专利名称:减速系统四轴机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及机器人【技术领域】，尤其涉及减速系统四轴机器人，包括底座、第一悬臂、第二悬臂、丝杆、第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置，第一悬臂通过第一旋转驱动装置与底座连接，第二悬臂通过第二旋转驱动装置与第一悬臂连接，丝杆穿设于第二悬臂，第二悬臂装有第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机连接有第一小齿轮，第二伺服电机连接有第二小齿轮；丝杆螺接有移动螺母和滚珠花键，移动螺母、滚珠花键分别连接有套设于丝杆的第一大齿轮、第二大齿轮，第一小齿轮与第一大齿轮通过第一皮带绕设连接，第二小齿轮与第二大齿轮通过第二皮带绕设连接。本实用新型的四轴机器人具有速度快、动作传递、定位精确度高、以及噪音小等的优点。
【专利说明】 减速系统四轴机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人【技术领域】，尤其涉及减速系统四轴机器人。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化的普及应用，机械手的使用已经越来越广泛，涉及到各行各业。然而，现有的机械手多为单轴或者由多个单轴组装形成的多轴机械手；其中，单轴机械手一般采用电机驱动丝杆旋转运动，通过该丝杆的旋转运动转为螺接在丝杆上的移动螺母的直线运动，从而实现单个轴线的直线运动；而现有的多轴机械手即将多个上述的单轴机械手分别以X轴、Y轴、Z轴的方向设置安装于支架、龙门架等架体结构上，从而形成多个轴向直线运动的机械手；现有技术的该类单轴、多轴机械手在具体工作时，普遍存在着运动速度慢、动作传递、定位精确度差、噪音大以及动作参数不合理等技术缺陷；且在生产制造时，由于部件结构多，组装工序复杂，生产效率低下，生产成本也相应地增加。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种结构简单，运动速度快、动作传递、定位精确度高、噪音小以及加减速易控制的四轴机器人。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的减速系统四轴机器人，包括底座、第一悬臂、第二悬臂和丝杆，底座安装有第一旋转驱动装置，第一悬臂的第一端位于底座的上方并与该第一旋转驱动装置驱动连接，第二悬臂的第一端安装有第二旋转驱动装置，第一悬臂的第二端位于第二悬臂的第一端的下方并与第二旋转驱动装置驱动连接，丝杆穿设于第二悬臂的第二端，所述第二悬臂安装有第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机的主轴连接有第一小齿轮，第二伺服电机的主轴连接有第二小齿轮；丝杆螺接有移动螺母和滚珠花键，移动螺母固定连接有第一大齿轮，滚珠花键固定连接有第二大齿轮，第一大齿轮和第二大齿轮均套设于丝杆外，第一小齿轮与第一大齿轮通过第一皮带绕设连接，第二小齿轮与第二大齿轮通过第二皮带绕设连接。
[0005]优选的，所述移动螺母位于滚珠花键的上方。
[0006]优选的，所述第一旋转驱动装置和第二旋转驱动装置均包括第三伺服电机以及与第三伺服电机的主轴连接的减速机。
[0007]优选的，所述减速机为谐波减速机。
[0008]优选的，所述第二悬臂的上方罩设有外壳，第一伺服电机和第二伺服电机均位于外壳内。
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型的减速系统四轴机器人，工作时，第一旋转驱动装置带动第一悬臂以第一悬臂的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆以第一悬臂的第一端为中心进行圆周运动；第二旋转驱动装置带动第二悬臂以第二悬臂的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆以第二悬臂的第一端为中心进行圆周运动；第一伺服电机工作通过第一小齿轮和第一皮带带动第一大齿轮转动，进而与第一大齿轮连接的移动螺母转动，实现控制丝杆的上下移动，第二伺服电机工作通过第二小齿轮和第二皮带带动第二大齿轮转动，进而与第二大齿轮连接的滚珠花键转动，实现控制丝杆的旋转运动，最实现控制丝杆四轴运动。本实用新型的减速系统四轴机器人，能够实现控制丝杆的四轴运动，且整体结构简单，控制运动的过程中，具有速度快、动作传递、定位精确度高、以及噪音小等的优点，可灵活应用于各行业的生产线上进行自动化工作。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的四轴机器人的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型的四轴机器人的结构分解示意图。
[0012]图3为本实用新型的第一伺服电机和第二伺服电机与丝杆驱动连接的结构示意图。
[0013]附图标记包括:
[0014]10—底座 20—第一悬臂30—第二悬臂
[0015]40—丝杆 50—外壳60—第一旋转驱动装置
[0016]70一第二旋转驱动装置 6—第二伺服电机7—减速机
[0017]80一第一伺服电机 81—第一小齿轮82—第一大齿轮
[0018]83一第一皮带 84—移动螺母90—第二伺服电机
[0019]91一第二小齿轮 92—第二大齿轮93—第二皮带
[0020]94 一滚珠花键。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0022]实施例一。
[0023]如图1至图3所示，本实用新型的减速系统四轴机器人，包括底座10、第一悬臂20、第二悬臂30和丝杆40，底座10安装有第一旋转驱动装置60，第一悬臂20的第一端位于底座10的上方并与该第一旋转驱动装置60驱动连接，第二悬臂30的第一端安装有第二旋转驱动装置70，第一悬臂20的第二端位于第二悬臂30的第一端的下方并与第二旋转驱动装置70驱动连接，丝杆40穿设于第二悬臂30的第二端，所述第二悬臂30安装有第一伺服电机80和第二伺服电机90，第一伺服电机80的主轴连接有第一小齿轮81，第二伺服电机90的主轴连接有第二小齿轮91 ;丝杆40螺接有移动螺母84和滚珠花键94，移动螺母84固定连接有第一大齿轮82，滚珠花键94固定连接有第二大齿轮92，第一大齿轮82和第二大齿轮92均套设于丝杆40外，第一小齿轮81与第一大齿轮82通过第一皮带83绕设连接，第二小齿轮91与第二大齿轮92通过第二皮带93绕设连接。
[0024]具体工作时，第一旋转驱动装置60带动第一悬臂20以第一悬臂20的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆40以第一悬臂20的第一端为中心进行圆周运动，即实现第一轴的运动，该轴运动以第一悬臂20和第二悬臂30连接后的总长为活动范围，在该范围内均可进行自由的圆周运动；第二旋转驱动装置70带动第二悬臂30以第二悬臂30的第一端为中心进行旋转运动，实现控制丝杆40以第二悬臂30的第一端为中心进行圆周运动，即实现第二轴的运动，该轴运动以第二悬臂30的长度为活动范围，在该范围内均可进行自由的圆周运动；第一伺服电机80工作时带动与该第一伺服电机80的主轴连接的第一小齿轮81转动，第一小齿轮81通过第一皮带83带动第一大齿轮82转动，进而与第一大齿轮82固定连接的移动螺母84转动，移动螺母84转动过程中实现控制丝杆40的上下移动，即实现第三轴的运动，其中，第一小齿轮81和第一大齿轮82可以实现调节第一伺服电机80的主轴转动的速度，起到变速的作用；第二伺服电机90工作带动与该第二伺服电机90的主轴连接的第二小齿轮91转动，第二小齿轮91通过第二皮带93带动第二大齿轮92转动，进而与第二大齿轮92固定连接的滚珠花键94转动，滚珠花键94在转动过程中实现控制丝杆40的旋转运动，即实现第四轴的运动，其中，第二小齿轮91和第二大齿轮92可以实现调节第二伺服电机90的主轴转动的速度，起到变速的作用；通过第一旋转驱动装置60、第二旋转驱动装置70、第一伺服电机80和第二伺服电机90的共同工作，最实现控制丝杆40的四轴运动。
[0025]本技术方案的四轴机器人可应用于各行各业的生产线上进行物品放取、移动、运输等，其中丝杆40的底部可安装各种机械夹子等执行件，适用范围广，且第一伺服电机80和第二伺服电机90的主轴转速通过齿轮与皮带的组合实现速度的加减速控制，齿轮与皮带成本低廉，进而使得整个机器人的生产成本降低
[0026]本实施例中，所述移动螺母84位于滚珠花键94的上方；移动螺母84和滚珠花键94均与丝杆40进行螺接，移动螺母84转动可使得丝杆40进行上下直线运动，滚珠花键94转动可使得丝杆40进行圆周旋转运动，两者共同作用可使得丝杆40实现两轴的同时运动。
[0027]本实施例中，所述第一旋转驱动装置60和第二旋转驱动装置70均包括第三伺服电机6以及与第三伺服电机6的主轴连接的减速机7，减速机7可对第三伺服电机6的工作时转速进行变速处理，当使用本技术方案的四轴机器人时，根据应用的场合配合相关的生产线的生产进度以及生产频率，需要通过减速机7控制第三伺服电机6的主轴的转速，以实现控制第一悬臂20和第二悬臂30的旋转，结构设计合理，实用性强；本实施例中的减速机7可采用普通的减速机。
[0028]本实施例中，所述第二悬臂30的上方罩设有外壳50，第一伺服电机80和第二伺服电机90均位于外壳50内，第一伺服电机80的主轴连接有第一小齿轮81，第二伺服电机90的主轴连接第二小齿轮91，且第一小齿轮81上绕设有第一皮带83，第二小齿轮91上绕设有第二皮带93，通过外壳50的设计，可确保四轴机器人在应用于环境较为恶劣的场合时，不会受到灰尘等杂物的影响，保证本技术方案的四轴机器人能够正常高质量、高效率的工作。
[0029]实施例二。
[0030]本实施例与实施例一的不同之处在于，所述减速机7为谐波减速机；谐波减速机具有承载能力高，传动比大，体积小、重量轻，传动效率高、寿命长，传动平稳、无冲击，无噪音，运动精度高等的优点；可确保第一旋转驱动装置60对第一悬臂20的旋转控制效果以及第二旋转驱动装置70对第二悬臂30的旋转控制效果更佳。
[0031]本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。
[0032]综上所述可知本实用新型乃具有整体结构简单，控制运动的过程中，具有速度快、动作传递、定位精确度高、以及噪音小等的优点，得以令其可灵活应用于各行业的生产线上进行自动化工作，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品O
[0033]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.减速系统四轴机器人，包括底座(10)、第一悬臂(20)、第二悬臂(30)和丝杆(40)，底座(10)安装有第一旋转驱动装置(60)，第一悬臂(20)的第一端位于底座(10)的上方并与该第一旋转驱动装置(60)驱动连接，第二悬臂(30)的第一端安装有第二旋转驱动装置(70)，第一悬臂(20)的第二端位于第二悬臂(30)的第一端的下方并与第二旋转驱动装置(70)驱动连接，丝杆(40)穿设于第二悬臂(30)的第二端，其特征在于:所述第二悬臂(30)安装有第一伺服电机(80)和第二伺服电机(90)，第一伺服电机(80)的主轴连接有第一小齿轮(81)，第二伺服电机(90)的主轴连接有第二小齿轮(91);丝杆(40)螺接有移动螺母(84)和滚珠花键(94)，移动螺母(84)固定连接有第一大齿轮(82)，滚珠花键(94)固定连接有第二大齿轮(92)，第一大齿轮(82)和第二大齿轮(92)均套设于丝杆(40)外，第一小齿轮(81)与第一大齿轮(82)通过第一皮带(83)绕设连接，第二小齿轮(91)与第二大齿轮(92)通过第二皮带(93)绕设连接。2.根据权利要求1所述的减速系统四轴机器人，其特征在于:所述移动螺母(84)位于滚珠花键(94)的上方。3.根据权利要求1所述的减速系统四轴机器人，其特征在于:所述第一旋转驱动装置(60)和第二旋转驱动装置(70)均包括第三伺服电机(6)以及与第三伺服电机(6)的主轴连接的减速机(7)。4.根据权利要求3所述的减速系统四轴机器人，其特征在于:所述减速机(7)为谐波减速机。5.根据权利要求1所述的减速系统四轴机器人，其特征在于:所述第二悬臂(30)的上方罩设有外壳(50)，第一伺服电机(80)和第二伺服电机(90)均位于外壳(50)内。
【文档编号】B25J9-08GK204295689SQ201420709809
【发明者】刘阳升 [申请人]东莞市智赢智能装备有限公司