四軸機械手臂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四軸機械手臂，包括：控制系統(tǒng)柜子、J1軸固定座、J2軸基座、J3軸基座、J4軸伸縮臂。該四軸機械手臂用于形成動作的電機均采用AC伺服電機，從而動作速度較快。在關(guān)鍵部位采用諧波減速器，且對絲杠螺母機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)的采用均極大程度上降低了工作噪音，更提高了動作精度。同時，該四軸機械手臂較為合理的動作參數(shù)，使該機械手臂具有較好的通用性。
【專利說明】四軸機械手臂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種四軸機械手臂。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化的普及應(yīng)用，機械手臂已經(jīng)廣泛使用。然而，為數(shù)不少的機械手臂存在著動作速度慢、動作傳遞及定位精確度較差、噪音較大，且動作參數(shù)不合理的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種四軸機械手臂，它具有動作傳遞及定位精確度高，噪音較小,且動作參數(shù)較為合理的特點。進一步,它還具有動作速度較快的特點。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:四軸機械手臂，所述四軸機械手臂包括:
[0005]-控制系統(tǒng)柜子，該控制系統(tǒng)柜子固定于地面上，且該系統(tǒng)控制柜子內(nèi)部設(shè)
有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)柜子上固定有第一電機；
[0006]-Jl軸固定座，該Jl軸固定座樞接于該控制系統(tǒng)柜子上部，該Jl軸固定座
樞接于該控制系統(tǒng)柜子的樞軸呈豎向，該Jl軸固定座連接至該第一電機，且該Jl軸固定座具有向上延伸的JI軸機臂，該JI軸機臂內(nèi)設(shè)有相互平行的絲杠和豎向滑道，該絲杠連接至一第二電機，該第二電機固定于該Jl軸機臂上部；
[0007]-J2軸基座，該J2軸基座滑動設(shè)置于該豎向滑道內(nèi)，且該J2軸基座上設(shè)有
和該絲杠相配的螺母，同時，該J2軸基座上固定有第三電機；
[0008]-J3軸基座，該J3軸基座樞接于該J2軸基座上，該J3軸基座樞接于該J2軸
基座的樞軸呈水平向，且該J3軸基座連接至該第三電機，同時，該J3軸基座上設(shè)有第四電機以及動力連接至該第四電機的齒輪；
[0009]-J4軸伸縮臂，該J4軸伸縮臂滑動設(shè)置于該J3軸基座上，且該J4軸伸縮臂
具有和該齒輪相配的齒條。
[0010]所述J4軸伸縮臂的前端設(shè)有J4軸手爪。
[0011]所述Jl軸固定座和第一電機之間通過一諧波減速器進行連接。
[0012]所述J3軸基座和該第三電機之間通過一諧波減速器進行連接。
[0013]所述第一電機、第二電機、第三電機、第四電機均為AC伺服電機。
[0014]本發(fā)明所具有的優(yōu)點是:動作速度較快、動作傳遞及定位精確度高，噪音較小，且動作參數(shù)較為合理。本發(fā)明的四軸機械手臂用于形成動作的電機均采用AC伺服電機，從而動作速度較快。根據(jù)動作特征，在關(guān)鍵部位采用諧波減速器，且對絲杠螺母機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)的采用均極大程度上降低了工作噪音，更提高了動作精度。經(jīng)實際使用，該四軸機械手臂可控半徑可達1200mm、J軸固定座可回轉(zhuǎn)340°、J2軸基座可上下移動達500mm、J3軸基座可回轉(zhuǎn)180°、J4軸伸縮臂伸縮量可達450mm、負(fù)重可達3kg，前述較為合理的動作參數(shù)，使該機械手臂具有較好的通用性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0016]圖1是本發(fā)明的實施例的主視圖；
[0017]圖2是圖1的左視圖；
[0018]圖3是圖1的俯視圖。
[0019]圖中:10、J1軸固定座，11、第一電機，12、J2軸機座，13、豎向滑道；20、J2軸基座，21、第二電機，22、絲杠；30、J3軸基座，31、第三電機，32、橫向滑軌；40、J4軸伸縮臂，41、第四電機，42、齒輪，43、齒條；44、J4軸手爪；50、控制系統(tǒng)柜子。
【具體實施方式】
[0020]實施例，見圖1至圖3所示:四軸機械手臂，包括Jl軸固定座10、J2軸基座20、J3軸基座30、J4軸伸縮臂40、控制系統(tǒng)柜子50。具體的講:
[0021]該控制系統(tǒng)柜子50固定于地面上，且該系統(tǒng)控制柜子50內(nèi)部設(shè)有控制系統(tǒng)(圖上未不出)。同時，該控制系統(tǒng)柜子50上固定有第一電機11。
[0022]該Jl軸固定座10樞接于該控制系統(tǒng)柜子50上部，該Jl軸固定座10樞接于該控制系統(tǒng)柜子50的樞軸呈豎向，該Jl軸固定座10連接至該第一電機11。即，在該第一電機11的帶動下，該JI軸固定座10能夠以一豎向軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。該Jl軸固定座10具有向上延伸的Jl軸機臂12。該Jl軸機臂12內(nèi)設(shè)有相互平行的絲杠22和豎向滑道13。該絲杠22連接至一第二電機21，該第二電機21固定于該Jl軸機臂12上部。S卩，該第二電機21帶動該絲杠22產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
[0023]該J2軸基座20滑動設(shè)置于該豎向滑道13內(nèi)，且該J2軸基座20上設(shè)有和該絲杠22相配的螺母(圖上未示出)。同時，該J2軸基座20上固定有第三電機31。S卩，在該絲杠22和該豎向滑軌13的共同作用下，該J2軸基座20能夠上下滑動且該螺母相對于該J軸基座20不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。這樣，該絲杠22旋轉(zhuǎn)后，該螺母和該絲杠22相互配合，形成絲杠螺母機構(gòu)，繼而通過該螺母帶動該J2軸基座20上下滑動。
[0024]該J3軸基座30樞接于該J2軸基座20上，該J3軸基座30樞接于該J2軸基座20的樞軸呈水平向，且該J3軸基座30連接至該第三電機31。即，在該第三電機31的帶動下，該J3軸基座30能夠以一水平向的軸進行旋轉(zhuǎn)。同時，該J3軸基座30上設(shè)有第四電機41以及動力連接至該第四電機41的齒輪42。即，該第四電機41帶動該齒輪42旋轉(zhuǎn)。比如，該齒輪42固定于該第四電機41的動力輸出軸上。
[0025]該J4軸伸縮臂40滑動設(shè)置于該J3軸基座30上，且該J4軸伸縮臂40具有和該齒輪42相配的齒條43。比如，該J3軸基座30上設(shè)有橫向滑軌32，該J4軸伸縮臂40滑動的卡在該橫向滑軌32內(nèi)。S卩，該齒輪42和該齒條43形成齒輪齒條機構(gòu)，從而該齒輪42旋轉(zhuǎn)后，通過該齒條43帶動該J4軸伸縮臂40伸出或縮回。
[0026]更進一步的講，該J4軸伸縮臂40的前端設(shè)有J4軸手爪44。
[0027]繼續(xù)優(yōu)化，該Jl軸固定座10和第一電機11之間通過一諧波減速器進行連接。該J3軸基座30和該第三電機31之間通過一諧波減速器進行連接。該第一電機11、第二電機21、第三電機31、第四電機41均為AC伺服電機。
[0028]綜上所述，本發(fā)明的四軸機械手臂用于形成動作的電機均采用AC伺服電機，從而動作速度較快。在關(guān)鍵部位采用諧波減速器，且對絲杠螺母機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)的采用均極大程度上降低了工作噪音，提高了動作精度。經(jīng)實際使用，該四軸機械手臂動作參數(shù)較為合理，具有較好的通用性。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.四軸機械手臂，其特征在于:所述四軸機械手臂包括:-控制系統(tǒng)柜子(50)，該控制系統(tǒng)柜子(50)固定于地面上，且該系統(tǒng)控制柜子(50)內(nèi)部設(shè)有控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)柜子(50)上固定有第一電機(11)；-Jl軸固定座(10)，該Jl軸固定座(10)樞接于該控制系統(tǒng)柜子(50)上部，該Jl軸固定座(10)樞接于該控制系統(tǒng)柜子(50)的樞軸呈豎向，該Jl軸固定座(10)連接至該第一電機(11 )，且該Jl軸固定座(10 )具有向上延伸的Jl軸機臂(12 )，該Jl軸機臂(12 )內(nèi)設(shè)有相互平行的絲杠(22)和豎向滑道(13)，該絲杠(22)連接至一第二電機(21)，該第二電機(21)固定于該Jl軸機臂(12)上部；-J2軸基座(20)，該J2軸基座(20)滑動設(shè)置于該豎向滑道(13)內(nèi)，且該J2軸基座(20 )上設(shè)有和該絲杠(22 )相配的螺母，同時，該J2軸基座(20 )上固定有第三電機(31);-J3軸基座(30 )，該J3軸基座(30 )樞接于該J2軸基座(20 )上，該J3軸基座(30 )樞接于該J2軸基座(20)的樞軸呈水平向，且該J3軸基座(30)連接至該第三電機(31)，同時，該J3軸基座(30)上設(shè)有第四電機(41)以及動力連接至該第四電機(41)的齒輪(42);-J4軸伸縮臂(40)，該J4軸伸縮臂(40)滑動設(shè)置于該J3軸基座(30)上，且該J4軸伸縮臂(40)具有和該齒輪(42)相配的齒條(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四軸機械手臂，其特征在于:所述J4軸伸縮臂(40)的前端設(shè)有J4軸手爪(44)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四軸機械手臂，其特征在于:所述Jl軸固定座(10)和第一電機(11)之間通過一諧波減速器進行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四軸機械手臂，其特征在于:所述J3軸基座(30)和該第三電機(31)之間通過一諧波減速器進行連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的四軸機械手臂，其特征在于:所述第一電機(11)、第二電機(21)、第三電機(31)、第四電機(41)均為AC伺服電機。
【文檔編號】B25J9/08GK103862467SQ201410114405
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】宋星亮 申請人:寧波摩科機器人科技有限公司