本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一對(duì)小臂上設(shè)有機(jī)械爪手的六軸通用機(jī)器人。
背景技術(shù):
申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210566463.5的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一對(duì)小臂上設(shè)有機(jī)械爪手的機(jī)器人,包括底座體、腰轉(zhuǎn)部件、大臂、軸座、小臂,腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動(dòng),大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)有技術(shù)中的輕型六軸通用機(jī)器人,其具有一條小臂,使整個(gè)機(jī)器人的工作效率難以得到提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題,提供一對(duì)小臂上設(shè)有機(jī)械爪手的六軸通用機(jī)器人。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供了一對(duì)小臂上設(shè)有機(jī)械爪手的六軸通用機(jī)器人,包括底座體、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂、安裝在大臂上的小臂,腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動(dòng),大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng);大臂上端固定有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī);第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上固定有滑行裝置;小臂上設(shè)有機(jī)械手組件;
所述小臂包括第一小臂和第二小臂,第一小臂和第二小臂通過(guò)分體機(jī)構(gòu)安裝在大臂上;分體機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)軸、一對(duì)圓柱環(huán)、第一小臂 驅(qū)動(dòng)裝置;所述第一小臂包括第一前臂和第一后臂;所述第二小臂包括第二前臂和第二后臂;第一后臂呈倒置的“凵”;第二后臂呈倒置的“凵”;第一后臂的上端面固定在第一前臂的后端;第二后臂的上端面固定在第二前臂的后端;一對(duì)圓柱環(huán)一端固定在第二后臂下端的兩支撐壁面的外側(cè)面上、另一端樞接在第一后臂下端的兩支撐壁上;驅(qū)動(dòng)軸一端穿過(guò)第一后臂一側(cè)支撐壁并且固定在第二后臂的下端兩支撐壁上、另一端安裝在滑行裝置上;第一小臂驅(qū)動(dòng)裝置安裝在圓柱環(huán)和第一后臂之間;
所述機(jī)械手組件,包括手臂、樞接在手臂前端的擺動(dòng)臂、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元;所述擺動(dòng)臂擺動(dòng)時(shí)的中心線與旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心線相互垂直;機(jī)械手包括殼體、爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、蝸桿、蝸輪、中心齒輪、若干分齒輪、若干凸輪和若干爪手。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,第一小臂驅(qū)動(dòng)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一齒輪和第二齒輪;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)水平固定在第一后臂的一側(cè)支撐壁的內(nèi)側(cè)面上;第一齒輪固定在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上;第二齒輪固定在圓柱環(huán)的外側(cè)圓周面上;第二齒輪與第一齒輪嚙合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,滑行裝置包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滑行底座、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一導(dǎo)塊、第一螺紋桿和第一連接桿;所述滑行底座為內(nèi)部橫向開(kāi)設(shè)有呈側(cè)臥的“凸”字型的導(dǎo)槽的長(zhǎng)方體;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的底部固定在第一導(dǎo)塊;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一導(dǎo)塊整體水平向 左插設(shè)在滑行底座的導(dǎo)槽內(nèi);第一導(dǎo)塊上開(kāi)設(shè)有螺紋孔;第一螺紋桿兩端樞接在滑行底座的左右側(cè)壁之間;第一螺紋桿中部螺接在第一導(dǎo)塊上;滑行底座左端面上固定有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī);第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與第一螺紋桿固定連接;第一連接桿固定在滑行底座的后端面中心;第一連接桿與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出軸固定連接;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)軸固定連接。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,驅(qū)動(dòng)軸一端穿過(guò)第一后臂的位置為圓柱環(huán)處,驅(qū)動(dòng)軸直徑小于圓柱環(huán)的內(nèi)徑。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,第一前臂前端開(kāi)設(shè)有第一安裝孔;第二前臂前端開(kāi)設(shè)有第二安裝孔。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,殼體為內(nèi)部開(kāi)設(shè)有空腔的長(zhǎng)方體;爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體的內(nèi)部空腔中;殼體中心成型有水平平行上下設(shè)置的第一支撐板和第二支撐板;殼體上側(cè)壁開(kāi)設(shè)有若干個(gè)上支撐孔;上支撐孔側(cè)壁之間固定有上支撐桿;第一支撐板開(kāi)設(shè)有若干個(gè)下支撐孔;下支撐孔位于上支撐孔的下方;
所述殼體空腔下側(cè)壁上成型有一對(duì)支撐板,支撐板之間水平樞接有蝸桿;支撐板上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī);驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸與蝸桿固定連接;所述第二支撐板中心位置豎直樞接有第一驅(qū)動(dòng)軸;第一驅(qū)動(dòng)軸位于第二支撐板的上部固定有中心齒輪;第一驅(qū)動(dòng)軸位于第二支撐板的下部固定有蝸輪;蝸輪與蝸桿嚙合;第一支撐板和第二支撐板之間樞接有若干第二驅(qū)動(dòng)軸;第二驅(qū)動(dòng)軸上端穿過(guò)第一支撐板;第二驅(qū)動(dòng)軸位于第一支撐板和第二支撐板之間的中部固定有分齒輪;第二驅(qū)動(dòng)軸位于 第二支撐板的上部固定有凸輪;分齒輪與中心齒輪嚙合;
爪手上部通過(guò)上支撐孔穿過(guò)殼體的上側(cè)壁、中部樞接在上支撐桿上、下部通過(guò)上支撐孔穿過(guò)第一支撐板;下支撐孔內(nèi)設(shè)置有壓簧;壓簧一端抵靠在下支撐孔側(cè)壁上、另一端抵靠在爪手下部的側(cè)壁上;爪手下部一側(cè)壁抵靠在凸輪上。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,分齒輪、第二驅(qū)動(dòng)軸、凸輪、爪手成對(duì)設(shè)置;上支撐孔、下支撐孔、上支撐桿的數(shù)量與爪手?jǐn)?shù)量相同。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,爪手的數(shù)量設(shè)置為四個(gè)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂的第一傳動(dòng)單元;所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪;所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪,第一齒輪與第二齒輪嚙合,第三齒輪與第四齒輪嚙合,第一同步帶輪通過(guò)同步帶與第二同步帶輪聯(lián)接,第三軸與擺動(dòng)臂固定連接。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,爪手頂端向內(nèi)折角。
本實(shí)用新型的有益效果在于:大臂可通過(guò)滑行裝置驅(qū)動(dòng)一對(duì)小臂作旋轉(zhuǎn),兩條小臂可在一對(duì)分體支架的驅(qū)動(dòng)下作相對(duì)的旋轉(zhuǎn),也可在滑行裝置的驅(qū)動(dòng)下作直線滑動(dòng),以適應(yīng)各種加工工況,提升機(jī)器人的作業(yè)效率;通過(guò)齒輪傳動(dòng)和凸輪組合可以驅(qū)使爪手同時(shí)動(dòng)作且運(yùn)動(dòng)幅度相同,以便機(jī)械爪手全方位且準(zhǔn)確地抓緊工件。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的小臂的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型的小臂的正視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的小臂的左側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型的小臂的后視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型的圖3中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型的手臂結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本實(shí)用新型的機(jī)械手傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本實(shí)用新型的機(jī)械手傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本實(shí)用新型的機(jī)械手傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的正視的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本實(shí)用新型的圖11中B-B的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本實(shí)用新型的圖11中C-C的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為本實(shí)用新型的圖11中D-D的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,10、底座體;20、大臂;21、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī);211、電機(jī)輸出軸;22、第一小臂;221、第一前臂;222、第一后臂;223、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī);2231、第一齒輪;23、第二小臂;231、第二前臂;232、第二后臂;233、驅(qū)動(dòng)軸;234、圓柱環(huán);2341、第二齒輪;24、滑行裝置;241、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī);242、滑行底座;243、第一導(dǎo)塊;244、第一螺紋桿;245、第一連接桿;246、第三驅(qū)動(dòng)電機(jī);30、腰轉(zhuǎn)部件;50、手臂;51、第三齒輪;52、第四齒輪;54、第六齒輪;55、第一 同步帶輪;56、第三軸;57、第二同步帶輪;58、同步帶;59、擺動(dòng)臂;591、旋轉(zhuǎn)盤(pán);
60、機(jī)械手;600、殼體;601、上支撐桿;602、第一支撐板;603、第二支撐板;61、蝸桿;610、下支撐孔;611、支撐板;62、蝸輪;621、第一驅(qū)動(dòng)軸;63、中心齒輪;64、分齒輪;641、第二驅(qū)動(dòng)軸;65、凸輪;66、爪手;6000、上支撐孔;67、驅(qū)動(dòng)電機(jī);68、壓簧。
具體實(shí)施方式
如圖1~圖5所示,一對(duì)小臂上設(shè)有機(jī)械爪手的六軸通用機(jī)器人,包括底座體10、樞接在底座體10上的腰轉(zhuǎn)部件30、樞接在腰轉(zhuǎn)部件30上的大臂20、安裝在大臂20上的小臂,腰轉(zhuǎn)部件30繞底座體10轉(zhuǎn)動(dòng),大臂20繞腰轉(zhuǎn)部件30轉(zhuǎn)動(dòng);大臂20上端固定有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)21;第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)21的輸出軸上固定有滑行裝置24;小臂上設(shè)有機(jī)械手組件;
如圖1~圖5所示,所述小臂包括第一小臂22和第二小臂23,第一小臂22和第二小臂23通過(guò)分體機(jī)構(gòu)安裝在大臂20上;分體機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)軸233、一對(duì)圓柱環(huán)234、第一小臂驅(qū)動(dòng)裝置;所述第一小臂22包括第一前臂221和第一后臂222;所述第二小臂23包括第二前臂231和第二后臂232;第一后臂222呈倒置的“凵”;第二后臂232呈倒置的“凵”;第一后臂222的上端面固定在第一前臂221的后端;第二后臂232的上端面固定在第二前臂231的后端;一對(duì)圓柱環(huán)234一端固定在第二后臂232下端的兩支撐壁面的外側(cè)面上、另一 端樞接在第一后臂222下端的兩支撐壁上;驅(qū)動(dòng)軸233一端穿過(guò)第一后臂222一側(cè)支撐壁并且固定在第二后臂232的下端兩支撐壁上、另一端安裝在滑行裝置24上;第一小臂驅(qū)動(dòng)裝置安裝在圓柱環(huán)234和第一后臂222之間;
如圖1~圖5所示,所述機(jī)械手組件,包括手臂50、樞接在手臂50前端的擺動(dòng)臂59、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂59擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂50前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)591上的機(jī)械手60和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)591旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元;所述擺動(dòng)臂59擺動(dòng)時(shí)的中心線與旋轉(zhuǎn)盤(pán)591的旋轉(zhuǎn)中心線相互垂直;機(jī)械手60包括殼體600、爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)67、蝸桿61、蝸輪62、中心齒輪63、若干分齒輪64、若干凸輪65和若干爪手66。
如圖4、圖6所示,第一小臂驅(qū)動(dòng)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)223、第一齒輪2231和第二齒輪2241;第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)223水平固定在第一后臂222的一側(cè)支撐壁的內(nèi)側(cè)面上;第一齒輪2231固定在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)223的輸出軸上;第二齒輪2241固定在圓柱環(huán)234的外側(cè)圓周面上;第二齒輪2241與第一齒輪2231嚙合。
如圖2、圖3、圖6所示,滑行裝置24包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)246、滑行底座242、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241、第一導(dǎo)塊243、第一螺紋桿244和第一連接桿245;所述滑行底座242為內(nèi)部橫向開(kāi)設(shè)有呈側(cè)臥的“凸”字型的導(dǎo)槽的長(zhǎng)方體;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241的底部固定在第一導(dǎo)塊243;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241和第一導(dǎo)塊243整體水平向左插設(shè)在滑行底座242的導(dǎo)槽內(nèi);第一導(dǎo)塊243上開(kāi)設(shè)有螺紋孔;第一螺紋桿244 兩端樞接在滑行底座242的左右側(cè)壁之間;第一螺紋桿244中部螺接在第一導(dǎo)塊243上;滑行底座242左端面上固定有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)246;第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)246的輸出軸與第一螺紋桿244固定連接;第一連接桿245固定在滑行底座242的后端面中心;第一連接桿245與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)21的電機(jī)輸出軸211固定連接;第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241的輸出軸與驅(qū)動(dòng)軸233固定連接。
如圖2、圖6所示,驅(qū)動(dòng)軸233一端穿過(guò)第一后臂222的位置為圓柱環(huán)234處,驅(qū)動(dòng)軸233直徑小于圓柱環(huán)234的內(nèi)徑。
如圖2、圖6所示,第一前臂221前端開(kāi)設(shè)有第一安裝孔;第二前臂231前端開(kāi)設(shè)有第二安裝孔。
如圖8~圖14所示,殼體600為內(nèi)部開(kāi)設(shè)有空腔的長(zhǎng)方體;爪手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體600的內(nèi)部空腔中;殼體600中心成型有水平平行上下設(shè)置的第一支撐板602和第二支撐板603;殼體600上側(cè)壁開(kāi)設(shè)有若干個(gè)上支撐孔6000;上支撐孔6000側(cè)壁之間固定有上支撐桿601;第一支撐板602開(kāi)設(shè)有若干個(gè)下支撐孔610;下支撐孔610位于上支撐孔6000的下方;
如圖8~圖14所示,所述殼體600空腔下側(cè)壁上成型有一對(duì)支撐板611,支撐板611之間水平樞接有蝸桿61;支撐板611上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)67;驅(qū)動(dòng)電機(jī)67輸出軸與蝸桿61固定連接;所述第二支撐板603中心位置豎直樞接有第一驅(qū)動(dòng)軸621;第一驅(qū)動(dòng)軸621位于第二支撐板603的上部固定有中心齒輪63;第一驅(qū)動(dòng)軸621位于第二支撐板603的下部固定有蝸輪62;蝸輪62與蝸桿61嚙合;第一支 撐板602和第二支撐板603之間樞接有若干第二驅(qū)動(dòng)軸641;第二驅(qū)動(dòng)軸641上端穿過(guò)第一支撐板602;第二驅(qū)動(dòng)軸641位于第一支撐板602和第二支撐板603之間的中部固定有分齒輪64;第二驅(qū)動(dòng)軸641位于第二支撐板603的上部固定有凸輪65;分齒輪64與中心齒輪63嚙合;
如圖8~圖14所示,爪手66上部通過(guò)上支撐孔6000穿過(guò)殼體600的上側(cè)壁、中部樞接在上支撐桿601上、下部通過(guò)上支撐孔6000穿過(guò)第一支撐板602;下支撐孔610內(nèi)設(shè)置有壓簧68;壓簧68一端抵靠在下支撐孔610側(cè)壁上、另一端抵靠在爪手66下部的側(cè)壁上;爪手66下部一側(cè)壁抵靠在凸輪65上。
如圖8~圖14所示,分齒輪64、第二驅(qū)動(dòng)軸641、凸輪65、爪手66均成對(duì)設(shè)置;上支撐孔6000、下支撐孔610、上支撐桿601的數(shù)量與爪手66的數(shù)量相同。
如圖8~圖14所示,爪手66的數(shù)量設(shè)置為四個(gè)。
如圖7所示,所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂50上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂59的第一傳動(dòng)單元;所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂50上且同軸設(shè)置的第二齒輪52和第三齒輪、樞接在手臂50上且同軸設(shè)置的第四齒輪54和第一同步帶輪55、樞接在手臂50上的第三軸56、固定安裝在第三軸56上的第二同步帶輪57;所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪51,第一齒輪51與第二齒輪52嚙合,第三齒輪與第四齒輪54嚙合,第一同步帶輪55通過(guò)同步帶58與第二同步帶輪57聯(lián)接,第三軸56與擺動(dòng)臂59固定連接。 如圖8~圖11所示,爪手66頂端向內(nèi)折角。
具體操作如下:當(dāng)小臂需要整體滑動(dòng)時(shí),啟動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)246帶動(dòng)第一螺紋桿244旋轉(zhuǎn);第一螺紋桿244通過(guò)第一導(dǎo)塊243帶動(dòng)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241在滑行底座242導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng),這樣就可以帶動(dòng)小臂整體滑行;
需小臂整體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),只需啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)21,第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)21通過(guò)第一連接桿245帶動(dòng)滑行底座242旋轉(zhuǎn),這樣就可以帶動(dòng)小臂整體旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)?shù)谝恍”?2和第二小臂23做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸233轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)軸233帶動(dòng)第二小臂23旋轉(zhuǎn),第二小臂23到達(dá)相應(yīng)位置后,第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)241停止動(dòng)作,再啟動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)223通過(guò)第一齒輪2231和第二齒輪2241使第一小臂22繞圓柱環(huán)234(即第二小臂23)旋轉(zhuǎn)。
機(jī)械手60操作如下:驅(qū)動(dòng)電機(jī)67通過(guò)蝸桿61驅(qū)動(dòng)蝸輪62旋轉(zhuǎn),蝸輪62通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)軸621帶動(dòng)中心齒輪63,中心齒輪63驅(qū)動(dòng)四個(gè)分齒輪64旋轉(zhuǎn),四個(gè)分齒輪64分別通過(guò)各自的第二驅(qū)動(dòng)軸641帶動(dòng)凸輪65旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)爪手66下部向外,爪手66上部繞上支撐桿601向內(nèi)運(yùn)動(dòng),這樣四個(gè)爪手66就同時(shí)運(yùn)動(dòng)且幅度相同;
在第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和爪手66的相互配合下,機(jī)械手60可以全方位且準(zhǔn)確地抓緊工件。
以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本實(shí)用新型的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì) 有改變之處,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。