[发明专利]一种电机驱动多轴组合机械臂系统

说明书

本发明涉及一种电机驱动多轴组合机械臂系统，包括设置于垂直方向单轴机械臂顶端的水平方向单轴机械臂，二者之间通过转轴组件活动连接并且使水平方向单轴机械臂旋转，水平方向单轴机械臂包括滚珠轴承外部的齿轮、机械臂底座上的电机驱动机构，电机驱动机构包括一蜗杆齿轮，蜗杆齿轮的齿与齿轮外圈的轮齿相啮合，使蜗杆齿轮旋转并且带动齿轮，齿轮带动水平方向单轴机械臂的转动组件进行转动。本发明可形成具有多轴工作的若干组机械臂，通过在一个单轴机械臂上安装另一个单轴机械臂，直接根据加工机床加工工艺的需要来装配单轴机械臂或多个单轴机械臂，减小了整体机械臂更换的需求，机械臂的轴数便于根据不同需求任意增加或减少，应用范围更广。

技术领域

本发明涉及机械设备控制技术领域，尤其涉及一种电机驱动多轴组合机械臂系统。

背景技术

随着现代工业的发展，为提高生产效率、稳定和提高产品质量、改善工人劳动条件、以及加快实现工业生产机械化和自动化，产生了不同用途的机械臂，并把它大量应用于生产过程中，尤其是在一些特定场合，机械臂更是得到了广泛的应用。

机械臂已成为自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代工业生产系统中的一个重要组成部分。机械臂延伸和扩展可代替很多领域的技术工人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作，以及进行单调的重复劳动，从而提高劳动生产率，保证产品质量。

然而，很多传统的机械臂装置的运动方式不合理，其在空间上的移动经常会受到限制，或者说，其不能够在一定空间内向任意角度或方向实现移动来满足实际工业生产的需求，这种限制使得其应用范围和场所受到很大的影响。

本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行了分析，发现目前存在的各种机械臂多为单轴或多轴机械臂，当遇到需要单轴或多轴工作时，需要更换匹配的单轴或多轴机械臂，若根据不同使用需求对机械臂的轴数进行任意增加或减少，很多机械臂设备都会因另外配备相应的辅助设备或将不同的机械手设备组合使用，而导致生产方式复杂，生产成本偏高，例如，无法通过简捷、有效的方式来使机械臂实现在水平面与垂直面的转动调节。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种电机驱动多轴组合机械臂系统，使其可解决不同的工作需求、无需更换机械臂、机械臂的轴数便于增加或减少、应用范围更广，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机驱动多轴组合机械臂系统，该机械臂系统的固定机架上具有任意数量的垂直方向单轴机械臂，所述电机驱动多轴组合机械臂系统包括设置于至少一个垂直方向单轴机械臂顶端的水平方向单轴机械臂，所述水平方向单轴机械臂与对应的垂直方向单轴机械臂之间通过转轴组件活动连接，并且使所述水平方向单轴机械臂在对应的垂直方向单轴机械臂上方进行水平旋转，所述水平方向单轴机械臂包括：

设置于所述水平方向单轴机械臂的滚珠轴承外部的齿轮，并且使所述水平方向单轴机械臂的转动组件跟随所述齿轮的转动进行旋转；

设置于所述水平方向单轴机械臂底座上的电机驱动机构，所述电机驱动机构包括一蜗杆齿轮，所述蜗杆齿轮的齿与所述齿轮外圈的轮齿相啮合，所述电机驱动机构带动蜗杆齿轮旋转并且使所述齿轮带动所述水平方向单轴机械臂的转动组件进行转动。

对于以上技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述固定机架上具有若干使垂直方向单轴机械臂在垂直方向上进行滑动的轨道；

相应地，所述水平方向单轴机械臂的连接端口接入不同形状的机械臂组件，并且随着齿轮的转动实现360°范围内的转动；