[发明专利]水平多关节产业机器人

说明书

本发明公开了一种水平多关节产业机器人，包括底座、大臂部分、小臂部分和动作轴，所述的大臂部分一端与底座连接并可绕J1轴转动，所述的小臂部分的一端安装在大臂部分的另一端并可绕J2轴转动，所述的动作轴设置在小臂部分的另一端并可相对小臂部分做升降运动和旋转运动，所述的动作轴的端部设置有用于对零部件进行操作动作的末端执行器，所述的大臂部分和小臂部分由用于增大两者间距离的连接筒相连，所述的连接筒与小臂部分同步绕J2轴转动。本发明的有益效果是：本发明在使用中小臂部分和大臂部分不会相互干涉，机器人手臂动作范围大，灵活性高。

技术领域

本发明涉及一种水平多关节产业机器人。

背景技术

工业生产的自动化程度越来越高，机器人在工业生产中的应用更多，其中倒装机器人便是其中最常用的一种，倒装机器人的安装位置是在天花板上，当前的倒装机器人的结构包括用于固定于天花板上的基座、连接于基座并能够在水平面转动的第一手臂、连接于第二手臂并能够在水平面内转动的第二手臂以及设置于第二手臂的前端并安装有用于对工件进行运送等的传动轴。从与包括转动轴和动作轴的平面正交的方向观察，第二手臂的宽度比第一手臂窄，在该机器人的第二手臂固定有用于驱动动作轴的马达和减速机，并且该种机器人的第一手臂和第二手臂的垂直距离较小，在第二手臂转动时，第二手臂可能会从第二手臂的下方转过，在第二手臂通过第一手臂下方时，第一手臂容易对安装在第二手臂上的马达和减速机造成干扰，如此可能导致第二手臂不能相对第一手臂360度转动，机器人手臂的动作范围小，灵活性也差。这种结构的倒装机器人，目前是小型化设计，如果臂展变化，小臂内驱动部设置过于靠前，机器人本体惯量较大，影响机器人的运行速度，机器人小臂侧无安装孔位，且第一手臂主体与第二手臂主体的结构不一致，且第二手臂主体为异型铸件，成本较高，通用性不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种水平多关节产业机器人，解决现有技术中小臂部分与大臂部分相互干涉导致机器人手臂动作范围小，机器人灵活性差的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种水平多关节产业机器人，包括底座、大臂部分、小臂部分和动作轴，所述的大臂部分一端与底座连接并可绕J1轴转动，所述的小臂部分的一端安装在大臂部分的另一端并可绕J2轴转动，所述的动作轴设置在小臂部分的另一端并可相对小臂部分做升降运动和旋转运动，所述的动作轴的端部设置有用于对零部件进行操作动作的末端执行器，所述的大臂部分和小臂部分由用于增大两者间距离的连接筒相连，所述的连接筒与小臂部分同步绕J2轴转动。本发明采用连接筒连接大臂部分和小臂部分，增大了大臂部分和小臂部分的距离，为动作轴等安装在小臂部分的其余部件留出足够的空间，在小臂部分相对大臂部分转动时，大臂部分不会对小臂部分上的部件产生干涉，扩大了小臂部人转动的范围，从而整体上扩大机器人手臂的动作范围，增大了机器人手臂的灵活性。

作为本发明的进一步改进，所述的小臂部分上设置有用于驱动动作轴作升降运动的升降马达单元、用于驱动动作轴作旋转运动的旋转马达单元和连接旋转马达单元和动作轴用于降低动作轴旋转速度的中心轮单元。本发明中设置中心轮单元，将旋转马达单元输出的速度减小后再驱动动作轴旋转，控制动作轴的转速。

作为本发明的进一步改进，所述的动作轴上设置有螺旋螺纹和花键式沟槽，所述的小臂部分上转动设置有由升降马达单元驱动的升降螺母和由旋转马达单元驱动的旋转螺母，所述的升降螺母与动作轴螺纹连接，升降螺母转动用于驱动动作轴作升降运动，所述的旋转螺母内开设有与花键式沟槽相配合的内花键，旋转螺母转动用于驱动动作轴作旋转运动。本发明中的旋转螺母与动作轴通过花键配合，动作轴可相对旋转螺母在轴向方向上移动，而不能相对旋转螺母转动，螺转螺母转动，才可驱动动作轴同步转动；升降螺母与动作轴螺纹连接，在旋转螺母不转动时，动作轴不能转动，升降螺母转动，驱动动作轴沿长度方向移动，本发明中只有升降螺母转动而旋转螺母不转动时，动作轴只能上下运动，只有旋转螺母转动而升降螺母不转动时，动作轴作转动和上下运动的复合运动，而当旋转螺母和升降螺母同时转动并且旋转螺母驱动动作轴转动的速度与旋转螺母的转动速度相同时，抵消掉开降螺母对动作轴产生的上下运动，此时动作轴仅能转动。