[發明專利]一種四自由度平面關節機器人

有效

• 申請號: 201610051051.6
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105522574A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 畢輝;楊煜俊;廖玉城;郭應斌;吳躍凱
• 申請（專利權）人: 巨輪（廣州）智能技術研究院有限公司;巨輪智能裝備股份有限公司
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04
• 代理公司: 揭陽市博佳專利代理事務所 44252
• 代理人: 黃鏡芝

1.一種四自由度平面關節機器人，其特征在于：包括第一關節（1）、第二關節（2）、第三關節（3）、第四關節（4）及底座（5），所述第一關節（1）安裝在底座（5）上，該關節通過第一伺服電機（6）驅動滾珠絲桿（11）運動以拖動垂直運動板（18）上下運動，該垂直運動板（18）開有孔讓支撐桿（12）貫穿通過，該垂直運動板（18）與滾珠導套（14）固接，在導向軸（13）的導向下使該垂直運動板（18）上下精確運動；所述第二關節（2）通過第二伺服電機（22）驅動第一齒輪軸（23），經齒輪二級減速使第二關節臂（21）繞第一關節（1）中心轉動；所述第三關節（3）包括第三伺服電機（36）、第一減速機（33）及第三關節臂（35），該第一減速機（33）安裝在第二關節臂（21）上，第三關節臂（35）安裝在第一減速機（33）上，該第三伺服電機（36）轉動經第一減速機（33）減速驅動第三關節臂（35）轉動；所述第四關節（4）包括第四伺服電機（40）、第二減速機（41）和末端法蘭（43），該第二減速機（41）安裝在第三關節臂（35）上，末端法蘭（43）安裝在第二減速機（41）另一端，第四伺服電機（40）轉動第二減速機（41）驅動末端法蘭（43）轉動。

2.根據權利要求1所述的四自由度平面關節機器人，其特征在于：在底座（5）的上方設有第一滾珠絲杠安裝板（9），第一滾珠絲杠安裝板（9）上開有臺階孔用于安裝第一滾珠絲杠支座組件（10），開有臺階孔用于安裝第一伺服電機安裝座（7），開有通孔用于通電纜線和氣管，所述第一伺服電機（6）通過第一伺服電機安裝座（7）設置在第一滾珠絲杠安裝板（9）的下方，滾珠絲桿（11）的下部通過第一滾珠絲杠支座組件（10）裝設在第一滾珠絲杠安裝板（9）上，滾珠絲桿（11）的下端通過聯軸器（8）與第一伺服電機（6）的輸出軸連接，滾珠絲桿（11）的上端通過第二滾珠絲杠支座組件（15）安裝在第二滾珠絲杠安裝板（16）上；在第一滾珠絲杠安裝板（9）與第二滾珠絲杠安裝板（16）之間安裝有兩根支撐桿（12）和兩根導向軸（13），所述支撐桿（12）用于支撐第一關節，所述導向軸（13）用于第一關節的導向。

3.根據權利要求1所述的四自由度平面關節機器人，其特征在于：在垂直運動板（18）上開有安裝滾珠絲杠螺母的孔（44）、安裝滾珠導套的孔（48）、使支撐桿貫穿通過的孔（45）、通電纜線的孔（46）和軸承安裝孔（47），軸承安裝孔用于安裝固接為一體的齒輪和齒輪軸，所述垂直運動板（18）上設有一個凸臺（49）和外沿用于安裝定位交叉滾柱軸環，在垂直運動板（18）上還開有若干螺紋孔用于安裝密封蓋。

4.根據權利要求1所述的四自由度平面關節機器人，其特征在于：在所述垂直運動板（18）上固接一只滾珠絲杠螺母（17），固接兩只滾珠導套（14），當第一伺服電機（6）轉動時通過連軸器（8）驅動滾珠絲杠（11）轉動，在滾珠導套（14）的導向下該垂直運動板（18）做鉛垂方向上下運動。

5.根據權利要求1所述的四自由度平面關節機器人，其特征在于：在垂直運動板（18）上固接有第二伺服電機安裝座（25），該第二伺服電機安裝座（25）與第二伺服電機（22）固接，該第二伺服電機（22）與第一齒輪軸（23）固接；所述垂直運動板（18）與交叉滾柱軸環（19）內圈固接，該交叉滾柱軸環（19）外圈與第一齒輪（20）固接，該第一齒輪（20）與第二關節臂（21）固接，實現了第二關節臂（21）繞第一關節中心線轉動。

6.根據權利要求1所述的四自由度平面關節機器人，其特征在于：包括第一軸承（27）,該第一軸承（27）外圈與垂直運動板（18）固接，該第一軸承（27）內圈與第二齒輪軸（24）固接，該第二齒輪軸（24）與第二齒輪（26）固接，該第二齒輪軸（24）與第一齒輪（20）嚙合，該第二齒輪（26）與第一齒輪軸（23）嚙合，當第二伺服電機（22）轉動時帶動第二齒輪軸（24）轉動，通過第二齒輪軸（24）與第二齒輪（26）嚙合實現一級減速，通過第二齒輪軸（24）與第一齒輪（20）實現第二級減速，當第二伺服電機（22）轉動時，經過二級減速使第二關節臂（21）繞著第一關節中軸線轉動360度。