[發明專利]一種臂長可伸縮的工業機器人

有效

• 申請號: 201710910333.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107471209B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 趙景山;羅宏圖;國汝君;吳榮宗
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/12;B25J18/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種臂長可伸縮的工業機器人，該工業機器人包括底座(1)、旋轉臺(2)、大臂(10)、小臂(12)和末端輸出法蘭(21)；

所述旋轉臺(2)由第一電機(3)驅動繞著第一關節(6)轉動；所述大臂(10)一端通過鉸鏈連接到所述旋轉臺(2)上，另一端通過鉸鏈與所述小臂(12)連接，第三電機(4)通過第一連桿(7)和第二連桿(5)驅動所述小臂(12)繞著第三關節(11)擺動；

其特征在于：所述小臂(12)包括小臂外殼(15)、旋轉裝置(33)和伸縮裝置(17)；

所述的旋轉裝置(33)包括第四電機(14)、第四減速器(25)、第四關節輸入軸(26)、第一齒輪(27)、第二齒輪(28)、中空軸(29)、第一軸承(39)和第二軸承(31)；所述第四電機(14)安裝在所述小臂外殼(15)內，并通過第四減速器(25)和第四關節輸入軸(26)驅動第一齒輪(27)，第一齒輪(27)與第二齒輪(28)通過內嚙合傳動，第二齒輪(28)與中空軸(29)的一端固定連接；同時，中空軸(29)通過第一軸承(39)和第二軸承(31)安裝在小臂外殼(15)內；所述中空軸(29)的另一端與伸縮裝置(17)固定連接；

所述的伸縮裝置(17)包括第五電機(16)、傳動機構、絲桿(37)、螺母(35)、導向桿(34)和伸縮機構(50)；

所述伸縮機構(50)包括連接板(53)、驅動板(49)以及n組沿周向布置的剪叉機構(54)，其中n為大于等于3的正整數；

所述n組剪叉機構(54)通過鉸鏈分別與連接板(53)和驅動板(49)連接；

所述第五電機(16)安裝在小臂外殼(15)內；絲桿(37)通過傳動機構與第五電機(16)連接，并驅動螺母(35)；所述的螺母(35)通過第四軸承(36)與驅動板(49)連接；所述導向桿(34)一端與小臂外殼(15)固定連接，另一端穿過螺母(35)上的滑動孔；所述末端輸出法蘭(21)通過末端外殼(19)連接伸縮裝置(17)上。

2.如權利要求1所述的一種臂長可伸縮的工業機器人，其特征在于：所述的傳動機構包括第五減速器(43)、第三齒輪(42)、第四齒輪(41)、第五關節輸入軸(40)、第五齒輪(38)和第六齒輪(30)；所述第五減速器(43)驅動第三齒輪(42)，第三齒輪(42)與第四齒輪(41)通過外嚙合傳動；所述第五關節輸入軸(40)一端與第四齒輪(41)固定連接，另一端與第五齒輪(38)固定連接；所述第五齒輪(38)與第六齒輪(30)通過外嚙合傳動，絲桿(37)與第六齒輪(30)固定連接。

3.根據權利要求1所述的一種臂長可伸縮的工業機器人,其特征在于：所述n組剪叉機構(54)沿連接板(53)和驅動板(49)均勻布置。

4.如權利要求1、2或3所述的一種臂長可伸縮的工業機器人，其特征在于：所述的剪叉機構(54)由兩級V型剪式機構(52)和m級X型剪式機構(51)鉸接而成，其中m為大于等于0的整數。

5.根據權利要求4所述的一種臂長可伸縮的工業機器人,其特征在于：每級V型剪式機構(52)和每級X型剪式機構(51)均與一個相對應的連接板(53)或者驅動板(49)鉸接。

6.根據權利要求5所述的一種臂長可伸縮的工業機器人,其特征在于：若m等于0，驅動板(49)與第二級V型剪式機構(52)鉸接；若m為大于等于1，驅動板(49)與第一級X型剪式機構(51)鉸接。