结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人的制作方法
【专利说明】结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人
[0001]{RECTANGULAR COORDINATE ROBOT COMBINED WITH3DEGREES OF FREEDOM WRISTSTRUCTURE}
技术领域
[0002]本发明涉及结合3自由度机器人和直角坐标机器人的机器人，尤其详细地涉及将3自由度腕部结构结合于直角坐标机器人的工业机器人。
【背景技术】
[0003]一般而言，直角坐标型机器人的X轴框架安装于在底面固定安装的支撑框架上面，可沿着直角水平方向由X轴方向进行滑动，并且，在此X轴框架上，Y轴框架被安装地沿着直角垂直方向驱动至Z轴方向，具有工业机械手等的滑动部件安装于此Y轴框架的一侧面，以使沿着Y轴方向进行垂直运动。
[0004]借助可使在各个框架之间进行直线运动的驱动装置进行连接，使得沿着各个XYZ轴进行直线运动。
[0005]此类直角坐标机器人的基本结构通过韩国注册实用新型文献实0126960的直角坐标型机器人进行公开。
[0006]韩国注册实用新型文献实0126960的直角坐标型机器人提供了一种设置有多个用于执行对部件的挑选、组装及分解等作业的手部，使得能够实现系统的灵活运用和动作的灵活性，并借助机械手在两侧进行作业的直角坐标型机器人，但机械手为结合于X轴框架两端的状态，只能进行两侧作业，无法扩大XYZ轴直线运动的范围即机器人的自由度。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009](专利文献I)韩国注册实用新型文献实0126960
【发明内容】
[0010]技术课题
[0011]为解决如上所述现有问题，本发明的目的为提供一种结合可确保直角坐标机器人的工业机械手的3自由度的腕部结构的直角坐标机器人。
[0012]并且，本发明目的为提供一种使具有用于控制末端执行器的姿势的3自由度的腕部结合6自由度并联机器人的腕部驱动结构的直角坐标机器人。
[0013]技术方案
[0014]为实现上述所述的目的，本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人因安装如下部件:直角坐标机器人，安装得使X轴框架、Y轴框架及Z轴框架相互由直角方向进行滑动；及具有3自由度的腕部，可滑动地安装于在所述X轴框架、Y轴框架及Z轴框架中的末端上安装的框架，由此，可实现具有腕部的3自由度驱动和直角坐标机器人的3轴直线运动的结合的直角坐标机器人。
[0015]并且，本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人由直角坐标机器人及腕部装置构成，所述直角坐标机器人，安装得使X轴框架、Y轴框架及Z轴框架相互由直角方向滑动；所述腕部装置包括:腕部，可滑动地连接于安装在所述X轴框架、Y轴框架及Z轴框架中末端的框架上，并且，由以第I至第3旋转轴为基准进行旋转运动的第I至第3旋转部构成；驱动部，用于驱动所述腕部分别进行旋转；3个传动轴，用于将驱动力传输至所述驱动部；3个支撑架总成，将驱动力传输至所述3个传动轴；3个电机，连接于各个所述3个支撑架总成；基础部件，用于固定所述3个支撑架总成及电机。
[0016]在此，安装于所述直角坐标机器人的末端的框架为Z轴框架时，所述Z轴框架以第I滑动块为媒介连接于所述Y轴框架，实现沿着Y轴方向进行直线运动。
[0017]在此，所述腕部以第2滑动块为媒介连接于所述Z轴框架，实现由Z轴方向进行直线运动。
[0018]在此，所述3个支撑架总成各自由形成于外侧的第I支撑架、形成于中间的第2支撑架及形成于内侧的第3支撑架构成，所述3个支撑架总成中各自的第I支撑架的旋转轴相互平行，并形成有与所述多个旋转轴垂直的所述基础部件的基准面，可实现所述第I旋转部以与所述基础部件的基准面成垂直方向的第I旋转轴为中心进行旋转运动，所述第2旋转部以与所述第I旋转轴成垂直方向的第2旋转轴为中心进行旋转运动，所述第3旋转部以与所述第2旋转轴成垂直方向的第3旋转轴为中心进行旋转运动。
[0019]在此，所述直角坐标机器人可作为实现所述腕部的定位的装置。
[0020]有利效果
[0021]根据如上所述的本发明结构具有如下效果，可提供结合能够确保直角坐标机器人的工业机械手的3自由度的腕部结构的直角坐标机器人，并且，提供一种使具有用于控制末端执行器的姿势的3自由度的腕部结合6自由度并联机器人的腕部驱动结构的直角坐标机器人。
[0022]此类直角坐标机器人的腕部具有如下效果:因用于腕部驱动的驱动源安装于机器人基座，可实现使减轻腕部的质量且缩小其体积，并且，用于腕部的驱动的电机线缆不存在发生断线的可能性，同6自由度并联机器人比较，因工作空间广，在价格和工业上具有竞争力。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人的剖视图；
[0024]图2为本发明的直角坐标机器人的XYZ轴直线运动示意图；
[0025]图3为说明本发明的3自由度腕部结构的构成图；
[0026]图4为本发明的3自由度腕部结构的放大图；
[0027]图5为本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人的XYZ轴直线运动和腕部结构的3自由度运动示意图。
[0028]附图符号说明
[0029]10:结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人
[0030]11:直角坐标机器人 12:腕部
[0031]13:基座14: X轴框架
[0032]15: Z轴框架16: Y轴框架
[0033]17:第I滑动块18:第2滑动块
[0034]19:第I旋转部19a:第I旋转轴
[0035]20:第2旋转部20a:第2旋转轴
[0036]21:第3旋转部21a:第3旋转轴
[0037]22:驱动部23、23a、23b、23c:传动轴
[0038]24:支撑架总成25:基础部件
[0039]26、26a、26b、26c:万向接头
[0040]31a、32a、33a:第 I 支撑架 31b、32b、33b:第 2 支撑架
[0041]31c、32c、33c:第 3 支撑架 311a、321a、331a:旋转轴
【具体实施方式】
[0042]下面，参照附图对本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人的结构及其作用效果进行说明。
[0043]图1为本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人的剖视图。
[0044]如图1所示，本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人(10)大致包含直角坐标机器人(11)和腕部(12)。
[0045]用于驱动直角坐标机器人(11)和腕部(12)的基础部件(25)安装于具有既定形状的基座(13)上。
[0046]腕部(12)被结合地可以第2滑动块(18)为媒介由Y轴方向进行直线运动，并可沿着直角坐标机器人(11)的Z轴框架(16)进行滑动。
[0047]附图中，将3个坐标轴特定为XYZ轴时，直角坐标机器人(11)由X轴框架(14)、Y轴框架(15)及Z轴框架(16)构成。
[0048]X轴框架(14)位于并固定于基座(13)上，并在其上面滑动结合有Y轴框架(15)，以使其沿着X轴方向进行直线运动，Z轴框架(16)以第I滑动块(17)为媒介结合于Y轴框架(15)的一侧面，以使其由Y轴方向进行直线运动。
[0049]Z轴框架(15)的一侧面与第I滑动块(17)结合，另一侧面与第2滑动块(18)结八口 ο
[0050]腕部(12)以第2滑动块(18)为媒介由Z轴方向进行直线运动，并且，借助X轴框架(14)和Y轴框架(15)由X轴及Y轴方向进行直线运动。
[0051]腕部(12)的用于实现3自由度的第I至第3旋转部(19、20、21)结合于第2滑动块(18)，并且，用于驱动第I至第3旋转部(19、20、21)旋转的驱动部(22)位于第2滑动块(18)的对面。
[0052]用于传输第I至第3旋转部(19、20、21)的旋转力的3个传动轴(23)连接于驱动部(22)，并且，3个传动轴(23)连接于在基础部件(25)上连接的3个支撑架总成(24)，并且，3个支撑架总成(24)以各个齿轮、滑轮及皮带等为媒介连接于电机(未图示)。
[0053]图2为本发明的直角坐标机器人的XYZ轴直线运动示意图。
[0054]如图2所示，在本发明的结合有3自由度腕部结构的直角坐标机器人(10)上，直角坐标机器人(11)的X轴框架(14)、Y轴框架(15)、Z轴框架(16)连接，相互由直角方向进行滑动。
[0055]Y轴框架(15)以X轴框架(14)为基准，由X轴方向进行直线运动⑴，Z轴框架
(16)以第I滑动块(17)为媒介，以Y轴