[实用新型]一种应用于SCARA机器人的滑轨结构

说明书

本实用新型公开了一种应用于SCARA机器人的滑轨结构，包括：基座、旋转大臂、旋转小臂、第一旋转装置、第二旋转装置、第三旋转关节机构、第四转动机构、抓取机构；所述旋转小臂的中部设置第三旋转关节机构及第四转动机构，所述第三旋转关节机构包括：第三伺服电机、行星减速机、第一皮带松紧调节机构、传动齿轮A、传动齿轮B；所述第四转动机构包括：第四伺服电机、第二皮带松紧调节机构、传动齿轮C及传动齿轮D；旋转小臂上还固定连接固定框架，固定框架上固定导轨装置，导轨装置包括：导轨安装支架、导轨、滑座、力平衡连接板、连接座；本实用新型通过上述力平衡设计，采用滑轨结构来承重，可大大提高机器人末端承重能力。

技术领域

本实用新型涉及一种SCARA机器人，尤其是一种应用于SCARA机器人的滑轨结构。

背景技术

SCARA 机器人，又叫做选择顺应性装配机器手臂，是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人也叫做水平关节型机器人。 目前的 SCARA 机器人的腕部结构主要采用滚珠丝杠花键一体轴来实现第三轴的垂直升降和第四轴的水平旋转，受限于目前国内落后的工艺，滚珠丝杠花键一体轴的供货方式主要为进口，成本高，货期长，不利于该种机器人的大面积推广应用。

为改善此现状，国内众多学者也对SCARA 机器人的腕部结构进行了改进设计。CN203003891和CN105500359公开的腕部结构，采用三角连接板将丝杠、花键轴、导柱连接在小臂下方，第3轴动作时，跟随机械接口共同升降，需要占用大量的作业空间，降低了机器人的灵活性和通用性。而CN105619395A公开的腕部结构较上两个方案合理，然而小臂的结构不利于机器人其他零件的安装排布，比如，要在支撑杆上安装气缸控制阀门等零件。此外无论SCARA 机器人腕部是滚珠丝杠花键一体轴结构还是滚珠丝杠副、滚珠花键副和导柱分体连接结构，均未明确负载情况和工况的适应能力。在大负载、快速复杂运动的工况中，需要对目前SCARA机器人的运动关节和腕部结构改进，以获得足够的刚度和精度。

如图1所示，现有技术的SCARA机器人包括：机座（5）、大臂（6）、小臂（7）和执行主轴（8），大臂（6）、小臂（7）沿水平方向设置，执行主轴（8）沿垂直方向设置。在机座（5）与大臂（6）之间、大臂（6）与小臂（7）之间、小臂（7）与执行主轴（8）之间各设一个水平方向的旋转关节，同时还在小臂（7）与执行主轴（8）之间设置一个垂直方向移动的移动关节。

三个旋转关节分别为第一旋转关节机构、第二旋转关节机构、第三旋转关节机构，一个移动关节为第四移动关节机构。

如图2所示，第一旋转关节机构，设置在机座（5）与大臂（6）之间，包括旋转关节A、驱动机构A，机座（5）的顶端与大臂（6）内端通过具有水平自由度的旋转关节A连接，驱动机构A安装在机座（5）内，大臂（6）通过驱动机构A驱动在水平方向绕机座转动。

具体结构为：旋转关节A包括轴承套筒（11）、轴承组（12），驱动机构A包括伺服电机（13）、谐波减速器（14）。轴承套筒（11）通过轴承组（12）安装在机座（5）的上部，轴承套筒（11）的上端与大臂（6）内端连接固定；伺服电机（13）和谐波减速器（14）均通过连接法兰（16）安装在机座的内部，伺服电机（13）的输出轴与谐波减速器（14）的波发生器连接输入动力，谐波减速器（14）的柔轮通过柔轮法兰（15）与轴承套筒（11）的下端连接固定。其中，轴承组（12）为双列圆锥滚子轴承或成对使用的单列圆锥滚子轴承。

第二旋转关节机构（2），如图3所示，设置在大臂（6）与小臂（7）之间，包括旋转关节B、驱动机构B，大臂（6）的外端与小臂（7）的内端通过具有水平自由度的旋转关节B连接，驱动机构B安装在小臂（7）内，小臂（7）并通过传动组件B驱动在水平方向绕大臂（6）转动。