[實用新型]二自由度機(jī)器人臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720927337.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207139845U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚建勛;尚健;姜海濤;劉罡;張全興;岳洪;徐忠華;宋志宏;韓守國;金燕
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱博實自動化股份有限公司
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B25J9/00;B25J19/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機(jī)器人臂，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人力成本的逐步提高，機(jī)器人代替人類作業(yè)成為一種趨勢。機(jī)器人臂是機(jī)器人完成作業(yè)的關(guān)鍵部分，機(jī)器人臂的設(shè)計直接決定了機(jī)器人能否適用于某一特定的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)場景，它直接決定機(jī)器人能否順利完成預(yù)定的的作業(yè)計劃。因此，合理的設(shè)計機(jī)器人臂是機(jī)器人設(shè)計的一個重要部分。

目前市場上的自動化生產(chǎn)場景所使用的串聯(lián)或者并聯(lián)機(jī)器人，可作為搬運，焊接，噴涂，裝配等使用，但是對一些復(fù)雜的操作，不僅要求機(jī)器人臂能夠完成高速直線運動與回轉(zhuǎn)運動的復(fù)合運動，還要求機(jī)器人臂能夠提供較大的沖擊力，同時機(jī)器人臂還需要使用一些針對特殊工藝設(shè)計的工具，針對此類復(fù)雜的工藝生產(chǎn)現(xiàn)場，目前尚沒有合適的機(jī)器人臂能夠完成這些復(fù)雜操作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，進(jìn)而提供二自由度機(jī)器人臂。

本實用新型的技術(shù)方案：

二自由度機(jī)器人臂，它具有兩個自由度，包括移動驅(qū)動電機(jī)、回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)、移動回轉(zhuǎn)組件、導(dǎo)向輪、移動回轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)子組件、夾爪氣缸、旋轉(zhuǎn)運動-直線運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、夾爪、工具座、導(dǎo)軌和小臂支架，所述移動驅(qū)動電機(jī)固定在小臂支架后端側(cè)面，小臂支架上設(shè)有移動回轉(zhuǎn)組件，移動回轉(zhuǎn)組件的兩側(cè)與旋轉(zhuǎn)運動-直線運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)運動-直線運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與移動驅(qū)動電機(jī)鉸接，小臂支架上設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌為兩條且平行布置，移動回轉(zhuǎn)組件的下端四個底角處均設(shè)有導(dǎo)向輪，動回轉(zhuǎn)組件通過導(dǎo)向輪在導(dǎo)軌上做往復(fù)直線運動，回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)與移動回轉(zhuǎn)組件并列上下布置，移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件通過回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)做±180°回轉(zhuǎn)運動；移動回轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)子組件的前端固定有夾爪氣缸，工具座固定在夾爪氣缸的缸體前端，工具座的前端內(nèi)部為外喇叭口形錐孔結(jié)構(gòu)，工具座上還設(shè)有夾爪，夾爪的后端與夾爪氣缸的氣缸活塞桿鉸接。

優(yōu)選的：所述的旋轉(zhuǎn)運動-直線運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括鏈條和鏈輪，鏈條為兩條平行布置，鏈條的前端通過前部鏈輪軸安裝在小臂支架上，鏈條的后端通過后部鏈輪軸安裝在小臂支架上，兩條鏈條布置在小臂支架外側(cè)，后部鏈輪軸上安裝有主動鏈輪Ⅰ，前部鏈輪軸上安裝有從動鏈輪Ⅰ，移動驅(qū)動電機(jī)1通過減速機(jī)與主動鏈輪Ⅰ連接。

優(yōu)選的：所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)與移動回轉(zhuǎn)組件上下并列布置，回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)與移動回轉(zhuǎn)組件的軸線平行，回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)安裝在安裝架上，安裝架安裝在移動回轉(zhuǎn)組件上，減速機(jī)的輸出端安裝有主動鏈輪Ⅱ，移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件的輸出端安裝有傳動鏈輪Ⅱ，主動鏈輪Ⅱ通過鏈傳動帶動傳動鏈輪Ⅱ及移動回轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)子組件做±180°回轉(zhuǎn)運動。

優(yōu)選的：所述的移動回轉(zhuǎn)組件的上端面安裝有調(diào)整螺栓安裝座，調(diào)整螺栓安裝座上安裝有調(diào)整螺栓，所述的調(diào)整螺栓頂靠在安裝架上。

優(yōu)選的：所述的移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件內(nèi)部采用兩端支撐的安裝方式，移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件的軸承室為可拆卸結(jié)構(gòu)，所述的移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件的軸承室的兩側(cè)分別安裝有軸承室套，所述的軸承室套通過螺栓固定安裝在軸承室兩側(cè)，軸承室套內(nèi)安裝有支撐軸承，移動回轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在軸承室內(nèi)并通過軸承室套內(nèi)的支撐軸承支撐安裝。

優(yōu)選的：所述的移動回轉(zhuǎn)組件每個底角處的導(dǎo)向輪分為上下兩部分，上部的導(dǎo)向輪與導(dǎo)軌的上面貼合，下部的導(dǎo)向輪與小臂支架的下端面貼合。

本實用新型具有以下有益效果：本實用新型具有兩個自由度，移動回轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)子、工具座及夾爪氣缸可沿機(jī)器人臂軸線方向做±180°回轉(zhuǎn)運動，通過控制回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)可控制移動回轉(zhuǎn)組件的輸出轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)矩大小參見表1；旋轉(zhuǎn)運動-直線運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將移動驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動最終轉(zhuǎn)化為移動回轉(zhuǎn)組件的直線運動，可以控制移動驅(qū)動電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩從而控制移動回轉(zhuǎn)組件的直線運動速度和在運動方向的沖擊力，在需要沖擊力的時候移動回轉(zhuǎn)組件高速運動，通過驅(qū)動電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩和移動回轉(zhuǎn)組件本身的慣性力在運動方向上提供一個需要的沖擊力。實現(xiàn)了機(jī)器人臂結(jié)構(gòu)緊湊、運動靈活的優(yōu)點，同時在某一軸方向上又具有較高的直線運動速度并可同時實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動，此外還可以提供較高的沖擊力，參見表2。

表1：機(jī)器人臂輸出轉(zhuǎn)矩表