一种机器人运动机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种机器人运动机构。目的是提供的运动机构应能在工作半径范围内对任意位置的工件进行抓取和上下料，并具有结构简单和成本较低的特点。技术方案是：一种机器人运动机构，其特征在于：该机构包括升降台、可水平转动地定位在升降台上的大臂、可水平转动地定位在大臂前端的小臂、可水平转动地定位在小臂前端的手掌支座以及用于驱动大臂、小臂和手掌支座旋转的动力组件和传动组件。
【专利说明】一种机器人运动机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业机器人，具体是一种机器人的运动机构。
【背景技术】
[0002]工业领域中，机器人手臂通常具有多关节机械手或多自由度，能够代替工人在恶劣工作环境中从事长时间的单调重复作业。目前，机器人手臂在运行过程中还存在工作范围有限以及结构较为复杂的缺点，需要进一步改进。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服上述【背景技术】中的不足，提供一种机器人运动机构，该运动机构应能在工作半径范围内对任意位置的工件进行抓取和上下料，并具有结构简单和成本较低的特点。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种机器人运动机构，其特征在于:该机构包括升降台、可水平转动地定位在升降台上的大臂、可水平转动地定位在大臂前端的小臂、可水平转动地定位在小臂前端的手掌支座以及用于驱动大臂、小臂和手掌支座旋转的动力组件和传动组件；
[0005]所述升降台包括:底座、可竖直运动地定位在底座中的升降臂以及用于驱动升降臂运动的升降组件；
[0006]所述动力组件均设置在升降台中，包括:驱动大臂旋转的J2伺服马达、驱动小臂旋转的J3伺服马达、驱动手掌支座旋转的J4伺服马达；
[0007]所述传动组件中，J2传动组件连接J2伺服马达与大臂，J3传动组件连接J3伺服马达与小臂，J4传动组件连接J4伺服马达与手掌支座。
[0008]所述升降组件包括竖直安装在底座中的导轨、安装在升降臂中且与导轨配合的滑块以及通过丝杆机构驱使升降臂沿着导轨运动的Jl伺服马达；所述丝杆机构包括可转动地竖直安装在底座中的丝杆、安装在升降臂中且与丝杆配合的螺母块以及传递Jl伺服马达动力驱使丝杆转动的Jl带轮组。
[0009]所述J2传动组件包括两端分别连接升降臂与大臂且竖直布置的J2减速机以及传递J2伺服马达动力驱使J2减速机转动的J2带轮组。
[0010]所述J3传动组件包括安装在J3伺服马达上且竖直穿越J2减速机的J3传动轴、两端分别连接大臂与小臂且竖直布置的J3减速机以及传递J3伺服马达动力驱使J2减速机转动的J3带轮组。
[0011]所述J4传动组件包括两端分别连接小臂与手掌支座且竖直布置的J4减速机、竖直穿越J2减速机的J4第一传动轴、竖直穿越J3减速机的J4第二传动轴、布置在J4伺服马达与J4第一传动轴之间以传递动力的J4第一带轮组、布置在J4第一传动轴和J4第二传动轴之间以传递动力的J4第二带轮组、布置在J4第二传动轴与J4减速机之间以传递动力的J4第三带轮组。[0012]所述J3带轮组位于大臂中；所述J4第二带轮组位于大臂中；所述J4第三带轮组位于小臂中。
[0013]所述Jl伺服马达、J2伺服马达、J3伺服马达均通过马达安装基座安装在升降臂中。
[0014]所述J2减速机、J3传动轴和J4第一传动轴同轴布置；所述J3减速机和J4第二传动轴同轴布置。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型在工作状况下固定于地面，通过升降台来改变大臂、小臂和手掌支座的高度，并且大臂、小臂和手掌均可在水平面范围内实现±360°旋转，因此在工作半径范围内可对任意位置的工件进行抓取和上下料；另外，本实用新型的结构比较简单，成本也较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的立体结构示意图之一。
[0018]图2是本实用新型的立体结构示意图之二
[0019]图3是本实用新型中升降台的主视结构示意图。
[0020]图4是本实用新型中J2传动组件的主视结构示意图。
[0021]图5是本实用新型中J3传动组件的主视结构示意图。
[0022]图6是本实用新型中J4传动组件的主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
[0024]如图1和图2所示，一种机器人运动机构，包括升降台、大臂2、小臂3、手掌支座4、动力组件和传动组件；升降台用于改变大臂、小臂和手掌支座的高度；大臂可水平转动(即可绕竖直轴线转动，以下同)地定位在升降台上，小臂可水平转动地定位在大臂前端(图4中左侧方向)，手掌支座可水平转动地定位在小臂前端(图4中左侧方向)；所述动力组件和传动组件用于驱动大臂、小臂和手掌支座旋转。以下对各部件进行详细说明:
[0025]1、升降台
[0026]如图3所示，所述升降台包括:底座1-1、可竖直运动地定位在底座中的升降臂1-2以及用于驱动升降臂运动的升降组件；
[0027]所述升降组件包括竖直安装在底座中的导轨1-8、安装在升降臂中且与导轨配合的滑块1-10以及通过丝杆机构驱使升降臂沿着导轨运动的Jl伺服马达1-3 ；
[0028]所述丝杆机构包括可转动地竖直安装在底座中的丝杆1-7、安装在升降臂中且与丝杆配合的螺母块1-9以及传递Jl伺服马达动力驱使丝杆转动的Jl带轮组；
[0029]所述Jl带轮组包括安装在Jl伺服马达上的Jl输出带轮1-4、安装在丝杆上的Jl输入带轮1-6、连接Jl输出带轮和Jl输入带轮的Jl传动皮带1-5。
[0030]2、动力组件和传动组件
[0031]所述动力组件均设置在升降台中，包括:驱动大臂旋转的J2伺服马达2-1、驱动小臂旋转的J3伺服马达3-1以及驱动手掌支座旋转的J4伺服马达4-1 ；
[0032]所述传动组件中，J2传动组件连接J2伺服马达与大臂，J3传动组件连接J3伺服马达与小臂，J4传动组件连接J4伺服马达与手掌支座；
[0033]所述Jl伺服马达、J2伺服马达、J3伺服马达均通过马达安装基座5-1安装在升降臂中。
[0034]3、大臂
[0035]如图4所示，大臂可水平转动地定位在升降台的升降臂上，并通过J2伺服马达和J2传动组件进行旋转；
[0036]所述J2传动组件包括两端分别连接升降臂与大臂且竖直布置的J2减速机2-5以及传递J2伺服马达动力驱使J2减速机转动的J2带轮组；
[0037]所述J2带轮组包括安装在J2伺服马达上的J2输出带轮2-2、安装在J2减速机上的J2输入带轮2-4、连接J2输出带轮与J2输入带轮的J2传动皮带2-3 ；
[0038]所述J2传动皮带设置有皮带拉紧垫片5-2。
[0039]4、小臂
[0040]如图5所示，小臂可水平转动地定位在大臂前端，并通过J3伺服马达和J3传动组件进行旋转；
[0041]所述J3传动组件包括安装在J3伺服马达上且竖直穿越J2减速机的J3传动轴
3-2、两端分别连接大臂与小臂且竖直布置的J3减速机3-6以及传递J3伺服马达动力驱使J2减速机转动的J3带轮组；所述J3带轮组位于大臂中；
[0042]所述J3带轮组包括安装在J3传动轴上端的J3输出带轮3-3、安装在J3减速机上的J3输入带轮3-5、连接J3输出带轮和J3输入带轮的J3传动皮带3-4 ；
[0043]5、手掌支座
[0044]如图6所示，手掌支座可水平转动地定位在小臂前端，并通过J4伺服马达和J4传动组件进行旋转；
[0045]所述J4传动组件包括两端分别连接小臂与手掌支座且竖直布置的J4减速机
4-13、竖直穿越J2减速机的J4第一传动轴4-5、竖直穿越J3减速机的J4第二传动轴4_9、布置在J4伺服马达与J4第一传动轴之间以传递动力的J4第一带轮组、布置在J4第一传动轴和J4第二传动轴之间以传递动力的J4第二带轮组、布置在J4第二传动轴与J4减速机之间以传递动力的J4第三带轮组。
[0046]所述J4第一带轮组包括安装在J4伺服马达上的J4输出带轮4-2、安装在J4第一传动轴下端的J4第一传动轮4-4、连接J4输出带轮和J4第一传动轮的J4 一级传动皮带4-3 ;所述J4传动皮带设置有皮带拉紧垫片5-2 ；
[0047]所述第二带轮组包括分别安装在J4第一传动轴上端的J4第二传动轮4-6、安装在J4第二传动轴下端的J4第三传动轮4-8、连接J4第二传动轮和J4第三传动轮的J4 二级传动皮带4-7 ;所述J4第二带轮组位于大臂中；
[0048]所述J4第三带轮组包括安装在J4第二传动轴上端的J4第四传动轮4-10、安装在J4减速机上的J4输入带轮4-12、连接J4第四传动轮和J4输入带轮的J4三级传动皮带4-11 ;所述J4第三带轮组位于小臂中。
[0049]另外，所述J2减速机、J3传动轴和J4第一传动轴同轴布置，所述J3减速机和J4第二传动轴同轴布置；如图6所不,所述J4第一传动轴布置在J2减速机与J3传动轴之间。
【权利要求】
1.一种机器人运动机构，其特征在于:该机构包括升降台、可水平转动地定位在升降台上的大臂(2)、可水平转动地定位在大臂前端的小臂(3)、可水平转动地定位在小臂前端的手掌支座(4)以及用于驱动大臂、小臂和手掌支座旋转的动力组件和传动组件； 所述升降台包括:底座(1-1)、可竖直运动地定位在底座中的升降臂(1-2)以及用于驱动升降臂运动的升降组件； 所述动力组件均设置在升降台中，包括:驱动大臂旋转的J2伺服马达(2-1)、驱动小臂旋转的J3伺服马达(3-1)、驱动手掌支座旋转的J4伺服马达(4-1)； 所述传动组件中，J2传动组件连接J2伺服马达与大臂，J3传动组件连接J3伺服马达与小臂，J4传动组件连接J4伺服马达与手掌支座。
2.根据权利要求1所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述升降组件包括竖直安装在底座中的导轨(1-8)、安装在升降臂中且与导轨配合的滑块(1-10)以及通过丝杆机构驱使升降臂沿着导轨运动的Jl伺服马达(1-3);所述丝杆机构包括可转动地竖直安装在底座中的丝杆(1-7)、安装在升降臂中且与丝杆配合的螺母块(1-9)以及传递Jl伺服马达动力驱使丝杆转动的Jl带轮组。
3.根据权利要求2所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述J2传动组件包括两端分别连接升降臂与大臂且竖直布置的J2减速机(2-5)以及传递J2伺服马达动力驱使J2减速机转动的J2带轮组。
4.根据权利要求3所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述J3传动组件包括安装在J3伺服马达上且竖直穿越J2减速机的J3传动轴(3-2)、两端分别连接大臂与小臂且竖直布置的J3减速机(3-6)以及传递J3伺服马达动力驱使J2减速机转动的J3带轮组。
5.根据权利要求4所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述J4传动组件包括两端分别连接小臂与手掌支座且竖直布置的J4减速机(4-13)、竖直穿越J2减速机的J4第一传动轴(4-5)、竖直穿越J3减速机的J4第二传动轴(4-9)、布置在J4伺服马达与J4第一传动轴之间以传递动力的J4第一带轮组、布置在J4第一传动轴和J4第二传动轴之间以传递动力的J4第二带轮组、布置在J4第二传动轴与J4减速机之间以传递动力的J4第三带轮组。
6.根据权利要求5所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述J3带轮组位于大臂中；所述J4第二带轮组位于大臂中；所述J4第三带轮组位于小臂中。
7.根据权利要求6所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述Jl伺服马达、J2伺服马达、J3伺服马达均通过马达安装基座(5-1)安装在升降臂中。
8.根据权利要求7所述的一种机器人运动机构，其特征在于:所述J2减速机、J3传动轴和J4第一传动轴同轴布置；所述J3减速机和J4第二传动轴同轴布置。
【文档编号】B25J18/00GK203738786SQ201320827832
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】廖进堃 申请人:浙江瑞宏机器人有限公司