[实用新型]一种SCARA工业机器人用减速装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业机器人技术领域，涉及机器人的关节减速技术，具体为一种SCARA工业机器人用减速装置。

背景技术

平面关节型机器人又称SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm)型机器人,是一种应用于装配作业的机器人手臂。在工业机器人本体研发过程中，关节减速装置是一个非常关键的环节，是整个机器人机械部分研发的技术核心之一。而且，关节减速装置的成本在机械部件总成本中占据较大的比例。

四轴SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。一般最靠近机器人基座的旋转关节为J1，接下来是J2，J4，直到腕部。

在调研国内自主研发的SCARA工业机器人关节传动方案中发现，SCARA工业机器人J4关节结构，也就是末端的旋转关节，基本都是采用“伺服电机+同步带轮1+同步带+同步带轮2+减速机+滚珠花键”的传动结构，该结构的具体方案是J4轴伺服电机放置在小臂上的安装支架上，J4轴伺服电机带动一同步带轮通过同步带驱动减速机同步带轮，减速机同步带轮、减速机和滚珠花键三者连接在一起，从而带动滚珠花键按照指定的速度旋转运动到指定的位置，该方案中减速机选用谐波减速机，因为谐波减速机相比一般减速机具有传递速比大、传递精度高、体积小、重量轻等特点。但目前的谐波减速机产品中，国外品牌谐波减速机价格高，且供货周期长；国产谐波减速机在材料、制作工艺等方面跟国外品牌谐波减速机有很大差距，精度相对较低，使用寿命相对较短，运行噪音相对较大，发热量相对较高，产品价格成本也比较高，而且国产谐波减速机系列传动比普遍较大，导致J4轴运动速度较低。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有的SCARA工业机器人的关节减速装置存在精度较低，寿命较短，噪音以及发热量高等问题，且国内产品相比国外高端产品还存在传动比较大，导致机器人运动速度较低，不论是从减速装置技术本身还是国内市场需求来说，都需要改进现有的关节减速装置。

本实用新型的技术方案为：一种SCARA工业机器人用减速装置，设置在机器人末端的小臂上，所述减速装置包括电机、第一级同步带、第二级同步带和滚珠花键机构，电机设置在小臂上，

小臂末端通过轴承连接滚珠花键机构，滚珠花键机构包括花键同步带轮、滚珠花键过渡轴和滚珠花键，所述轴承连接滚珠花键过渡轴，滚珠花键过渡轴一端连接滚珠花键，另一端连接花键同步带轮；

所述第一级同步带包括第一级同步带轮、中转同步带轮和第一级同步带,第一同步带轮和中转同步带轮联动，且两个同步带轮通过转接装置连接到小臂上，第一级同步带轮通过第一级同步带带动花键同步带轮；

所述第二级同步带包括电机同步带轮和第二级同步带，电机同步带轮设置在电机的电机轴上，电机同步带轮通过第二级同步带带动中转同步带轮。

进一步的，第一级同步带和第二级同步带均采用圆弧齿同步带传动。

进一步的，第一级同步带轮和电机同步带轮采用双挡边型式，中转同步带轮和花键同步带轮采用无挡边型式。

本实用新型提出一种谐波减速机的替代方案，采用二级同步带复合传动的减速机构，首先，现有大多数工业机器人用的末端减速机质量重、位置远，本实用新型提出的替代方案将减速机构转变为几个轻质带轮，不仅整机重量会变轻，而且整机重心向机器人基座方向后移，进而电机所承受负载降低，此传动链型式使得SCARA机器人重心偏置距离减小，有利于整机加速性能的提高；其次，虽然国外高端的谐波减速机也具有体积小重量轻等特点，但受到成本、供货周期等各方面限制，不能满足国内工业需求，本实用新型提出的两级同步带共同组成的减速装置，在替代谐波减速机完成减速功能的前提下，同时具备了寿命长、精度高、速度快、传动平稳、空间利用率高、发热量低、噪声小等优点，且相比谐波减速机大大降低了成本，重量也比谐波减速机进一步降低，更有利于机器人性能提高，而且随着工业上同步带及同步带轮的广泛应用，其工艺质量不断提高，成本也越来越低，易于备货也对于机器人生产周期的缩短带来了好处。故本实用新型提高了使用性能，降低了整机成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的是提供一种SCARA工业机器人用减速装置，主要针对四轴SCARA工业机器人，解决现有技术中：

1、J4关节依赖谐波减速机而导致SCARA机器人价格高的成本缺陷；