[实用新型]一种连杆与同步带联合传动的平面关节型四自由度机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于工业机器人技术领域，具体涉及一种连杆与同步带联合传动的平面关节型四自由度机器人。

背景技术

轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装等作业往往需要末端执行器在空间中进行高速作业的机械手。一般关节机器人，驱动装置布置在关节上，该种布置方式存在转动惯量大、刚度差、响应速度慢的缺点，在操作空间大和大负载的工作环境中，缺点表现的尤为明显。

发明内容

针对所存在的技术问题，本实用新型提供了一种连杆与同步带联合传动的平面关节型四自由度机器人，该平面关节型机器人相比传统平面关节型机器人，具有转动惯量小、刚度好、响应速度快的优点。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种连杆与同步带联合传动的平面关节型四自由度机器人，包括：机架、运动上支链、运动下支链和末端执行机构，运动上支链位于运动下支链上方。

运动上支链包括X轴电机、Z轴电机、三级同步带传动装置、第一主动臂和第一从动臂，三级同步带传动装置包括：主动带轮A、从动带轮A、同步带A、主动带轮B、从动带轮B、同步带B、主动带轮C、从动带轮C和同步带C。

所述运动下支链包括Y轴电机、R轴电机、二级同步带传动装置、第二主动臂和第二从动臂，所述二级同步带传动装置包括主动带轮D、从动带轮D、同步带D、主动带轮E、从动带轮E和同步带E。

所述X轴电机与X轴减速器通过键联接，X轴减速器与机架通过安装板A连接，上主动带轮固定安装在X轴减速器上，上主动带轮与上从动带轮通过上同步带传递动力，上从动带轮通过第一螺钉与套筒A连接，套筒A与传动轴A同轴心间隙配合，套筒A与安装在机架上的轴承配合，套筒A下端部与第一主动臂通过第二螺钉连接，从而带动第一主动臂一起转动，套筒B与第一主动臂通过第三螺钉连接，套筒B与传动轴B同轴心间隙配合,套筒B与安装在第一从动臂上的轴承配合，从而第一从动臂可相对套筒B轴线转动，传动轴C与安装在第一从动臂上的轴承配合，传动轴C下端部与安装在安装板C上的轴承配合，安装板C与第二从动臂固定连接；所述Y轴电机与Y轴减速器通过键联接，Y轴减速器与机架通过安装板B固定连接，下主动带轮固定安装在Y轴减速器上，下主动带轮与下从动带轮通过下同步带传递动力，下从动带轮与套筒D通过第四螺钉固定连接，套筒D与传动轴D同轴心间隙配合，套筒D与安装在机架上的轴承配合，套筒D上端部与第二主动臂通过第五螺钉连接，从而带动第二主动臂一起转动 ；套筒E与第二主动臂通过第六螺钉连接，套筒E与传动轴E同轴心间隙配合，套筒E与安装在第二从动臂上轴承配合，从而第二从动臂可相对套筒E轴线转动；机架、第一主动臂、第一从动臂、第二主动臂和第二从动臂组成平面并联五杆机构。

Z轴电机与Z轴减速器通过键联接，Z轴减速器与机架通过螺钉连接；Z轴减速器输出轴与传动轴A通过联轴器联接，传动轴A为阶梯轴，传动轴A上端部与安装在上主动带轮上的轴承配合，下端部与安装在套筒A上的轴承配合，传动轴A与主动带轮A固定连接，主动带轮A与从动带轮A通过同步带A传递动力，从动带轮A固定安装在传动轴B下端部，传动轴B下端部与安装在套筒B上的轴承配合,上端部与安装在上压盖的轴承配合，传动轴B与主动带轮B固定连接，主动带轮B与从动带轮B通过同步带B传递动力，从动带轮B固定安装在传动轴C上,主动带轮C固定在传动轴C上，主动带轮C和从动带轮C通过同步带C传递动力，从动带轮C固定在末端执行机构上；R轴电机与R轴减速器通过键联接，R轴减速器、电机安装板和安装板D通过螺钉连接，传动轴D一端部为连接法兰，R轴减速器与传动轴D固定连接，传动轴D下端部与主动带轮D固定连接，传动轴D下端部与安装在下从动带轮上的轴承配合，上端部与安装在套筒D上的轴承配合，主动带轮D与从动带轮D通过同步带D传递动力，从动带轮D固定安装在传动轴E上端部，传动轴E上端部与安装在套筒E上的轴承配合，传动轴E下端部与安装在下压盖上的轴承配合，与主动带轮E固定连接，主动带轮E与从动带轮E通过同步带E传递动力，从动带轮E固定安装在末端执行机构上。

优选的，末端执行机构包括丝杠花键一体轴、丝杆螺母、花键螺母和套杯；丝杠螺母与从动带轮C固定连接，花键螺母与从动带轮E固定连接，丝杠螺母和花键螺母通过套杯固定在第二从动臂上。

优选的，X轴减速器、Y轴减速器、Z轴减速器为行星减速器、R轴减速器为谐波减速器。

本实用新型具有如下的优点：