[發明專利]平面關節型機器人

有效

• 申請號: 200910309065.3
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102049773A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 馮勇
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J18/00;B25J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機器人，尤其涉及一種的平面關節型工業機器人。

背景技術

平面關節型機器人是目前使用最廣泛的裝配機器人，它專門用于垂直安裝作業，如在印刷電路板上插貼元器件。這種機器人具有四個關節：三個水平轉動關節及一個垂直滑動關節，因此能抓取元部件在水平方向定位，并在垂直方向進行插入或旋轉作業。它的平面轉動關節可以放松而使插入組件時可以順著孔的位置作微小調整，具有柔順性，因而稱為在選擇方向具有柔順性的安裝機器人(Selective?Compliance?Assembly?Robot?Arm，SCARA)。

一種平面關節型機器人，其包括基座、大臂及小臂。該小臂內設有主軸及驅動該主軸旋轉的步進電機。該主軸上設有通過花鍵固定的帶輪，并與該步進電機之間通過皮帶傳動。然而，使用帶輪傳動容易造成電機慣量比過大而不易控制，致使剛性較差；且主軸高速旋轉時皮帶容易變形，導致定位精度不高。

發明內容

鑒于上述內容，有必要提供一種剛性較好、精度較高的平面關節型機器人。

一種平面關節型機器人，包括基座、大臂及小臂。基座上設有第一轉軸及驅動第一轉軸旋轉的第一馬達。大臂一端通過第一轉軸可轉動地與基座連接。小臂包括第二轉軸及驅動第二轉軸的第二馬達，并通過第二轉軸可轉動地與大臂另一端相連。小臂還包括固定第二馬達的固定座、與固定座固定的第三馬達、由第三馬達驅動的第三轉軸、與固定座活動相連的絲桿、連接第三轉軸與絲桿的傳動裝置、與絲桿活動相連的螺母、與螺母固定相連的第四馬達、由第四馬達驅動的第四轉軸及設于固定座且供第四轉軸穿設的軸承組件。

上述平面關節型機器人的各轉軸與各馬達直接驅動相連，省略傳統的帶輪、花鍵等傳動機構，剛度較好、精度較高。

附圖說明

圖1是本發明實施例的平面關節型機器人的傳動原理示意圖。

圖2是本發明實施例的平面關節型機器人的立體組裝示意圖。

圖3是圖2所示平面關節型機器人的小臂的局部立體圖。

圖4是圖2所示平面關節型機器人的小臂沿IV-IV方向的剖面示意圖。

圖5是圖4所示V處的局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明的平面關節型機器人作進一步的詳細說明。

請同時參閱圖1和圖2，本發明實施例的機器人100為平面關節型機器人，其包括基座10、大臂20及小臂30。基座10用于將機器人100安裝至地面或工作臺上，其內部設有第一轉軸11及驅動第一轉軸11旋轉的第一馬達13。大臂20一端通過第一轉軸11可轉動地設置于基座10上。小臂30內設有第二轉軸31及驅動第二轉軸31旋轉的第二馬達32。小臂30通過第二轉軸31可轉動地設置于大臂20另一端上。

小臂30還包括第三轉軸33、第三馬達34、傳動裝置35、絲桿36、螺母37、第四馬達38、第四轉軸39及軸承組件40。第三馬達34可驅動第三轉軸33旋轉。傳動裝置35分別與第三轉軸33和絲桿36相連。螺母37活動套設于絲桿36上。第四馬達38與螺母37固定。第四轉軸39由第四馬達38驅動相連，并穿設于軸承組件40。

請同時參閱圖3和圖4，小臂30進一步包括固定座301及安裝在固定座301上且罩設于其他零件上的外殼302。第二馬達32、第三馬達34及軸承組件40均固定安裝在固定座301上，絲桿36通過一連接座(未標示)可轉動地安裝在固定座301上，上述設計可使小臂30的整體重心較低且較為靠近大臂20，以減少慣量、增強剛性。傳動裝置35包括第一帶輪351、第二帶輪353及皮帶355。第一帶輪351套設固定于第三轉軸33。第二帶輪353套設并固定在絲桿36底端。皮帶355分別與第一帶輪351和第二帶輪353相連，并可將動力從第一帶輪351傳遞到第二帶輪353。

為了保證螺母37沿絲桿36軸向運動時的精度，小臂30進一步包括導軌座361、導軌363、連接板371及滑塊373。導軌座361固設于固定座301上且位于第三馬達34與絲桿36之間，以盡量節約內部空間。導軌363大致為與絲桿36平行的長條，其通過多個螺釘364固定在導軌座361上。連接板371一端套設并固定于螺母37，并且與滑塊373固定。第四馬達38固定安裝在連接板371的另一端。滑塊373可活動的卡合于導軌363，且當螺母37沿絲桿36軸向運動時，滑塊373可沿導軌363滑動。為了防止螺母37向上運動時從絲桿36頂部脫落，絲桿36頂端上固設有可與螺母37相抵的擋塊365。本實施例中，絲桿36為滾珠絲桿，螺母37為滾珠螺母。