帽(或剪刀脚)自动码放机器人主要用于键盘高速装配生产过程。其中，键盘自动化装配机器人的机械本体结构对于实现键盘高速装配起关键作用。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种用于键盘自动化装配的机器人本体，用于为键盘自动化装配机器人的末端执行装置提供高速、高精度运动，以执行键帽(或剪刀脚)的码放工作。本实用新型提供的一种用于键盘自动化装配的机器人本体，包括分别在其所在平面内移动的第一运动单元和第二运动单元，第一运动单元和第二运动单元结构相同，第一运动单元包括第一 y轴运动单元和第一 X轴运动单元，第一 y轴运动单元包括位置固定的第一 I轴滚珠丝杠、驱动第一 I轴滚珠丝杠转动的第一 I轴伺服电机、以及由第一 I轴滚珠丝杠驱动的第一 I轴滑块座；第一 X轴运动单元包括与第一 I轴滑块座固定连接的第一 X轴滑块座、与固连在第一 X轴滑块座的丝杠螺母旋合的第一 X轴滚珠丝杠、驱动第一 X轴滚珠丝杠转动的第一 X轴伺服电机，第一 X轴运动单元的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置固定连接，第一 I轴滚珠丝杠的延伸方向与第一 X轴滚珠丝杠的延伸方向垂直；第二运动单元包括第二 y轴运动单元和第二 X轴运动单元，第二 I轴运动单元包括位置固定的第二 I轴滚珠丝杠、驱动第二 I轴滚珠丝杠转动的第二 I轴伺服电机、以及由第二 I轴滚珠丝杠驱动的第二 I轴滑块座；第二 X轴运动单元包括与第二 I轴滑块座固定连接的第二 X轴滑块座、与固连在第二 X轴滑块座的丝杠螺母旋合的第二 X轴滚珠丝杠、驱动第二 X轴滚珠丝杠转动的第二 X轴伺服电机，第二 X轴运动单元的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置固定连接，第二 I轴滚珠丝杠的延伸方向与第二 X轴滚珠丝杠的延伸方向垂直。优选地，第一 Y轴运动单元进一步包括至少一个设置于第一 I轴滚珠丝杠侧面的第一 I轴直线导轨，所述第一 I轴滑块座在第一 I轴滚珠丝杠的驱动下、沿第一 I轴直线导轨移动；第一 X轴运动单元进一步包括至少一个设置于第一 X轴滚珠丝杠侧面的第一 X轴直线导轨，所述第一 X轴直线导轨在第一 X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第一 X轴滑块座移动；第二 y轴运动单元进一步包括至少一个设置于第二 y轴滚珠丝杠侧面的第二 y轴直线导轨，所述第二 y轴滑块座在第二 y轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 I轴直线导轨移动；第二 X轴运动单元进一步包括至少一个设置于第二 X轴滚珠丝杠侧面的第二 X轴直线导轨，所述第二 X轴直线导轨在第二 X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 X轴滑块座移动。优选地，所述第一 y轴运动单元位于第二 I轴运动单元的上方，第一 X轴运动单元位于第一 y轴运动单元的上方，第二 X轴运动单元位于第二 I轴运动单元的下方。由上述技术方案可见，采用本实用新型可产生如下的有益效果:1、本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体采用双十字形机械本体结构，为末端执行装置提供高速高精度运动，可以实现两个末端执行装置同时工作，提高了效率，节约了人力。2、本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体采用双十字形机械本体结构，可以实现两个末端执行装置分别负责不同区域的码放任务，通过合理配置和规划，可大大提高码放效率。
图1为本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。在本实用新型中，用于键盘自动化装配的机器人本体采用双十字形机械本体结构，为末端执行装置提供高速高精度运动，可以实现两个末端执行装置同时工作或分别负责不同区域的码放任务，能够提高码放效率，节约人力。如图1所示，本实用新型提供的一种用于键盘自动化装配的机器人本体，包括分别在其所在平面内移动的第一运动单元和第二运动单元，第一运动单元和第二运动单元结构相同。其中，第一运动单元包括第一 y轴运动单元101和第一 X轴运动单元102，第一 y轴运动单元101包括位置固定的第一 y轴滚珠丝杠111、驱动第一 y轴滚珠丝杠111转动的第一 I轴伺服电机112、以及由第一 I轴滚珠丝杠111驱动的第一 y轴滑块座113。第一 X轴运动单元102包括与第一 y轴滑块座113固定连接的第一 x轴滑块座123、与固连在第一 X轴滑块座123的丝杠螺母旋合的第一 X轴滚珠丝杠121、驱动第一 X轴滚珠丝杠121转动的第一 X轴伺服电机122，第一 X轴运动单元102的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置103固定连接，第一 I轴滚珠丝杠111的延伸方向与第一 X轴滚珠丝杠121的延伸方向垂直。同样地，第二运动单元包括第二 y轴运动单元104和第二 x轴运动单元105，第二y轴运动单元104包括位置固定的第二 y轴滚珠丝杠(图1中未示出)、驱动第二 y轴滚珠丝杠转动的第二 I轴伺服电机142、以及由第二 y轴滚珠丝杠驱动的第二 I轴滑块座。[0023]第二 X轴运动单元105包括与第二 I轴滑块座固定连接的第二 X轴滑块座、与固连在第一 X轴滑块座的丝杠螺母旋合的第二 X轴滚珠丝杠151、驱动第二 X轴滚珠丝杠151转动的第二 X轴伺服电机(图1中未示出)，第二 X轴运动单元105的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置106固定连接，第二 I轴滚珠丝杠的延伸方向与第二 X轴滚珠丝杠151的延伸方向垂直。机器人本体结构用于驱动末端执行装置103和106在其所在平面内沿x轴和y轴的方向移动，X轴方向即为第一 X轴运动单元102和第二 X轴运动单元105的延伸方向，y轴方向即为第一 I轴运动单元101和第二 y轴运动单元104的延伸方向。通过调整X轴方向和I轴方向上的位置，能够实现末端执行装置的位置的移动，从而实现末端执行装置将键帽(或者剪刀脚)码放到治具的过程。如图1所示，第一 y轴运动单元101和第二 y轴运动单元104的位置固定于机器人本体的框体，由立柱100支撑。以第一运动单元为例，第一 I轴运动单元101的第一 y轴滚珠丝杠111在第一 y轴伺服电机112的驱动下转动，驱使与其啮合的第一 y轴滑块座113沿第一 I轴滚珠丝杠111的延伸方向(即I轴方向)移动，第一 I轴滑块座113带动与其固定连接的第一 X轴滑块座123与其一起沿第一 y轴滚珠丝杠111的延伸方向(即y轴方向)移动。第一 X轴运动单元104的位置不是固定的，其仅由第一 X轴滑块座123为其提供支撑力，因此第一 I轴滑块座113的移动可通过第一 X轴滑块座123带动整个第一 X轴运动单元104 —起沿y轴方向移动，从而实现带动位于第一 X轴运动单元104末端的末端执行装置103沿y轴方向的移动。第一 X轴运动单元102的第一 X轴滚珠丝杠121在第一 x轴伺服电机122的驱动下转动，由于第一 X轴滑块座123的位置相对固定，因此第一 X轴滚珠丝杠121的转动使其带动第一 X轴运动单元104相对于第一 X轴滑块座123的位置、沿第一 X轴滚珠丝杠121的延伸方向(即X轴方向)移动，从而带动位于第一 X轴运动单元104末端的末端执行装置103沿X轴方向的移动。第二运动单元的运动模式与第一运动单元的运动模式相同，在此不再赘述。由上述方案可知，本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体采用双十字形机械本体结构，其可为末端执行装置提供高速高精度运动。由于第一、第二运动单元分别采用不同的伺服电机进行驱动，因此既可以实现两个末端执行装置同时工作，也可以使其分别负责不同区域的码放任务，能够提高码放效率，节约人力。进一步地,如图1所示，第一 Y轴运动单元101进一步包括至少一个设置于第一 Y轴滚珠丝杠111侧面的第一 I轴直线导轨115，第一 J轴滑块座113在第一 J轴滚珠丝杠111的驱动下、沿第一 y轴直线导轨115移动。优选地，可如图1所示的第一 y轴运动单元101包括两个第一 I轴直线导轨115，其分别设置于第一 I轴滚珠丝杠111的两侧，为第一y轴滑块座113的移动起到导向和支撑的作用，以保证末端执行装置的移动精度和平稳性。第一 X轴运动单元102可进一步包括至少一个设置于第一 X轴滚珠丝杠侧面的第一 X轴直线导轨，由于第一 X轴滑块座123的位置相对固定，因此第一 X轴直线导轨在第一X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第一 X轴滑块座123移动。同样地，第二 J轴运动单元104进一步包括至少一个设置于第二 I轴滚珠丝杠侧面的第二 I轴直线导轨，第二 I轴滑块座在第二 I轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 I轴直线导轨移动。第二 X轴运动单元105进一步包括至少一个设置于第二 X轴滚珠丝杠侧面的第二X轴直线导轨，第二 X轴直线导轨在第二 X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 X轴滑块座移动。在本实用新型中，各轴的移动精度由伺服电机、滚珠丝杠和直线导轨保证，可达到运动精度为0.018mm，重复定位精度可达到±0.0025mm。为了合理地分配机器人本体的结构布局，使两个末端执行装置在同时工作或者负责不同区域工作时避免交叉、碰撞，如图1所示，优选地，第一 I轴运动单元101位于第二 y轴运动单元104的上方，第一 X轴运动单元102位于第一 y轴运动单元101的上方，第二 x轴运动单元105位于第二 y轴运动单元104的下方。综上，本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体采用双十字形机械本体结构，为末端执行装置提供高速高精度运动，可以实现两个末端执行装置同时工作、或者两个末端执行装置分别负责不同区域的码放任务，通过合理配置和规划，可大大提高码放效率，节约了人力。进一步地，本实用新型的用于键盘自动化装配的机器人本体的结构简单，其使用滚珠丝杠、直线导轨、伺服电机来保证各轴的移动精度，可达到运动精度为0.018mm，重复定位精度可达到±0.0025mm。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种用于键盘自动化装配的机器人本体，其特征在于，包括分别在其所在平面内移动的第一运动单元和第二运动单元，第一运动单元和第二运动单元结构相同， 第一运动单元包括第一 I轴运动单元和第一 X轴运动单元，第一 I轴运动单元包括位置固定的第一 I轴滚珠丝杠、驱动第一 I轴滚珠丝杠转动的第一 I轴伺服电机、以及由第一y轴滚珠丝杠驱动的第一 I轴滑块座；第一 X轴运动单元包括与第一 I轴滑块座固定连接的第一 X轴滑块座、与固连在第一 X轴滑块座的丝杠螺母旋合的第一 X轴滚珠丝杠、驱动第一X轴滚珠丝杠转动的第一 X轴伺服电机，第一 X轴运动单元的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置固定连接，第一 I轴滚珠丝杠的延伸方向与第一 X轴滚珠丝杠的延伸方向垂直； 第二运动单元包括第二 I轴运动单元和第二 X轴运动单元，第二 I轴运动单元包括位置固定的第二 I轴滚珠丝杠、驱动第二 I轴滚珠丝杠转动的第二 I轴伺服电机、以及由第二y轴滚珠丝杠驱动的第二 I轴滑块座；第二 X轴运动单元包括与第二 I轴滑块座固定连接的第二 X轴滑块座、与固连在第二 X轴滑块座的丝杠螺母旋合的第二 X轴滚珠丝杠、驱动第二X轴滚珠丝杠转动的第二 X轴伺服电机，第二 X轴运动单元的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置固定连接，第二 I轴滚珠丝杠的延伸方向与第二 X轴滚珠丝杠的延伸方向垂直。
2.根据权利要求1所述的用于键盘自动化装配的机器人本体，其特征在于，第一y轴运动单元进一步包括至少一个设置于第一I轴滚珠丝杠侧面的第一I轴直线导轨，所述第一y轴滑块座在第一 I轴滚珠丝杠的驱动下、沿第一 I轴直线导轨移动； 第一 X轴运动单元进一步包括至少一个设置于第一 X轴滚珠丝杠侧面的第一 X轴直线导轨，所述第一 X轴直线导轨在第一 X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第一 X轴滑块座移动； 第二I轴运动单元进一步包括至少一个设置于第二I轴滚珠丝杠侧面的第二I轴直线导轨，所述第二 I轴滑块座在第二 I轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 I轴直线导轨移动； 第二 X轴运动单元进一步包括至少一个设置于第二 X轴滚珠丝杠侧面的第二 X轴直线导轨，所述第二 X轴直线导轨在第二 X轴滚珠丝杠的驱动下、沿第二 X轴滑块座移动。
3.根据权利要求2所述的用于键盘自动化装配的机器人本体，其特征在于，所述第一y轴运动单元位于第二 y轴运动单元的上方， 第一 X轴运动单元位于第一 I轴运动单元的上方，第二 X轴运动单元位于第二 I轴运动单元的下方。
专利摘要本实用新型提供的一种用于键盘自动化装配的机器人本体，包括分别在其所在平面内移动的第一运动单元和第二运动单元，第一运动单元和第二运动单元结构相同，第一运动单元和第二运动单元均包括y轴运动单元和x轴运动单元，y轴运动单元包括位置固定的y轴滚珠丝杠、驱动y轴滚珠丝杠转动的y轴伺服电机、以及由y轴滚珠丝杠驱动的y轴滑块座；x轴运动单元包括与y轴滑块座固定连接的x轴滑块座、与固连在x轴滑块座的丝杠螺母旋合的x轴滚珠丝杠、驱动x轴滚珠丝杠转动的x轴伺服电机，x轴运动单元的末端与用于键盘自动化装配的末端执行装置固定连接。本实用新型用于为键盘自动化装配机器人的末端执行装置提供高速、高精度运动。
文档编号H01H11/00GK202930276SQ201220602848
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者刘刚 申请人:北京紫光智能机器人系统有限公司