[發(fā)明專利]新型的多關節(jié)機器人

有效

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• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104084945A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 王典超
• 申請（專利權）人: 王典超
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J18/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生;趙永偉

1.一種新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，包括底座、旋轉平臺、下機械臂、中機械臂、上機械臂和升降軸，在底座上裝有旋轉平臺，下機械臂的下端鉸接在旋轉平臺的上端，下機械臂的上端與中機械臂的下端鉸接，中機械臂的上端與上機械臂的一端鉸接，在該上機械臂的另一端安裝升降軸；

在旋轉平臺內裝有旋轉平臺驅動裝置，在下機械臂的下端與旋轉平臺之間的下關節(jié)、以及下機械臂的上端與中機械臂下端之間的中關節(jié)分別安裝一調節(jié)裝置，用于調節(jié)對應關節(jié)的角度；在中機械臂的上端與上機械臂的一端之間的上關節(jié)裝有上關節(jié)驅動裝置；在上機械臂上裝有升降軸轉動驅動裝置和升降軸升降驅動裝置；所述的各驅動裝置均由控制系統控制，并裝有編碼器。

2.根據權利要求1所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的調節(jié)裝置為蝸輪蝸桿機構，蝸輪固定安裝在相應關節(jié)的鉸接軸上，蝸桿與驅動電機的輸出軸傳動連接或人工調節(jié)蝸桿；所述的旋轉平臺通過承載軸承安裝在底座的主支撐軸上；所述的旋轉平臺驅動裝置的組成為：由旋轉平臺驅動電機和減速系統經過電磁離合器，由旋轉平臺驅動齒輪圍繞底座固定齒輪轉動，從而帶動平臺的旋轉。

3.根據權利要求1所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的上機械臂的一端通過機械臂旋轉軸經軸承安裝在中機械臂的上端；所述的上關節(jié)驅動裝置組成為：上機械臂驅動電機和減速裝置經電磁離合器通過機械臂旋轉齒輪圍繞機械臂旋轉固定齒輪轉動，帶動上機械臂作旋轉運動。

4.根據權利要求1所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的升降軸為在圓柱形的光桿上設有一條以上的軸向凹槽；在升降軸上還設有等距的環(huán)形齒槽；該升降軸通過升降軸轉動裝置安裝在所述的上機械臂的頂端。

5.根據權利要求4所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的升降軸轉動裝置包括軸套、軸承、調整凸塊、調整螺栓和擋圈，在軸套的內周面設有軸向的、并與所述的升降軸的軸向凹槽對應的調整凸塊凹槽，在調整凸塊凹槽的底面設有徑向的螺孔，在該徑向螺孔內安裝調整螺栓；在每一調整凸塊凹槽內裝有一根調整凸塊，軸套的外緣通過軸承與上機械臂的頂端軸承座轉動連接，軸承用擋圈固定；所述的升降軸裝在該軸套內，由調整凸塊通過調整螺栓來調節(jié)松緊度，以保證升降軸能在軸套內上下滑動又能保持最小的間隙，外裝的軸承又能保證在升降軸上下滑動的同時又能夠通過所述的升降軸轉動驅動裝置帶動升降軸旋轉。

6.根據權利要求5所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，在所述的軸套內裝有軸向滑動軸承。

7.根據權利要求5所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的升降軸轉動裝置包括軸套、軸承、調整軸承、U形支撐、調整螺栓和擋圈，在軸套內沿軸向設有至少兩個調整軸承，調整軸承轉動支撐在U形支撐內，U形支撐的底端與設在軸套的徑向螺孔內的調整螺栓轉動連接；軸套的外緣通過軸承與上機械臂的頂端軸承座轉動連接，軸承用擋圈固定；所述的升降軸裝在該軸套內。

8.根據權利要求5、6或7所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的升降軸轉動驅動裝置的組成為：由安裝在上機械臂上的升降軸旋轉驅動電機和減速裝置經電磁離合器和升降軸轉動傳動機構驅動同步帶輪，經同步帶帶動所述的軸套轉動，從而帶動升降軸同步轉動；所述的升降軸轉動傳動機構包括同步帶傳動機構、鏈傳動機構或齒輪傳動機構。

9.根據權利要求1所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，所述的升降軸升降驅動裝置的組成為：在所述的升降軸側面安裝與該升降軸上的環(huán)形齒槽相互嚙合的升降軸升降齒輪，該升降軸升降齒輪安裝在一升降軸升降驅動軸的一端，該升降軸升降驅動軸的另一端與齒輪傳動機構經電磁離合器與升降軸升降驅動電機的輸出軸傳動連接；在該升降軸升降驅動軸的一端裝有平衡扭力裝置；

所述的平衡扭力裝置包括殼體、中心軸和扭力簧，圓形的殼體軸心轉動安裝中心軸，蝸卷形的扭力簧的一端與中心軸連接，扭力簧的另一端與殼體連接，中心軸的外端與所述的升降軸升降驅動軸的一端直接連接或通過傳動機構間接連接，殼體與所述的上機械臂固定；平衡扭力裝置能夠抵消因升降軸自身重量帶來的向下引力，使升降軸即使處于垂直情況下也能保持一種平衡的狀態(tài)，而不會使升降軸在沒有驅動力的狀況下自然的向下滑動。

10.根據權利要求1所述的新型的多關節(jié)機器人，其特征在于，在所述的中機械臂和上機械臂的兩邊裝有光電感應防碰撞傳感器或急停按鈕，防止人員在該機械臂的回轉作業(yè)區(qū)被碰撞的危險；在所述的中機械臂的根部斷開對接，在對接處設有用于調節(jié)軸向角度的法蘭盤，并沿圓周均布多個連接孔，用螺栓相互連接。