一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，包括本體組件、固定臂組件、第一關(guān)節(jié)組件、第二關(guān)節(jié)組件和末端；所述末端上安裝有末端執(zhí)行器；所述固定臂組件設(shè)置于本體組件上，且在本體組件的帶動(dòng)下沿本體組件的豎直方向上下移動(dòng)；所述第一個(gè)關(guān)節(jié)組件轉(zhuǎn)動(dòng)固定于固定臂組件下方；所述第二關(guān)節(jié)組件轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第一關(guān)節(jié)組件下方；所述末端轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第二關(guān)節(jié)組件下方。本實(shí)用新型減輕了臂體的重量，增加了臂體的靈敏度，且末端的體積減少，末端可以伸到狹小的空間作業(yè)，適用于對(duì)空間要求高的場(chǎng)合。
【專利說明】
一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人目前已經(jīng)被非常廣泛應(yīng)用，在搬運(yùn)、加工、裝配等環(huán)境中有非常重要的作用，它本身具有動(dòng)作靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、空間要求小、重復(fù)定位精度高等特點(diǎn)，能夠精確、快速達(dá)到空間的一點(diǎn)。水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人相對(duì)于六軸工業(yè)機(jī)器人來說具有體積小、靈活、成本低等優(yōu)勢(shì)，在未來工業(yè)流水線中被大量使用將會(huì)是必然趨勢(shì)。加大對(duì)水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的研究也非常必要，目前國內(nèi)外水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的主要品牌包括愛普生、雅馬哈、庫卡等企業(yè)。水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人主要包括三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸和一個(gè)直線上下運(yùn)動(dòng)的軸。主要結(jié)構(gòu)包括本體、臂體和末端，針對(duì)直線運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)位置的不同分為兩種，一種直線上下運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)在本體上，一種直線上下運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)在末端。這兩種不同的設(shè)計(jì)各有優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)；目前大多數(shù)企業(yè)設(shè)計(jì)的水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人大多數(shù)把直線運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)在末端，這種設(shè)計(jì)方式的缺陷如下:1、臂體較重，降低了臂體的靈敏度;2、末端的體積較大，末端難以伸到狹小的空間作業(yè)，無法適用于對(duì)空間要求高的場(chǎng)合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]—種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，包括本體組件、固定臂組件、第一關(guān)節(jié)組件、第二關(guān)節(jié)組件和末端;所述末端上安裝有末端執(zhí)行器;所述固定臂組件設(shè)置于本體組件上，且在本體組件的帶動(dòng)下沿本體組件的豎直方向上下移動(dòng);所述第一個(gè)關(guān)節(jié)組件轉(zhuǎn)動(dòng)固定于固定臂組件下方;所述第二關(guān)節(jié)組件轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第一關(guān)節(jié)組件下方;所述末端轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第二關(guān)節(jié)組件下方。
[0006]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述本體組件包括本體底座、本體側(cè)板、滾珠絲桿螺母副、導(dǎo)軌滑塊、絲桿螺母固定座和第一無刷直流行星減速電機(jī)，本體側(cè)板豎直安裝在本體底座上，本體底座上設(shè)置有螺紋孔，兩條導(dǎo)軌滑塊平行安裝在本體側(cè)板上;所述絲桿螺母固定座滑動(dòng)安裝于導(dǎo)軌滑塊上，滾珠絲桿螺母副穿過絲桿螺母固定座，滾珠絲桿螺母副兩端分別安裝有第一軸承座和第二軸承座，第一軸承座和第二軸承座均固定于本體側(cè)板上，滾珠絲桿螺母副與導(dǎo)軌滑塊平行，兩條導(dǎo)軌滑塊對(duì)稱設(shè)置在滾珠絲桿螺母副的兩側(cè);所述第一無刷直流行星減速電機(jī)通過電機(jī)固定座安裝在本體側(cè)板上，滾珠絲桿螺母副下端固定有第一同步帶輪，第一無刷直流行星減速電機(jī)通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第一同步帶輪。
[0007]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述本體側(cè)板上還安裝有光電傳感器。
[0008]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述固定臂組件包括固定臂、第二無刷直流行星減速電機(jī)、第三無刷直流行星減速電機(jī)、一級(jí)傳動(dòng)軸和中間傳動(dòng)軸，固定臂固定在螺母固定座上，所述一級(jí)傳動(dòng)軸通過一對(duì)第一角接觸軸承和一個(gè)推力球軸承安裝在固定臂上，位于上側(cè)的第一角接觸軸承的外圈設(shè)置有第一軸承端蓋，所述一級(jí)傳動(dòng)軸為空心軸，中間傳動(dòng)軸通過深溝球軸承安裝于一級(jí)傳動(dòng)軸內(nèi)，第二無刷直流行星減速電機(jī)和第三無刷直流行星減速電機(jī)并列安裝在固定臂上，且第二無刷直流行星減速電機(jī)和第三無刷直流行星減速電機(jī)的輸出軸上均安裝有第二同步帶輪，兩個(gè)第二同步帶輪分別通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接一級(jí)傳動(dòng)軸和中間傳動(dòng)軸;所述中間傳動(dòng)軸上端安裝有連接至第二同步帶輪的第三同步帶輪，中間傳動(dòng)軸下端安裝有第四同步帶輪;所述一級(jí)傳動(dòng)軸上端裝有第一磁編碼器。
[0009]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述第一關(guān)節(jié)組件包括第一關(guān)節(jié)臂體和二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第一關(guān)節(jié)臂體固定在一級(jí)傳動(dòng)軸，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過一對(duì)第二角接觸軸承安裝在第一關(guān)節(jié)臂體中，位于下側(cè)的第二角接觸軸承的外圈設(shè)置有第二軸承端蓋，所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端安裝有第五同步帶輪，第四同步帶輪通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第五同步帶輪，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端設(shè)置有第二磁編碼器;所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為空心軸。
[0010]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述第一關(guān)節(jié)臂體上設(shè)置有臂體保護(hù)殼。
[0011]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:第四同步帶輪與第五同步帶輪之間的同步帶上設(shè)置皮帶防松裝置。
[0012]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述的第二關(guān)節(jié)組件包括第二關(guān)節(jié)臂體、第四無刷直流減速電機(jī)和三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第二關(guān)節(jié)臂體固定在二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過一對(duì)第三角接觸軸承安裝在第二關(guān)節(jié)臂體中，位于下側(cè)的第三角接觸軸承的外圈設(shè)置有第三軸承端蓋;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有無側(cè)隙齒輪，第四無刷直流減速電機(jī)固定在第二關(guān)節(jié)臂體上，且第四無刷直流減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與無側(cè)隙齒輪相嚙合的齒輪;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上端設(shè)置有第三磁編碼器;所述末端固定在三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為空心軸。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型采用無刷直流行星減速電機(jī)和同步帶減速配合以及帶消回差的減速器提高了傳動(dòng)扭矩和穩(wěn)定性，保證了傳動(dòng)精度，保證了精度的同時(shí)節(jié)省成本。本實(shí)用新型采用磁編碼器反饋各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和零位，提高水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的控制性能，斷電無需重新回零位。本實(shí)用新型采用軸套軸的方式，減輕關(guān)節(jié)重量，減少關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高關(guān)節(jié)靈敏度。本實(shí)用新型部分控制線和電源線走轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)，避免走線布局凌亂的問題，整體效果美觀。
【附圖說明】
[0015]圖1為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中本體組件的前側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中本體組件的后側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中固定臂組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中固定臂組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中第一關(guān)節(jié)組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖8為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中第一關(guān)節(jié)組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖9為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中第二關(guān)節(jié)組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖10為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂中第二關(guān)節(jié)組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖11為同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂的走線示意圖。
[0026]圖中:1.本體組件、2.固定臂組件、3.第一關(guān)節(jié)組件、4.第二關(guān)節(jié)組件、5.末端、6.末端執(zhí)行器、1-1.本體底座、1-2.本體側(cè)板、1-3.第一同步帶輪、1-4.第一軸承座、1-5.滾珠絲桿螺母副、1-6.導(dǎo)軌滑塊、1-7.絲桿螺母固定座、1-8.第二軸承座、1-9.傳感器限位塊、1-10第一無刷直流行星減速電機(jī)、1-11.光電傳感器、1-12.電機(jī)固定座2-1.固定臂、2-2.第二無刷直流行星減速電機(jī)、2-3.第三無刷直流行星減速電機(jī)、2-4.第二同步帶輪2-5.第一磁編碼器、2-6.第三同步帶輪、2-7.第六同步帶輪、2-8.第一軸承端蓋、2-9.角接觸軸承、2-10.推力球軸承、2-11.—級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、2-12.中間轉(zhuǎn)動(dòng)軸、2-13.第四同步帶輪、2-14.深溝球軸承3-1.第一關(guān)節(jié)臂體、3-2.臂體保護(hù)殼、3-3.第二磁編碼器、3-4.第二角接觸軸承、3_5.第二軸承端蓋、3-6.第五同步帶輪、3-7.二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸、3-8.皮帶防松裝置4-1.第二關(guān)節(jié)臂體、4-2.第四無刷直流減速電機(jī)、4-3.第三磁編碼器、4-4.無側(cè)隙齒輪、4-5.第三軸承端蓋、4-
6.第三角接觸軸承、4-7.三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]請(qǐng)參閱圖1?11，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，包括本體組件1、固定臂組件2、第一關(guān)節(jié)組件3、第二關(guān)節(jié)組件4和末端5;所述末端5上安裝有末端執(zhí)行器6;所述本體組件I作為水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的第一軸，具有線性移動(dòng)特性，所述固定臂組件2設(shè)置于本體組件I上，且在本體組件I的帶動(dòng)下沿本體組件I的豎直方向上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂豎直方向的上下移動(dòng);所述第一個(gè)關(guān)節(jié)組件3轉(zhuǎn)動(dòng)固定于固定臂組件2下方，可以圍著固定臂組件2的一軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即為水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的第二軸;所述第二關(guān)節(jié)組件4轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第一關(guān)節(jié)組件3下方，可以圍繞第一關(guān)節(jié)組件3的一軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即為水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的第三軸;所述末端5轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第二關(guān)節(jié)組件4下方，可以圍繞第二關(guān)節(jié)組件4做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即為水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的第四軸，水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的第二、三、四軸具有轉(zhuǎn)動(dòng)特性，并且第二軸和第三軸可以根據(jù)工作需要的不同，制造成相應(yīng)多種不同的形態(tài)，如圖2所示；
[0029 ]所述本體組件I包括本體底座1-1、本體側(cè)板1-2、滾珠絲桿螺母副1-5、導(dǎo)軌滑塊1-
6、絲桿螺母固定座1-7和第一無刷直流行星減速電機(jī)1-10，本體側(cè)板1-2豎直安裝在本體底座1-1上，本體底座1-1上設(shè)置有螺紋孔，用于將整個(gè)機(jī)器人固定在工作位置，兩條導(dǎo)軌滑塊1-6平行安裝在本體側(cè)板1-2上;所述絲桿螺母固定座1-7滑動(dòng)安裝于導(dǎo)軌滑塊1-6上，滾珠絲桿螺母副1-5穿過絲桿螺母固定座1-7，滾珠絲桿螺母副1-5兩端分別安裝有第一軸承座
1-4和第二軸承座1-8，第一軸承座1-4和第二軸承座1-8均固定于本體側(cè)板1-2上，滾珠絲桿螺母副1-5與導(dǎo)軌滑塊1-6平行，兩條導(dǎo)軌滑塊1-6對(duì)稱設(shè)置在滾珠絲桿螺母副1-5的兩側(cè)；所述第一無刷直流行星減速電機(jī)1-10通過電機(jī)固定座1-12安裝在本體側(cè)板1-2上，滾珠絲桿螺母副1-5下端固定有第一同步帶輪1-3，第一無刷直流行星減速電機(jī)1-10通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第一同步帶輪1-3，第一無刷直流行星減速電機(jī)1-10通過同步帶帶動(dòng)第一同步帶輪
1-3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副1-5的轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲桿螺母副1-5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)絲桿螺母固定座1-7沿導(dǎo)軌滑塊1-6上下移動(dòng);所述本體側(cè)板1-2上還安裝有光電傳感器1-11，用于垂直方向極限位置的檢測(cè)；
[0030]所述固定臂組件2包括固定臂2-1、第二無刷直流行星減速電機(jī)2-2、第三無刷直流行星減速電機(jī)2-3、一級(jí)傳動(dòng)軸2-11和中間傳動(dòng)軸2-12，固定臂2-1固定在螺母固定座1-7上，并隨之在垂直方向上運(yùn)動(dòng)，所述一級(jí)傳動(dòng)軸2-11通過一對(duì)第一角接觸軸承2-9和一個(gè)推力球軸承2-10安裝在固定臂2-1上，位于上側(cè)的第一角接觸軸承2-9的外圈設(shè)置有第一軸承端蓋2-8，通過第一軸承端蓋2-8壓著第一角接觸軸承2-9，防止一級(jí)傳動(dòng)軸2-11軸向竄動(dòng)，所述一級(jí)傳動(dòng)軸2-11為空心軸，中間傳動(dòng)軸2-12通過深溝球軸承2-14安裝于一級(jí)傳動(dòng)軸2-11內(nèi)，第二無刷直流行星減速電機(jī)2-2和第三無刷直流行星減速電機(jī)2-3并列安裝在固定臂
2-1上，且第二無刷直流行星減速電機(jī)2-2和第三無刷直流行星減速電機(jī)2-3的輸出軸上均安裝有第二同步帶輪2-4，兩個(gè)第二同步帶輪2-4分別通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接一級(jí)傳動(dòng)軸2-11和中間傳動(dòng)軸2-12;所述中間傳動(dòng)軸2-12上端安裝有連接至第二同步帶輪2-4的第三同步帶輪2-6，中間傳動(dòng)軸2-12下端安裝有第四同步帶輪2-13，所述一級(jí)傳動(dòng)軸2-11和中間傳動(dòng)軸2-12相互之間轉(zhuǎn)動(dòng)獨(dú)立，互不影響;所述一級(jí)傳動(dòng)軸2-11上端裝有第一磁編碼器2-5;
[0031]所述第一關(guān)節(jié)組件3包括第一關(guān)節(jié)臂體3-1和二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7，第一關(guān)節(jié)臂體3-1固定在一級(jí)傳動(dòng)軸2-11，一級(jí)傳動(dòng)軸2-11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第一關(guān)節(jié)臂體3-1轉(zhuǎn)動(dòng)，第一關(guān)節(jié)臂體3-1上設(shè)置有臂體保護(hù)殼3-2，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7通過一對(duì)第二角接觸軸承3-4安裝在第一關(guān)節(jié)臂體3-1中，位于下側(cè)的第二角接觸軸承3-4的外圈設(shè)置有第二軸承端蓋3-5，通過第二軸承端蓋3-5壓著第二角接觸軸承3-4，防止二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7軸向竄動(dòng)，所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7下端安裝有第五同步帶輪3-6，第四同步帶輪2-13通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第五同步帶輪3-6，第四同步帶輪2-13與第五同步帶輪3-6之間的同步帶上設(shè)置皮帶防松裝置3-8，當(dāng)?shù)谒耐綆л?-13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第五同步帶輪3-6轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7上端設(shè)置有第二磁編碼器3-3;所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7為空心軸，內(nèi)部裝有控制線；
[0032]所述的第二關(guān)節(jié)組件4包括第二關(guān)節(jié)臂體4-1、第四無刷直流減速電機(jī)4-2和三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7，第二關(guān)節(jié)臂體4-1固定在二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7上，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第二關(guān)節(jié)臂體4-1轉(zhuǎn)動(dòng)，所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7通過一對(duì)第三角接觸軸承4-6安裝在第二關(guān)節(jié)臂體4-1中，位于下側(cè)的第三角接觸軸承4-6的外圈設(shè)置有第三軸承端蓋4-5，通過第三軸承端蓋4-5壓著第三角接觸軸承4-6，防止三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7軸向竄動(dòng);所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7上安裝有無側(cè)隙齒輪4-4，第四無刷直流減速電機(jī)4-2固定在第二關(guān)節(jié)臂體4-1上，且第四無刷直流減速電機(jī)4-2的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與無側(cè)隙齒輪4-4相嚙合的齒輪，第四無刷直流減速電機(jī)4-2通過齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7上端設(shè)置有第三磁編碼器4-3;所述末端5固定在三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7上，從而使末端執(zhí)行器6隨著三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7的動(dòng)作而動(dòng)作;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7為空心軸。
[0033]所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7和三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7為空心軸，末端執(zhí)行器6帶有的控制線和電源線從三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4-7內(nèi)孔穿過進(jìn)入第二關(guān)節(jié)組件4內(nèi)，所述第四無刷直流減速電機(jī)4-2的控制線和電源線以及第三磁編碼器4-3的控制線將匯集末端執(zhí)行器6的控制線和電源線，一起從二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7內(nèi)孔進(jìn)入第一關(guān)節(jié)組件3內(nèi)。第一關(guān)節(jié)組件3帶有臂體保護(hù)殼3-2，用于保護(hù)第一關(guān)節(jié)臂體3-1，從二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3-7內(nèi)孔出來的全部線從臂體保護(hù)殼3-2穿出殼外，并進(jìn)入固定臂組件2內(nèi)。
[0034]本實(shí)用新型采用無刷直流行星減速電機(jī)和同步帶減速配合以及帶消回差的減速器提高了傳動(dòng)扭矩和穩(wěn)定性，保證了傳動(dòng)精度，保證了精度的同時(shí)節(jié)省成本。本實(shí)用新型采用磁編碼器反饋各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和零位，提高水平關(guān)節(jié)四軸機(jī)器人的控制性能，斷電無需重新回零位。本實(shí)用新型采用軸套軸的方式，減輕關(guān)節(jié)重量，減少關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高關(guān)節(jié)靈敏度。本實(shí)用新型部分控制線和電源線走轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)，避免走線布局凌亂的問題，整體效果美觀。
[0035]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0036]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，包括本體組件(I)、固定臂組件(2)、第一關(guān)節(jié)組件(3)、第二關(guān)節(jié)組件(4)和末端(5);所述末端(5)上安裝有末端執(zhí)行器(6);所述固定臂組件(2)設(shè)置于本體組件(I)上，且在本體組件(I)的帶動(dòng)下沿本體組件(I)的豎直方向上下移動(dòng);所述第一關(guān)節(jié)組件(3)轉(zhuǎn)動(dòng)固定于固定臂組件(2)下方;所述第二關(guān)節(jié)組件(4)轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第一關(guān)節(jié)組件(3)下方;所述末端(5)轉(zhuǎn)動(dòng)固定于第二關(guān)節(jié)組件(4)下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述本體組件(I)包括本體底座(1-1)、本體側(cè)板(1-2)、滾珠絲桿螺母副(1-5)、導(dǎo)軌滑塊(1-6)、絲桿螺母固定座(1-7)和第一無刷直流行星減速電機(jī)(1-10)，本體側(cè)板(1-2)豎直安裝在本體底座(1-1)上，本體底座(1-1)上設(shè)置有螺紋孔，兩條導(dǎo)軌滑塊(1-6)平行安裝在本體側(cè)板(1-2)上;所述絲桿螺母固定座(1-7)滑動(dòng)安裝于導(dǎo)軌滑塊(1-6)上，滾珠絲桿螺母副(1-5)穿過絲桿螺母固定座(1-7)，滾珠絲桿螺母副(1-5)兩端分別安裝有第一軸承座(1-4)和第二軸承座(1-8)，第一軸承座(1-4)和第二軸承座(1-8)均固定于本體側(cè)板(1-2)上，滾珠絲桿螺母副(1-5)與導(dǎo)軌滑塊(1-6)平行，兩條導(dǎo)軌滑塊(1-6)對(duì)稱設(shè)置在滾珠絲桿螺母副(1-5)的兩側(cè);所述第一無刷直流行星減速電機(jī)(1-10)通過電機(jī)固定座(1-12)安裝在本體側(cè)板(1-2)上，滾珠絲桿螺母副(1-5)下端固定有第一同步帶輪(1-3)，第一無刷直流行星減速電機(jī)(1-10)通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第一同步帶輪(1-3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述本體側(cè)板(1-2)上還安裝有光電傳感器(1_11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述固定臂組件(2)包括固定臂(2-1)、第二無刷直流行星減速電機(jī)(2-2)、第三無刷直流行星減速電機(jī)(2-3)、一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)和中間傳動(dòng)軸(2-12)，固定臂(2-1)固定在螺母固定座(1-7)上，所述一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)通過一對(duì)第一角接觸軸承(2-9)和一個(gè)推力球軸承(2-10)安裝在固定臂(2-1)上，位于上側(cè)的第一角接觸軸承(2-9)的外圈設(shè)置有第一軸承端蓋(2-8)，所述一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)為空心軸，中間傳動(dòng)軸(2-12)通過深溝球軸承(2-14)安裝于一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)內(nèi)，第二無刷直流行星減速電機(jī)(2-2)和第三無刷直流行星減速電機(jī)(2-3)并列安裝在固定臂(2-1)上，且第二無刷直流行星減速電機(jī)(2-2)和第三無刷直流行星減速電機(jī)(2-3)的輸出軸上均安裝有第二同步帶輪(2-4)，兩個(gè)第二同步帶輪(2-4)分別通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)和中間傳動(dòng)軸(2-12);所述中間傳動(dòng)軸(2-12)上端安裝有連接至第二同步帶輪(2-4)的第三同步帶輪(2-6)，中間傳動(dòng)軸(2-12)下端安裝有第四同步帶輪(2-13);所述一級(jí)傳動(dòng)軸(2-11)上端裝有第一磁編碼器(2-5)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)組件(3)包括第一關(guān)節(jié)臂體(3-1)和二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)，第一關(guān)節(jié)臂體(3-1)固定在一級(jí)傳動(dòng)軸Ο-? I) ， 二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)通過一對(duì)第二角接觸軸承(3-4)安裝在第一關(guān)節(jié)臂體(3-1)中，位于下側(cè)的第二角接觸軸承(3-4)的外圈設(shè)置有第二軸承端蓋(3-5)，所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)下端安裝有第五同步帶輪(3-6)，第四同步帶輪(2-13)通過同步帶驅(qū)動(dòng)連接第五同步帶輪(3-6)，二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)上端設(shè)置有第二磁編碼器(3-3);所述二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)為空心軸。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述第一關(guān)節(jié)臂體(3-1)上設(shè)置有臂體保護(hù)殼(3-2)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，第四同步帶輪(2-13)與第五同步帶輪(3-6)之間的同步帶上設(shè)置皮帶防松裝置(3-8)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂，其特征在于，所述的第二關(guān)節(jié)組件(4)包括第二關(guān)節(jié)臂體(4-1)、第四無刷直流減速電機(jī)(4-2)和三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7)，第二關(guān)節(jié)臂體(4-1)固定在二級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3-7)上，所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7)通過一對(duì)第三角接觸軸承(4-6)安裝在第二關(guān)節(jié)臂體(4-1)中，位于下側(cè)的第三角接觸軸承(4-6)的外圈設(shè)置有第三軸承端蓋(4-5);所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7)上安裝有無側(cè)隙齒輪(4-4)，第四無刷直流減速電機(jī)(4-2)固定在第二關(guān)節(jié)臂體(4-1)上，且第四無刷直流減速電機(jī)(4-2)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與無側(cè)隙齒輪(4-4)相嚙合的齒輪;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7)上端設(shè)置有第三磁編碼器(4-3);所述末端(5 )固定在三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7 )上;所述三級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(4-7 )為空心軸。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK205521374SQ201620321255
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】楊乾坤, 劉耀俊, 田軍, 黃紹平
【申請(qǐng)人】慧靈科技（深圳）有限公司