[实用新型]一种SCARA机器人小臂结构

说明书

本实用新型公开了一种SCARA机器人小臂结构，涉及SCARA机器人结构领域。其运行精度高、结构强度好、稳定性好，并且加工成本低、使用效果好。本实用新型的技术方案为：包括小臂壳体、J3电机组件、J4电机组件和滚珠丝杆花键组件，所述滚珠丝杆花键组件包括丝杆、丝杆螺母以及花键螺母，通过所述J3电机组件驱动丝杆螺母旋转，通过所述J4电机组件驱动所述花键螺母旋转；所述滚珠丝杆花键组件还包括贯穿小臂壳体的辅助杆以及连接在辅助杆首尾两端的连接件，所述连接件中还固定设有轴承，两个轴承分别套装在丝杆的首尾两端。提高了SCARA机器人高速、大范围工作运行的稳定性及使用精度。

技术领域

本实用新型涉及SCARA机器人结构领域。

背景技术

随着新能源的快速发展，SCARA机器人在锂电和光伏行业的应用越来越广泛,需要搬运的电池组重量大大增加；重负载、高刚性成为SCARA机器人的需求点；这不仅需要机器人提升关节减速机的刚性，还需要提升滚珠丝杆花键的刚性。目前市场上SCARA机器人小臂内普遍使用一体式滚珠丝杆花键，且分别通过第三、四轴电机通过同步带传递到滚珠丝杆花键，实现滚珠丝杆的上下运行和旋转。当机器人使用重负载且滚珠丝杆上下运行时，尤其第一、二关节联动，滚珠丝杆会因为刚性不足而发现晃动，影响机器人稳定性。

中国实用新型专利（名称：四轴机器人手臂结构，公告号：CN211333204U）中所描述的SCARA机器人手臂结构包含手臂、三四轴电机、滚珠丝杆花键，且三四轴分别通过同步带传递到花键螺母和丝杆螺母上，实现丝杆的上下运行和旋转运行；此种结构虽然简单常用，但是应用行业有限，在重负载且滚珠丝杆大行程上下运行时，滚珠丝杆会因为刚性不足而发现晃动，影响机器人稳定性。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提出了一种SCARA机器人小臂结构，其运行精度高、结构强度好、稳定性好，并且加工成本低、使用效果好。

本实用新型的技术方案为：包括小臂壳体1、J3电机组件2、J4电机组件3和滚珠丝杆花键组件4，所述滚珠丝杆花键组件4包括丝杆41、丝杆螺母42以及花键螺母43，所述丝杆螺母42以及花键螺母43可旋转的设置在小臂壳体1内，所述丝杆41贯穿小臂壳体1、丝杆螺母42以及花键螺母43，并且丝杆41与丝杆螺母42螺纹连接，在所述花键螺母43的内壁上设有花键，在丝杆41的外壁上设有与花键适配的键槽，通过所述J3电机组件2驱动丝杆螺母42旋转，通过所述J4电机组件3驱动所述花键螺母43旋转；这样，在驱动丝杆螺母42旋转之后即可带动丝杆41做出直线往复运动，而在驱动花键螺母43旋转之后即可带动丝杆41做出旋转运动；

所述滚珠丝杆花键组件4还包括贯穿小臂壳体1的辅助杆47以及连接在辅助杆47首尾两端的连接件45，所述连接件45中还固定设有轴承46，两个轴承46分别套装在丝杆41的首尾两端。从而形成平行四边形组合受力结构，该支撑杆可随丝杆花键轴上下移动、但不随丝杆花键轴旋转，尤其是在丝杆下降较大行程后，平行四边形组合受力结构整体会大幅降低丝杆的弹性形变，从而明显提升机器人的轨迹和定位精度。

进一步的，所述小臂壳体1内固定设有支架；

所述丝杆螺母42安装在所述支架上，并且与支架可旋转的相连接；

所述辅助杆47也贯穿所述支架，在所述支架上还连接有直线轴承48，所述直线轴承48套装在辅助杆47上。

关于J3电机组件，所述J3电机组件2包括J3电机20、J3输入带轮21、J3同步带22以及J3输出同步带轮23，所述J3电机20固定连接在小臂壳体1，所述J3输入带轮21固定连接在J3电机20的输出轴上，所述J3输出同步带轮23固定套装在丝杆螺母42上，所述J3同步带22依次绕过所述J3输入带轮21以及J3输出同步带轮23。

关于J4电机组件，所述滚珠丝杆花键组件4还包括J4减速机44，所述J4减速机44的壳体固定连接在小臂壳体1内，并且J4减速机44的输出轴连接所述花键螺母43；