[实用新型]一种四自由度平面关节机器人

权利要求书

1.一种四自由度平面关节机器人，其特征在于：包括第一关节（1）、第二关节（2）、第三关节（3）、第四关节（4）及底座（5），所述第一关节（1）安装在底座（5）上，该关节通过第一伺服电机（6）驱动滚珠丝杠（11）运动以拖动垂直运动板（18）上下运动，该垂直运动板（18）开有孔让支撑杆（12）贯穿通过，该垂直运动板（18）与滚珠导套（14）固接，在导向轴（13）的导向下使该垂直运动板（18）上下精确运动；所述第二关节（2）通过第二伺服电机（22）驱动第一齿轮轴（23），经齿轮二级减速使第二关节臂（21）绕第一关节（1）中心转动；所述第三关节（3）包括第三伺服电机（36）、第一减速机（33）及第三关节臂（35），该第一减速机（33）安装在第二关节臂（21）上，第三关节臂（35）安装在第一减速机（33）上，该第三伺服电机（36）转动经第一减速机（33）减速驱动第三关节臂（35）转动；所述第四关节（4）包括第四伺服电机（40）、第二减速机（41）和末端法兰（43），该第二减速机（41）安装在第三关节臂（35）上，末端法兰（43）安装在第二减速机（41）另一端，第四伺服电机（40）转动第二减速机（41）驱动末端法兰（43）转动。

2.根据权利要求1所述的四自由度平面关节机器人，其特征在于：在底座（5）的上方设有第一滚珠丝杠安装板（9），第一滚珠丝杠安装板（9）上开有台阶孔用于安装第一滚珠丝杠支座组件（10），开有台阶孔用于安装第一伺服电机安装座（7），开有通孔用于通电缆线和气管，所述第一伺服电机（6）通过第一伺服电机安装座（7）设置在第一滚珠丝杠安装板（9）的下方，滚珠丝杠（11）的下部通过第一滚珠丝杠支座组件（10）装设在第一滚珠丝杠安装板（9）上，滚珠丝杠（11）的下端通过联轴器（8）与第一伺服电机（6）的输出轴连接，滚珠丝杠（11）的上端通过第二滚珠丝杠支座组件（15）安装在第二滚珠丝杠安装板（16）上；在第一滚珠丝杠安装板（9）与第二滚珠丝杠安装板（16）之间安装有两根支撑杆（12）和两根导向轴（13），所述支撑杆（12）用于支撑第一关节，所述导向轴（13）用于第一关节的导向。

3.根据权利要求1所述的四自由度平面关节机器人，其特征在于：在垂直运动板（18）上开有安装滚珠丝杠螺母的孔（44）、安装滚珠导套的孔（48）、使支撑杆贯穿通过的孔（45）、通电缆线的孔（46）和轴承安装孔（47），轴承安装孔用于安装固接为一体的齿轮和齿轮轴，所述垂直运动板（18）上设有一个凸台（49）和外沿用于安装定位交叉滚柱轴环，在垂直运动板（18）上还开有若干螺纹孔用于安装密封盖。

4.根据权利要求1所述的四自由度平面关节机器人，其特征在于：在所述垂直运动板（18）上固接一只滚珠丝杠螺母（17），固接两只滚珠导套（14），当第一伺服电机（6）转动时通过连轴器（8）驱动滚珠丝杠（11）转动，在滚珠导套（14）的导向下该垂直运动板（18）做铅垂方向上下运动。

5.根据权利要求1所述的四自由度平面关节机器人，其特征在于：在垂直运动板（18）上固接有第二伺服电机安装座（25），该第二伺服电机安装座（25）与第二伺服电机（22）固接，该第二伺服电机（22）与第一齿轮轴（23）固接；所述垂直运动板（18）与交叉滚柱轴环（19）内圈固接，该交叉滚柱轴环（19）外圈与第一齿轮（20）固接，该第一齿轮（20）与第二关节臂（21）固接，实现了第二关节臂（21）绕第一关节中心线转动。

6.根据权利要求1所述的四自由度平面关节机器人，其特征在于：包括第一轴承（27）,该第一轴承（27）外圈与垂直运动板（18）固接，该第一轴承（27）内圈与第二齿轮轴（24）固接，该第二齿轮轴（24）与第二齿轮（26）固接，该第二齿轮轴（24）与第一齿轮（20）啮合，该第二齿轮（26）与第一齿轮轴（23）啮合，当第二伺服电机（22）转动时带动第二齿轮轴（24）转动，通过第二齿轮轴（24）与第二齿轮（26）啮合实现一级减速，通过第二齿轮轴（24）与第一齿轮（20）实现第二级减速，当第二伺服电机（22）转动时，经过二级减速使第二关节臂（21）绕着第一关节中轴线转动360度。