机器人小臂结构及机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人小臂结构及机器人。

背景技术：

scara(selectivecomplianceassemblyrobotarm)是一种应用于装配作业的机器人手臂，用于平面定位。scara机器人三关节或四关节主要部件为丝杠花键组件，该组件结构较复杂、精度较高。丝杠花键组件安装和更换时，丝杠轴未与带有制动器的同步电机相连，丝杠轴在重力作用下容易突然坠落引发碰撞，碰撞会破坏丝杠花键组件的精度及整机的寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机器人小臂结构及机器人，其能够解决丝杠花键组件安装和更换时，丝杠轴在重力作用下容易突然坠落引发碰撞的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种机器人小臂结构，包括小臂主体、丝杠轴及与所述丝杠轴连接的同步带轮，所述丝杠轴可转动连接所述小臂主体，还包括锁止组件，所述锁止组件包括同步件与止动件；

所述同步件连接所述同步带轮，并随所述同步带轮转动，所述止动件连接所述小臂主体，所述止动件用于限位所述同步件的转动。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述止动件具有安装座及可移动安装于所述安装座的锁止杆；

所述安装座与所述小臂主体固定连接，通过移动所述锁止杆，切换对所述同步件的锁止和解锁。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述安装座具有驱动部，所述驱动部用于带动所述锁止杆往复移动。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述驱动部包括相互配合的螺母和螺杆，所述螺母与所述小臂主体固定连接。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述锁止杆的轴线与所述同步带轮的转动轴线平行。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述锁止杆包括轴向依次设置的解锁段和锁止段，所述解锁段的直径小于所述锁止段直径；

通过轴向移动所述锁止杆，切换为以所述解锁段对齐同步件或以所述锁止段对齐所述同步件，以此切换对所述同步件的解锁或锁止。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述止动件还包括与所述安装座固定连接的安装板，所述小臂主体设置有用于安装所述安装板的安装台。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述小臂主体对应所述锁止杆设置有凸台，所述凸台设置有可滑动限位所述锁止段的销孔。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述同步件为齿轮结构，且具有至少一个同步轮齿，所述止动件通过挡止所述同步轮齿以限位所述同步带轮的转动。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述同步件设置在所述同步带轮轴向方向的端部，且所述同步件外径大于所述同步带轮外径。

进一步的，在本实用新型的一种实施例中，上述止动件具有挡止所述同步件的外轮廓部位，该外轮廓部位至所述同步件转动轴线的直线距离小于所述同步件外径。

一种机器人，包括上述小臂结构。

本实用新型实施例的有益效果是：

在丝杠花键组件安装、维修时，可将丝杠轴止动，防止丝杠轴在重力作用下坠落引发碰撞，保证丝杠花键组件的精度，提高小臂结构的安全性和便捷性。

锁止组件包括同步件与止动件，同步件连接同步带轮，并随同步带轮转动，止动件连接小臂主体，止动件相对于同步件具有锁止状态和解锁状态，止动件处于解锁状态时，同步件可随同步带轮转动，当止动件处于锁止状态时，止动件可限位同步件的转动，从而限制同步带轮的转动，防止丝杠轴转动坠落。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例局部剖立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例局部剖平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例解锁状态局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例锁止状态局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例小臂主体的外壳结构示意图；

图6为本实用新型实施例同步件的一种结构示意图；

图7为本实用新型实施例止动件解锁状态结构示意图；

图8为本实用新型实施例止动件锁止状态结构示意图。

图标：100－小臂主体；200－丝杠花键组件；300－锁止组件；

110－轴孔；120－安装台；130－凸台；140－销孔；

210－丝杠轴；220－同步带轮；230－限位块；

310－同步件；320－止动件；

311－同步轮齿；

321－安装座；322－安装板；323－锁止杆；

321’1－螺母；321’2－螺杆；321’3－旋转杆；

323’1－解锁段；323’2－锁止段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参照图1和图2所示，本实施例提供一种机器人小臂结构，包括小臂主体100、丝杠花键组件200及锁止组件300，丝杠花键组件200包括丝杠轴210与同步带轮220，锁止组件300包括同步件310和止动件320。

丝杠轴210可转动连接小臂主体100，同步带轮220与丝杠轴210连接，同步带轮220转动带动丝杠轴210转动，从而使丝杠轴210移动。同步件310固定连接同步带轮220，当同步带轮220转动时带动同步件310转动，止动件320连接小臂主体100，止动件320用于限制同步件310转动，止动件320在实际使用中，具有锁止状态和解锁状态，止动件320处于解锁状态时，同步件310可随同步带轮220转动，当止动件320处于锁止状态时，止动件320可限位同步件310的转动，从而限制同步带轮220的转动。在丝杠花键组件200安装、维修时，可将丝杠轴210止动，防止丝杠轴210在重力作用下坠落引发碰撞，保证丝杠花键组件200的精度，提高小臂结构的安全性和便捷性。

参考图3－5，小臂主体100的一端用于连接小臂驱动组件，小臂主体100的另一端开设有用于安装丝杠轴210的轴孔110，小臂主体100靠近轴孔110设置有安装台120及凸台130，凸台130上开设有销孔140。止动件320包括安装座321、安装板322及锁止杆323，安装座321包括驱动部，驱动部包括相互配合的螺母321’1与螺杆321’2，锁止杆323具有轴向依次设置的解锁段323’1与锁止段323’2，解锁段323’1的直径小于锁止段323’2的直径。

安装板322设置在同步带轮220的周侧，安装板322通过螺钉紧固的方式固定在安装台120上，丝杠轴210竖直设置时，安装板322相对于丝杠轴210水平设置。安装座321固定安装于安装板322，即螺母321’1与安装板322固定连接，螺杆321’2与螺母321’1螺纹配合，正向和反向旋转螺杆321’2，螺杆321’2可相对于螺母321’1往复移动，螺杆321’2的轴线与丝杠轴210的轴线平行，螺杆321’2的轴线与轴孔110的轴线平行，螺杆321’2的轴线与同步带轮220的转动轴线平行。螺杆321’2与锁止杆323的解锁段323’1轴向连接，锁止段323’2滑动设置在销孔140内，销孔140可进一步保证锁止段323’2的结构强度。同步件310固定在同步带轮220轴向朝下的一端，同步件310在同步带轮220的径向方向延伸设置，并相对于同步带轮220径向伸出，同步件310转动轮廓的直径大于同步带轮220转动轮廓的直径。

图3为本实施例止动件320解锁状态结构示意图，螺杆321’2和锁止杆323的锁止段323’2分别位于同步件310上下两侧，锁止杆323的解锁段323’1对应同步件310，锁止杆323的解锁段323’1与同步件310之间具有间隙，同步件310可跟随同步带轮220转动。

图4为本实施例止动件320锁止状态结构示意图，旋转螺杆321’2，螺杆321’2远离同步件310移动，图4中螺杆321’2向上移动。螺杆321’2带动锁止杆323转动，同时带动锁止杆323向上移动，锁止段323’2部分滑出销孔140并与同步件310对齐。锁止段323’2半径比解锁段323’1半径大，将锁止段323’2半径与解锁段323’1半径之差为t，锁止杆323的解锁段323’1与同步件310之间具有间隙定义为t，t大于t；或，止动件320具有挡止同步件310的外轮廓部位，该外轮廓部位至同步件310转动轴线的直线距离小于同步件310转动轮廓的半径。当锁止段323’2与同步件310对齐后，锁止段323’2可阻挡同步件310转动，从而限制同步带轮220转动，防止丝杠轴210移动。

参考图6所示，本实施例中，同步件310可以为齿轮结构，同步件310具有至少一个同步轮齿311，同步件310与同步带轮220同轴连接，同步件310的外径大于同步带轮220的外径，当锁止杆323的锁止段323’2在同步轮齿311的转动路径上时，锁止段323’2可限位同步轮齿311转动。同步带轮220可以设置有一个、两个或多个，同步件310与任意一同步带轮220连接。

参考图7－8所示，图7为止动件320解锁状态结构示意图；图8为止动件320锁止状态结构示意图。螺母321’1安装在安装板322上，安装板322对应螺母321’1开设有孔洞。螺杆321’2和螺母321’1相配合，螺杆321’2相对于垂直安装板322，且螺杆321’2通过孔洞贯穿安装板322，螺杆321’2轴向连接锁止杆323的解锁段323’1，本实施例中螺杆321’2还可以连接旋转杆321’3，方便螺杆321’2的旋转，正向和反向旋转螺杆321’2，螺杆321’2可带动锁止杆323做往复直线移动。可设置螺母321’1内螺距，使旋转杆321’3旋转半圈实现锁止段323’2与解锁段323’1相对于同步件310的切换。

本方案中，在丝杠轴210的轴向两端可安装限位块230，限位块230限制丝杠轴210移动的极限位置，方便对移动至极限位置的丝杠轴210进行操作。安装座321作为带动锁止杆323直线移动的动力件，安装座321可设置在同步件310的上方或下方。安装座321的驱动部为手动丝杠螺母321’1结构，即螺母321’1和螺杆321’2配合结构。安装座321的驱动部还可以为电控制的直线动力结构，如电磁弹性结构、电控液压结构或电控丝杠结构。在丝杠轴210安装过程中，由于丝杠轴210未与带有制动器的同步电机连接，先将同步件310固定连接待更换或待安装丝杠轴210的同步带轮220，然后在小臂上安装止动件320，止动件320设置为锁止状态，将带有同步件310的丝杠花键组件200安装在小臂主体100上，当同步件310转动至锁止杆323的锁止段323’2时，锁止杆323限制同步件310转动，防止丝杠轴210在重力作用下转动坠落引发碰撞，保证丝杠花键组件200的精度，提高小臂结构的安全性和便捷性。

本实施例还提供一种机器人，包括上述小臂结构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。