本发明涉及一种四轴机器人装置，具体地，涉及一种四轴机器人装置。
背景技术：
四轴机器人可以胜任包括装配在内的各种包装生产任务，包括所有材料的处理，如取放、装卸、包装成型包装前端流程相关的工序，以及打标签、检验、抽样加工工序。
四轴机器人具有很强的刚性，从而使它们能够胜任高速和高重复性的工作。在包装应用中，四轴机器人擅长高速取放和其他材料处理任务。
现有的四轴机器人，往往结构复杂，不易于操作维护。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种四轴机器人装置，以实现结构简单、易于操作、工作效率高、安全性高优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种四轴机器人装置，包括X轴组件，Y轴组件，Z轴组件，R轴组件，两轴通用马达组件两个，均设有马达固定块，减速器固定块；分别用于驱动X轴连杆本体或Y轴连杆本体做旋转运动；马达固定块固定于减速器固定块上；马达固定块固定伺服电机， X轴组件，设有X轴底座，两轴通用马达组件；Y轴组件，设有Y轴连杆本体，两轴通用马达组件，Y轴连杆本体通过连接件与X轴连杆本体相连接；Z轴组件，设有伺服电机，同步带轮，丝杆，Z轴组件安装于Y轴连杆本体上，伺服电机驱动丝杆旋转；R轴组件，设有R轴马达组件，主轴组件； R轴马达组件安装于Y轴连杆本体上，通过输出轴上安装的R轴马达同步轮带动主轴旋转; 主轴组件，主轴组件下方与Y轴连杆本体相配合，上方通过Z轴R轴连接块与主轴相连接，主轴做旋转运动及轴向运动。
所述的两轴通用马达组件均设有减速器连接轴，减速器连接轴通过轴承和轴承压盖配合固定于减速器固定块上，减速器连接轴做旋转运动，减速器连接轴一端与谐波减速器的端面相连接，减速器连接轴另一端通过螺栓与X轴连杆本体或Y轴连杆本体连接，用于传递伺服电机输出的转矩；底部深沟球轴承，内孔与减速器连接轴相配合，外壁与减速器固定块配合，与圆柱滚子轴承和顶部深沟球轴承共同配合起到支撑减速器连接轴的作用；圆柱滚子轴承，内孔与减速器连接轴相配合，外壁与减速器固定块配合，与底部滚子轴承和顶部深沟球轴承共同配合起到支撑减速器连接轴的作用；顶部深沟球轴承，内孔与减速器连接轴相配合，外壁与减速器固定块配合，与圆柱滚子轴承和底部深沟球轴承共同配合起到支撑减速器连接轴的作用；轴承压盖，通过螺栓固定于减速器固定块上，对轴承起到轴向定位作用。
所述的X轴底座上方开孔分别用于固定伺服电机以及穿过电缆，X轴底座，一侧开有方形孔，固定安装电控组件；两轴通用马达组件，通过螺栓固定安装于X轴底座上，用于驱动X轴连杆本体绕X轴底座做旋转运动；X轴连杆本体的一端与两轴通用马达组件连接，另一端与Y轴连杆本体相配合。
所述的两轴通用马达组件通过螺栓固定安装于Y轴连杆本体上，用于驱动Y轴连杆本体绕X轴连杆本体一端圆轴心做旋转运动；Y轴连杆本体,固定支撑两轴通用马达组件、Z轴组件以及R轴组件，Y轴连杆本体带动Z轴组件以及R轴组件做旋转运动；Y轴连杆外罩，通过螺栓安装于Y轴连杆本体上。
所述的 Z轴伺服电机通过螺栓固定于Y轴连杆本体上，其输出轴与同步带轮配合，用于带动丝杆旋转；Z轴马达同步带轮，安装于Z轴伺服电机输出轴上，作为驱动丝杆的主动轮；Z轴同步带轮，安装与丝杆的一端，用于传递Z轴伺服电机输出的转矩，带动丝杆旋转；
Z轴防撞胶垫为圆形橡胶垫片，圆周阵列有4个孔，用于将垫片固定在Y轴连杆本体上，防止滚珠螺母碰撞Y轴连杆本体；丝杆，安装于Y轴连杆本体上，由Z轴伺服电机1驱动旋转，主要用于控制主轴组件的上下移动；滚珠螺母，与丝杆相配合，凸缘与Z轴R轴连接块相连接，其作用为将圆周运动转换为轴向运动。
所述的R轴马达组件设有R轴伺服电机，R轴伺服电机机身固定于R轴伺服电机固定座上，R轴伺服电机输出轴与R轴特制联轴器相连接；R轴伺服电机固定座，一端通过螺栓固定在Y轴连杆本体上，另一端为R轴伺服电机固定面；R轴特制联轴器，一端内孔与R轴伺服电机输出轴相配和，另一端与R轴马达同步轮相连接，将伺服电机输出的转矩传递给R轴马达同步轮；R轴马达同步轮，与R轴特制联轴器相连接，带动主轴旋转。
所述主轴组件设有R轴轴承螺母，用于使Z轴R轴连接块与主轴配合；Z轴R轴连接块，安装于主轴以及丝杆的一端，使主轴与丝杆的运动产生关联；主轴上端轴承，内孔与主轴配合，外壁与Z轴R轴连接块配合，使主轴上下移动的同时可以做旋转运动；R轴轴承压盖，安装于Z轴R轴连接块上，固定主轴上端轴承；主轴，两端车削一段阶梯轴，中间部位加工有花键槽，用于与传动滚珠花键配合，实现主轴的上下移动；R轴感应位置固定块，与传感器部件配合工作，用于检测主轴的位置；R轴防撞胶垫为圆形橡胶垫片，安装于R轴感应位置固定块上方，防止主轴上下移动时损坏R轴感应位置固定块；R轴轴承螺母，固定在R轴花键螺母固定套的一端，用于固定固定套底部轴承；固定套底部轴承，内孔与R轴花键螺母固定套相配合，外壁与R轴固定套相配合，与固定套顶部轴承共同对主轴起到径向定位作用；
R轴固定套，一端通过螺栓固定于Y轴连杆本体，对主轴起到固定支撑的作用；固定套顶部轴承，内孔与R轴花键螺母固定套相配合，外壁与R轴固定套相配合，与固定套底部轴承共同对主轴起到径向定位作用；R轴花键螺母固定套，外部与轴承配合，内孔与传动滚珠花键配合，使传动滚珠花键可以做旋转运动；传动滚珠花键，上端与R轴花键螺母压块相连接，用于传递转矩带动主轴旋转，同时主轴可在其内部做轴向运动；R轴花键螺母压块，主要是起到连接传动滚珠花键与R轴同步轮的作用；R轴同步轮，用于传递R轴马达组件产生的扭矩，带动主轴旋转；R轴感应位置固定圈,与传感器相配合，用于检测主轴的运动状态。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例的总体结构示意图。
图2为本发明实施例的两轴通用马达组件示意图。
图3为本发明实施例的X轴组件机座部分结构示意图。
图4为本发明实施例的X轴组件连杆部分结构示意图。
图5为本发明实施例的Y轴组件连杆部分示意图。
图6为本发明实施例的Y轴组件罩体部分示意图。
图7为本发明实施例的Z轴组件结构示意图。
图8为本发明实施例的R轴马达组件结构示意图。
图9为本发明实施例的主轴组件结构示意图。
图10为本发明实施例的主轴组件上部结构示意图。
图11为本发明实施例的主轴组件下部结构示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-伺服电机；2-马达固定块；3-减速器固定块；4-减速器配合件；5-谐波减速器；6-减速器连接轴；7-底部深沟球轴承；8-圆柱滚子轴承；9-顶部深沟球轴承；10-轴承压盖；11-X轴底座；12-两轴通用马达组件；13-X轴连杆本体；14-两轴通用马达组件；15-Y轴连杆本体；16-Y轴连杆外罩；17-Z轴伺服电机17；18-Z轴马达同步带轮；19-Z轴同步带轮；20-Z轴防撞胶垫；21-丝杆；22-滚珠螺母；23-R轴伺服电机；24-R轴伺服电机固定座；25-R轴特制联轴器；26-R轴马达同步轮；27-R轴轴承螺母；28-Z轴R轴连接块；29-主轴上端轴承；30-R轴轴承压盖；31-主轴；32-R轴感应位置固定块；33-R轴防撞胶垫；34-R轴轴承螺母；35-固定套底部轴承；36-R轴固定套；37-固定套顶部轴承；38-R轴花键螺母固定套；39-传动滚珠花键；40-R轴花键螺母压块；41-R轴同步轮；42-R轴感应位置固定圈。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图11所示，本发明实施例，提供了一种四轴机器人装置。
本实施例两轴通用马达组件两个，分别为两轴通用马达组件14、12，均由马达固定块22，减速器固定块33，谐波减速器55组成，主要用于驱动X轴连杆本体13与Y轴连杆本体15做旋转运动。
两轴通用马达组件14、12均设有：伺服电机11，采用松下伺服马达配合驱动器的方案，通过马达固定块2将伺服电机1固定在X轴底座11或者Y轴连杆本体15上；马达固定块22，采用钢材加工而成，上面加工有若干沉头孔用于固定伺服电机11，马达固定块22通过螺栓固定于减速器固定块33上；减速器固定块33，由钢材加工而成，其内部与马达固定块22通过螺栓连接，外部凸缘通过螺栓固定于X轴底座11或者Y轴连杆本体15上，主要起到固定伺服电机11以及减速器的作用；减速器配合件44，与谐波减速器55配合，固定于减速器固定块33上；谐波减速器55，一端与伺服电机11输出轴相连接，另一端面输出转矩，通过螺栓与减速器连接轴66相连接，其主要作用是减速并且增大转矩用于驱动X轴连杆本体13或者Y轴连杆本体15旋转；减速器连接轴66，通过与轴承和轴承压盖10配合固定于减速器固定块33上，只能做旋转运动，其一侧与谐波减速器55的端面相连接，另一侧通过螺栓与X轴连杆本体13或者Y轴连杆本体15连接，用于传递伺服电机11输出的转矩；底部深沟球轴承77，内孔与减速器连接轴66相配合，外壁与减速器固定块33配合，与圆柱滚子轴承88和顶部深沟球轴承99共同配合起到支撑减速器连接轴6的作用；圆柱滚子轴承88，内孔与减速器连接轴66相配合，外壁与减速器固定块33配合，与底部滚子轴承7和顶部深沟球轴承99共同配合起到支撑减速器连接轴6的作用；顶部深沟球轴承99，内孔与减速器连接轴66相配合，外壁与减速器固定块33配合，与圆柱滚子轴承88和底部深沟球轴承77共同配合起到支撑减速器连接轴66的作用；轴承压盖10，通过螺栓固定于减速器固定块33上，对轴承起到轴向定位作用。
X轴组件，由X轴底座11，两轴通用马达组件12以及连接件组成，用于实现机器人的的水平转动。X轴底座11，使用铸铁铸造而成，整体尺寸为220mm*220mm*340mm,其上方开孔分别用于固定伺服电机1以及穿过电缆，其一侧开有方形孔，用于固定安装电控组件；两轴通用马达组件12，通过螺栓固定安装于X轴底座11上，用于驱动X轴连杆本体13绕X轴底座11做旋转运动；X轴连杆本体13,使用铸造工艺加工而成，其一端与两轴通用马达组件12连接，另一端与Y轴连杆本体15相配合，并与两轴通用马达组件12通过螺栓连接，其主要功能是起到支撑连接作用。
Y轴组件，由Y轴连杆本体15，两轴通用马达组件14组成，通过连接件与X轴连杆本体13相连接，用于实现机器人在X轴基础的水平转动；Z轴组件，由伺服电机1，同步带轮，丝杆21组成，安装于Y轴连杆本体15上，伺服电机1驱动丝杆21旋转，用于实现主轴组件垂直上下方向的移动； R轴组件，由R轴马达组件，主轴组件组成，用于实现主轴31的圆周运动功能；R轴马达组件，由R轴伺服电机23固定座24，R轴特制联轴器25组成，主要用于驱动主轴31做旋转运动；主轴组件，由主轴31，轴承，滚珠花键组成，通过各部分零件相互配合，可以实现主轴的上下移动以及旋转运动。两轴通用马达组件14，通过螺栓固定安装于Y轴连杆本体15上，用于驱动Y轴连杆本体15绕X轴连杆本体13一端圆轴心做旋转运动；Y轴连杆本体15, 使用铸造工艺加工而成，一方面用于固定支撑两轴通用马达组件14、Z轴组件以及R轴组件，另一方面用于带动Z轴组件以及R轴组件做旋转运动；Y轴连杆外罩16，使用铸造工艺加工而成，通过螺栓安装于Y轴连杆本体15上，起到保护两轴通用马达组件14、Z轴组件以及R轴组件的作用，同时保证操作者的安全。
Z轴组件设有：Z轴伺服电机17，通过螺栓固定于Y轴连杆本体15上，其输出轴与同步带轮配合，用于带动丝杆21旋转；Z轴马达同步带轮18，选用5M同步带轮，安装于Z轴伺服电机17输出轴上，作为驱动丝杆21的主动轮；Z轴同步带轮19，选用5M同步带轮，安装与丝杆21的一端，用于传递Z轴伺服电机17输出的转矩，带动丝杆21旋转；Z轴防撞胶垫20，圆形橡胶垫片，圆周阵列有4个孔，用于将垫片固定在Y轴连杆本体15上，其主用作用是为防止滚珠螺母22碰撞Y轴连杆本体15；丝杆21，安装于Y轴连杆本体15上，由Z轴伺服电机17驱动旋转，主要用于控制主轴组件的上下移动；滚珠螺母22，与丝杆21相配合，凸缘与Z轴R轴连接块28相连接，其作用为将圆周运动转换为轴向运动。
R轴组件设有：R轴马达组件,安装于Y轴连杆本体15上，通过输出轴上安装的R轴马达同步轮26带动主轴31旋转；主轴组件，主轴组件下方与Y轴连杆本体15相配合，上方通过Z轴R轴连接块28与主轴31相连接，主轴31可以实现旋转运动和轴向运动。
R轴马达组件设有：R轴伺服电机23，机身固定于R轴伺服电机23固定座24上，其输出轴与R轴特制联轴器25相连接，其主要作用是给主轴31提供旋转动力；R轴伺服电机23固定座24，一端通过螺栓固定在Y轴连杆本体15上，另一端为R轴伺服电机23固定面，其作用为固定R轴伺服电机23；R轴特制联轴器25，一端内孔与R轴伺服电机23输出轴相配和，另一端与R轴马达同步轮26相连接，将伺服电机1输出的转矩传递给R轴马达同步轮26；R轴马达同步轮26，与R轴特制联轴器25相连接，主要用去带动主轴31旋转。
主轴组件设有：R轴轴承螺母27，用于使Z轴R轴连接块28与主轴31配合；Z轴R轴连接块28，安装于主轴31以及丝杆21的一端，使主轴31与丝杆21的运动产生关联；主轴31上端轴承29，内孔与主轴31配合，外壁与Z轴R轴连接块28配合，使主轴31上下移动的同时可以做旋转运动；R轴轴承压盖30，安装于Z轴R轴连接块28上，用于固定主轴31上端轴承29；主轴31，两端车削一段阶梯轴，中间部位加工有花键槽，用于与传动滚珠花键39配合，实现主轴31的上下移动；R轴感应位置固定块32，与传感器部件配合工作，用于检测主轴31的位置；R轴防撞胶垫33，圆形橡胶垫片，安装于R轴感应位置固定32块上方，防止主轴31上下移动时损坏R轴感应位置固定块32；R轴轴承螺母34，固定在R轴花键螺母固定套38的一端，用于固定固定套底部轴承35；固定套底部轴承35，内孔与R轴花键螺母固定套38相配合，外壁与R轴固定套36相配合，与固定套顶部轴承37共同对主轴31起到径向定位作用；R轴固定套36，一端通过螺栓固定于Y轴连杆本体15，对主轴31起到固定支撑的作用；固定套顶部轴承37，内孔与R轴花键螺母固定套38相配合，外壁与R轴固定套36相配合，与固定套底部轴承35共同对主轴31起到径向定位作用；R轴花键螺母固定套38，外部与轴承配合，内孔与传动滚珠花键39配合，使传动滚珠花键39可以做旋转运动；传动滚珠花键39，上端与R轴花键螺母压块40相连接，用于传递转矩带动主轴31旋转，同时主轴31可在其内部做轴向运动；R轴花键螺母压块40，主要是起到连接传动滚珠花键39与R轴同步轮41的作用；R轴同步轮41，用于传递R轴马达组件产生的扭矩，带动主轴31旋转；R轴感应位置固定圈42,与传感器相配合，用于检测主轴31的运动状态。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。