Scara型机械手臂的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用多级同轴传动，把提供动力的零部件全部放置到固定底座，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此不会消耗彼此的动力和惯量，在同等负载的条件下，能够达到节省能源、提高速度和加速度的效果，从而提高本实用新型所述的SCARA型机械手臂的工作效率，此外，本实用新型所述的SCARA型机械手臂能够通过各伺服电机独立控制各个机械臂的关节运动，使得所述SCARA型机械手臂的运动更为精准。
【专利说明】SCARA型机械手臂
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能型机械设备领域，更具体而言，本实用新型涉及一种能够进行任意角度旋转的SCARA型机械手臂。
【背景技术】
[0002]在目前的工业领域，包括汽车行业、电子电器行业以及工程机械行业等，都已使用大量工业机器人自动化生产线。工业机器人是集精密化、柔性化、智能化以及软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。
[0003]SCARA型机械手臂属于一种圆柱坐标型的特殊种类的工业机器人，有3个旋转或者更多个关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另有一个单自由度移动副，用于完成末端件在垂直于平面的运动。
[0004]但这类机器人在进行旋转运动时，存在以下几个方面的问题:
[0005]1、由于电线与气管等的相互连接缠绕，使所述SCARA型机械手臂的旋转角度收到了相应的限制；
[0006]2、由于伺服电机在运动过程中是参与运动的，因此，相应地增加了其他伺服电机的动力和惯量，降低了所述SCARA型机械手臂的工作效率；
[0007]3、在所述SCARA型机械手臂的运动过程中需要利用减速机进行控制运动的速比。实用新型内容
[0008]本实用新型的主要目的是提供一种SCARA型机械手臂，以解决现有技术中提及的上述问题。
[0009]为达上述目的，本实用新型的主要技术解决手段是提供一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。
[0010]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂中，由于将所述动力部分全部固定设置于所述底座中，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此，所述旋转部分在旋转过程中不会额外承受因为动力部分而带来的负载，也不会因为动力部分中的多个动力元件设置在不同的地方而需要增加多段电线进行连接，避免了现有技术中因连接多个动力元件而带来的电路管道缠绕的问题，相对现有技术中的SCARA型机械手臂，能够达到提高工作效率的目的。
[0011]优选地，所述动力部分包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，所述SCARA型机械手臂包括:A1部分，所述Al部分包括:所述底座、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴进行转动，所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴从内到外相互套接；A2部分，所述A2部分包括:第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴，所述第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴从内到外相互套接；A3部分，所述A3部分包括第八中空轴；及A4部分，所述A4部分包括支座、丝杆和活动杆，所述丝杆活动连接于所述支座，所述丝杆和活动杆通过螺纹实现活动连接，所述活动杆穿入设置于所述第八中空轴的内部；其中，所述A2部分、A3部分及A4部分为旋转部分，所述Al部分与A2部分之间连接有Al臂，所述Al臂固定连接于所述第一中空轴并与所述第七中空轴活动连接，所述A2部分与A3部分之间连接有A2臂，所述A2臂固定连接于所述第七中空轴并与所述第八中空轴活动连接，所述支座固定设置于所述A2臂的上表面，所述第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴分别通过第一组同步轮、第二组同步轮及第三组同步轮实现与所述第七中空轴、第六中空轴及第五中空轴同步转动，所述第八中空轴通过第四组同步轮实现与所述第五中空轴同步转动，所述丝杆通过第五组同步轮实现与第六中空轴同步转动，所述活动杆能够相对于所述第八中空轴上下移动。
[0012]本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用多级齿轮传动和同步轮传动从而带动各个旋转部分进行转动，传动平稳、传动比精确、工作可靠、传动效率和使用寿命都比较高，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性。
[0013]此外，所述多个伺服电机由于都集中设置于所述底座中，就避免了现有技术中因连接所述多个伺服电机而带来的电路管道缠绕的问题。
[0014]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的优选改进中，所述第一中空轴的两端设置有第一组高速旋转气动接头，所述第五中空轴的两端设置有第二组高速旋转气动接头，所述活动杆的顶端设置有第三高速旋转接头，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头的上顶面水平高度低于所述A2臂的下底面水平高度。
[0015]由于常规的气管接头的工艺及结构问题，导致常规的气管接头不能支持长时间旋转，而高速旋转气动接头的金属螺纹部分是安装在孔里面的，而且里面设置有轴承，因此可以支持长期高速旋转。
[0016]因此，本实用新型所述的SCARA型机械手臂不仅避免了电路的管道缠绕问题，而且解决了气路管道接头不能长期旋转的问题，本实用新型所述的SCARA型机械手臂的末端气动手爪的动力源通过多级高速旋转接头来改变方向，以此彻底改变电线与气管等对所述SCARA型机械手臂各关节的缠绕限制，达到无限制的旋转，避免了普通的SCARA型机械手臂转动关节的最大旋转角度为正/负360度的限制，从而实现任意角度的旋转。
[0017]作为本实用新型的一种优选，所述Al臂的上表面设置有凹槽，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头设置于所述凹槽内。
[0018]设置有凹槽的Al臂进一步避免了所述A2臂在进行旋转时与所述高速旋转气动接头的发生的干涉问题。
[0019]更进一步地，所述支座上设置有固定杆，所述丝杆通过所述固定杆实现定位。
[0020]所述固定杆的设置保证了丝杆在工作过程中的相对位置保持不变，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性和可靠性。
[0021]优选地，所述第一组高速旋转接头与所述第二组高速旋转接头之间通过第一气管连接，所述第二组高速旋转接头与第三旋转接头之间通过是通过第二气管连接。
[0022]更进一步地，所述固定杆的外侧设置有夹紧装置，所述第二气管通过所述夹紧装置固定。
[0023]优选地，所述夹紧装置为夹子，所述夹子的数量为至少一个。
[0024]通过所述夹紧装置固定的气管不仅外观整洁，而且也避免了因所述气管的不规则运动而产生的问题。
[0025]优选地，所述Al臂与所述第五中空轴之间通过滚动轴承实现活动连接。
[0026]所述滚动轴承不仅能够保证所述第五中空轴的自由转动，还能为所述Al臂提供稳定的定位。
[0027]相应地，所述A2臂与所述第八中空轴之间通过滚动轴承实现活动连接。
[0028]所述SCARA型机械手臂采用可编程逻辑控制器，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机。
[0029]优选地，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过不同的开关进行控制。
[0030]通过不同的开关分别控制不同的伺服电机，就能够控制本实用新型所述的SCARA型机械手臂不仅可以进行X、Y及Z方向上的整体运动，还可以对所述Al部分?A4部分中任一部分进行控制，使之进行单独的某一部件或某一方向上的运动，进一步提高了本实用新型所述的SCARA型机械手臂的灵活性和实用度。
[0031 ] 采用可编程逻辑控制器(即PLC)，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，不仅成本低，而且稳定性好。
[0032]因此，采用本实用新型所述的SCARA型机械手臂能够达到以下几点的有益效果:
[0033]1、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用多级同轴传动，把提供动力的零部件(伺服电机)全部放置到固定底座，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此不会消耗彼此的动力和惯量，在同等负载的条件下，能够达到节省能源、提高速度和加速度的效果，从而提高本实用新型所述的SCARA型机械手臂的工作效率。
[0034]2、本实用新型所述的SCARA型机械手臂能够通过各伺服电机独立控制各个机械臂的关节运动，使得所述SCARA型机械手臂的运动更为精准。
[0035]3、本实用新型所述的SCARA型机械手臂的末端气动手爪的动力源通过多级高速旋转接头来改变方向，从而彻底改变了电线与气管等对所述SCARA型机械手臂各关节的缠绕限制，达到无限制的旋转，避免了普通的SCARA型机械手臂转动关节的最大旋转角度为正/负360度的限制，也不需要回程运动，就可以实现任意角度的旋转。
[0036]4、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用了多级传动装置(同步轮、齿轮等)，因此可以直接利用伺服电机进行运动控制速比，不再需要传统SCARA型机械手臂的谐波减速机，极大的避免了传统国产机器人对昂贵的进口谐波减速机的依赖，降低了 SCARA型机械手臂的生产成本。
[0037]5、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用编程逻辑控制器(即PLC)，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，不仅成本低，而且稳定性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的立体图。
[0040]图2为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的主体图。
[0041]图3为图2中的C-C向剖视图。
[0042]图4为图3中E-E向剖视图。
[0043]图5为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的俯视图。
[0044]图6为图5中A-A向剖视图。
[0045]主要元件符号说明:
[0046]I第一中空轴 2 第二中空轴
[0047]3第三中空轴 4 第四中空轴
[0048]5第五中空轴 6 第六中空轴
[0049]7第七中空轴 8 第八中空轴
[0050]9第一组同步轮 10 第二组同步轮
[0051]11 第三组同步轮12 第四组同步轮
[0052]13 第五组同步轮14 底座
[0053]15 Al 臂16 A2 臂
[0054]17 支座18 丝杆
[0055]19 活动杆20 固定杆
[0056]21 第一气管22 第二气管
[0057]23 夹子24 第一组高速旋转气动接头
[0058]25 第二组高速旋转气动接头26 第三高速旋转气动接头
[0059]27 凹槽。
【具体实施方式】
[0060]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0061]图1为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的立体图。
[0062]图2为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的主体图。
[0063]图3为图2中的C-C向剖视图。
[0064]图4为图3中E-E向剖视图。
[0065]图5为本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例的俯视图。
[0066]图6为图5中A-A向剖视图。
[0067]如图1至图6所示，本实用新型主要是提供一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座14、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座14中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。
[0068]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂中，由于将所述动力部分全部固定设置于所述底座14中，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此，所述旋转部分在旋转过程中不会额外承受因为动力部分而带来的负载，也不会因为动力部分中的多个动力元件设置在不同的地方而需要增加多段电线进行连接，避免了现有技术中因连接多个动力元件而带来的电路管道缠绕的问题，相对现有技术中的SCARA型机械手臂，能够达到提高工作效率的目的。
[0069]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述动力部分包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机(所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机图中未全部示出)，所述SCARA型机械手臂包括:Al部分，所述Al部分包括:所述底座14、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、第一中空轴1、第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴1、第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4进行转动，所述第一中空轴1、第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4从内到外相互套接；A2部分，所述A2部分包括:第五中空轴5、第六中空轴6及第七中空轴7，所述第五中空轴5、第六中空轴6及第七中空轴7从内到外相互套接；A3部分，所述A3部分包括第八中空轴8 ;及A4部分，所述A4部分包括支座17、丝杆18和活动杆19，所述丝杆18活动连接于所述支座17，所述丝杆18和活动杆19通过螺纹实现活动连接，所述活动杆19穿入设置于所述第八中空轴8的内部；其中，所述A2部分、A3部分及A4部分为旋转部分，所述Al部分与A2部分之间连接有Al臂15，所述Al臂15固定连接于所述第一中空轴I并与所述第七中空轴7活动连接，所述A2部分与A3部分之间连接有A2臂16，所述A2臂16固定连接于所述第七中空轴7并与所述第八中空轴8活动连接，所述支座17固定设置于所述A2臂16的上表面，所述第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4分别通过第一组同步轮9、第二组同步轮10及第三组同步轮11实现与所述第七中空轴7、第六中空轴6及第五中空轴5同步转动，所述第八中空轴8通过第四组同步轮12实现与所述第五中空轴5同步转动，所述丝杆18通过第五组同步轮13实现与第六中空轴6同步转动，所述活动杆19能够相对于所述第八中空轴8上下移动。
[0070]本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用多级齿轮传动和同步轮传动从而带动各个旋转部分进行转动，传动平稳、传动比精确、工作可靠、传动效率和使用寿命都比较高，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性。
[0071]作为本实用新型的一种改变，所述SCARA型机械手臂也可以采用其他传动方式实现通过所述动力部分带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0072]作为本实用新型的一种改进，所述丝杆18也可以通过其他方式实现将圆周运动变成所述活动杆19的上下直线运动，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0073]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的优选改进中，所述第一中空轴I的两端设置有第一组高速旋转气动接头24，所述第五中空轴5的两端设置有第二组高速旋转气动接头25，所述活动杆19的顶端设置有第三高速旋转接头26，所述第一中空轴I上端的高速旋转气动接头的上顶面水平高度低于所述A2臂16的下底面水平高度。
[0074]由于常规的气管接头的工艺及结构问题，导致常规的气管接头不能支持长时间旋转，而高速旋转气动接头的金属螺纹部分是安装在孔里面的，而且里面设置有轴承，因此可以支持长期高速旋转。
[0075]因此，本实用新型所述的SCARA型机械手臂不仅避免了电路的管道缠绕问题，而且解决了气路管道接头不能长期旋转的问题，本实用新型所述的SCARA型机械手臂的末端气动手爪的动力源通过多级高速旋转接头24-26来改变方向，以此彻底改变电线与气管等对所述SCARA型机械手臂各关节的缠绕限制，达到无限制的旋转，避免了普通的SCARA型机械手臂转动关节的最大旋转角度为正/负360度的限制，从而实现任意角度的旋转。
[0076]作为本实用新型的一种优选，所述Al臂15的上表面设置有凹槽27，所述第一中空轴I上端的高速旋转气动接头设置于所述凹槽27内。
[0077]设置有凹槽27的Al臂15进一步避免了所述A2臂16在进行旋转时与所述高速旋转气动接头的发生的干涉问题。
[0078]更进一步地，所述支座17上设置有固定杆20，所述丝杆18通过所述固定杆20实现定位。
[0079]所述固定杆20的设置保证了丝杆18在工作过程中的相对位置保持不变，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性和可靠性。
[0080]作为本实用新型的一种选择，所述丝杆18也可以通过其他结构进行定位，比如支架结构等，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0081]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述第一组高速旋转接头24与所述第二组高速旋转接头25之间通过第一气管21连接，所述第二组高速旋转接头25与第三旋转接头26之间通过是通过第二气管22连接。
[0082]所述第一气管21与第二气管22可以选用PU气管或者高压气管，本实用新型的【具体实施方式】不以此为限。
[0083]更进一步地，所述固定杆20的外侧设置有夹紧装置，所述第二气管22通过所述夹紧装置固定。
[0084]如图6所示，在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述夹紧装置为夹子23，所述夹子23的数量为两个。
[0085]通过所述夹紧装置固定的第二气管22不仅外观整洁，而且也避免了所述SCARA型机械手臂在工作过程中，因所述第二气管22的不规则运动而产生的问题。
[0086]在本实用新型的第一实施例中，所述Al臂15与所述第五中空轴5之间通过滚动轴承实现活动连接。
[0087]所述滚动轴承不仅能够保证所述第五中空轴5的自由转动，还能为所述Al臂15提供稳定的定位。
[0088]相应地，所述A2臂16与所述第八中空轴8之间通过滚动轴承实现活动连接。
[0089]作为选择，所述Al臂15与所述第五中空轴5之间也可以通过其他方式实现活动连接，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0090]相应地，所述A2臂16与所述第八中空轴8之间也可以通过其他方式实现活动连接，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0091]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过不同的开关进行控制。
[0092]通过不同的开关分别控制不同的伺服电机，就能够控制本实用新型所述的SCARA型机械手臂不仅可以进行X、Y及Z方向上的整体运动，还可以对所述Al部分?A4部分中任一部分进行控制，使之进行单独的某一部件或某一方向上的运动，进一步提高了本实用新型所述的SCARA型机械手臂的灵活性和实用度。
[0093]在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述SCARA型机械手臂采用可编程逻辑控制器，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机。
[0094]采用可编程逻辑控制器(即PLC)，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，不仅成本低，而且稳定性好。
[0095]作为本实用新型的一种改变，所述SCARA型机械手臂也可以通过其他方式实现控制，具体选用何种方式可以根据实际情况决定，只要达到与本实用新型相同的技术效果即可，本实用新型的具体保护范围不以此为限。
[0096]接下来，根据图6对本实用新型所述的SCARA型机械手臂的工作原理作进一步的简单说明。
[0097]如图所示，当本实用新型所述的SCARA型机械手臂开始工作时，所述可编程逻辑控制器(即PLC)通过CANopen总线控制所述四个伺服电机，使所述四个伺服电机开始工作，当所述伺服电机转动时:
[0098]Al部分，所述四个伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴1、第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4进行转动，由于所述Al臂15与所述第一中空轴I固定连接，因此所述Al臂15随着第一中空轴I的转动而转动；
[0099]A2部分，由于所述第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4分别与所述第七中空轴7、第六中空轴6及第五中空轴5通过第一组同步轮9、第二组同步轮10及第三组同步轮11连接，因此，所述第二中空轴2、第三中空轴3及第四中空轴4在转动的同时，能够带动所述第七中空轴7、第六中空轴6及第五中空轴5进行同步转动，由于所述A2臂16固定连接于所述第七中空轴7，因此，所述A2臂16随着所述第七中空轴7的转动而转动；
[0100]A3部分，由于所述第八中空轴8与所述第五中空轴5之间连接有第四组同步轮12，因此，所述第八中空轴8随着所述第五中空轴5的转动而转动，而所述第八中空轴8是控制末端的启动执行元件(比如用来夹住工件的夹紧气缸)的姿态角度，在所述SCARA型机械手臂的工作过程中，除了在X/Y的坐标上进行位移外，还需要有一个在X/Y的坐标点上进行旋转的动作，该动作由所述第八中空轴8控制；
[0101]A4部分，由于所述丝杆18与所述第六中空轴6之间连接有第五组同步轮13，因此，所述丝杆18能够随着所述第六中空轴6的转动而转动，由于所述丝杆18与所述活动杆19之间通过螺纹活动连接，因此，所述丝杆18能够将圆周转动变成所述活动杆19的上下直线，而本实用新型所述的SCARA型机械手臂的终端执行元件(比如机械手等)是直接与所述活动杆19相连的，因此，所述活动杆19带动本实用新型所述的SCARA型机械手臂的终端执行元件(比如机械手等)进行工作。
[0102]由于所述四个伺服电机是可以单独控制的，而所述Al臂15与所述第七中空轴7活动连接，所述A2臂16与所述第八中空轴8活动连接，所述支座17固定设置于所述A2臂16的上表面，因此本实用新型所述的SCARA型机械手臂的终端执行元件不仅可以进行X、Y及Z方向上的整体运动，还可以对所述Al部分?A4部分中任一部分进行控制，使所述的SCARA型机械手臂进行单独的某一部件或某一方向上的运动。
[0103]同时，由于本实用新型所述的SCARA型机械手臂结构已经取消了所有外部的电路连接线，并且所述第一气管21、第二气管22之间是通过高速旋转接头连接，除此以外，在本实用新型所述的SCARA型机械手臂的第一实施例中，所述第一中空轴I上端的高速旋转气动接头的上顶面水平高度低于所述A2臂16的下底面水平高度，且所述第一中空轴I上端的高速旋转气动接头设置于所述凹槽27内，因此，所述SCARA型机械手臂在实际旋转的时候不会遇到任何的障碍或干涉，可以进行任意角度的转动。
[0104]综上所述，采用本实用新型所述的SCARA型机械手臂能够达到以下几点的有益效果:
[0105]1、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用多级同轴传动，把提供动力的零部件(伺服电机)全部放置到固定底座，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此不会消耗彼此的动力和惯量，在同等负载的条件下，能够达到节省能源、提高速度和加速度的效果，从而提高本实用新型所述的SCARA型机械手臂的工作效率。
[0106]2、本实用新型所述的SCARA型机械手臂能够通过各伺服电机独立控制各个机械臂的关节运动，使得所述SCARA型机械手臂的运动更为精准。
[0107]3、本实用新型所述的SCARA型机械手臂的末端气动手爪的动力源通过多级高速旋转接头来改变方向，从而彻底改变了电线与气管等对所述SCARA型机械手臂各关节的缠绕限制，达到无限制的旋转，避免了普通的SCARA型机械手臂转动关节的最大旋转角度为正/负360度的限制，也不需要回程运动，就可以实现任意角度的旋转。
[0108]4、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用了多级传动装置(同步轮、齿轮等)，因此可以直接利用伺服电机进行运动控制速比，不再需要传统SCARA型机械手臂的谐波减速机，极大的避免了传统国产机器人对昂贵的进口谐波减速机的依赖，降低了 SCARA型机械手臂的生产成本。
[0109]5、本实用新型所述的SCARA型机械手臂采用编程逻辑控制器(即PLC)，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，不仅成本低，而且稳定性好。
[0110]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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，其特征在于，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位；所述动力部分包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，所述SCARA型机械手臂包括: Al部分，所述Al部分包括:所述底座、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴进行转动，所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴从内到外相互套接； A2部分，所述A2部分包括:第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴，所述第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴从内到外相互套接； A3部分，所述A3部分包括第八中空轴?’及 A4部分，所述A4部分包括支座、丝杆和活动杆，所述丝杆活动连接于所述支座，所述丝杆和活动杆通过螺纹实现活动连接，所述活动杆穿入设置于所述第八中空轴的内部；其中， 所述A2部分、A3部分及A4部分为旋转部分，所述Al部分与A2部分之间连接有Al臂，所述Al臂固定连接于所述第一中空轴并与所述第七中空轴活动连接，所述A2部分与A3部分之间连接有A2臂，所述A2臂固定连接于所述第七中空轴并与所述第八中空轴活动连接，所述支座固定设置于所述A2臂的上表面，所述第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴分别通过第一组同步轮、第二组同步轮及第三组同步轮实现与所述第七中空轴、第六中空轴及第五中空轴同步转动，所述第八中空轴通过第四组同步轮实现与所述第五中空轴同步转动，所述丝杆通过第五组同步轮实现与第六中空轴同步转动，所述活动杆能够相对于所述第八中空轴上下移动。
2.根据权利要求1所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述第一中空轴的两端设置有第一组高速旋转气动接头，所述第五中空轴的两端设置有第二组高速旋转气动接头，所述活动杆的顶端设置有第三高速旋转接头，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头的上顶面水平高度低于所述A2臂的下底面水平高度。
3.根据权利要求2所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述Al臂的上表面设置有凹槽，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头设置于所述凹槽内。
4.根据权利要求1所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述支座上设置有固定杆，所述丝杆通过所述固定杆实现定位。
5.根据权利要求2所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述第一组高速旋转接头与所述第二组高速旋转接头之间通过第一气管连接，所述第二组高速旋转接头与第三旋转接头之间通过是通过第二气管连接。
6.根据权利要求5所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述固定杆的外侧设置有夹紧装置，所述第二气管通过所述夹紧装置固定。
7.根据权利要求1所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述Al臂与所述第五中空轴之间通过滚动轴承实现活动连接。
8.根据权利要求1所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过不同的开关进行控制。
9.根据权利要求1所述的SCARA型机械手臂，其特征在于，所述SCARA型机械手臂采用可编程逻辑控制器，通过CANopen总线控制所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机。
【文档编号】B25J9/16GK204263180SQ201420515514
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】杨青 申请人:上海浩淼自动化设备有限公司