一種多軸機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域，更具體的涉及一種多軸機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人技術(shù)在國外發(fā)展有一定的歷史，我們國家在最近幾年大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，并且取得了一系列的技術(shù)成果，但是仍然與發(fā)達(dá)國家存在一定的差距。
[0003]多軸機(jī)械手是機(jī)器人領(lǐng)域中非常重要的一大組成部分，其能夠自由的在三維空間內(nèi)進(jìn)行運動，能夠準(zhǔn)確快速的進(jìn)行搬運、焊接、打磨、拋光、噴涂等大量重復(fù)性工作。尤其是在一些勞動強(qiáng)度大、耗時較多、工作環(huán)境惡劣的工廠里，機(jī)械手發(fā)揮了舉足輕重的作用，能夠大大提高工作效率、保證生產(chǎn)安全。然而，目前市面上的多軸機(jī)械手雖然具有足夠多的自由度，但都普遍存在這樣的問題，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致的不夠靈活、傳動效率低下、控制不穩(wěn)定、精確度差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、滿足工業(yè)需求的高精度高效率的多軸機(jī)械手。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種多軸機(jī)械手，包括旋轉(zhuǎn)座以及依次連接于旋轉(zhuǎn)座的第二傳動機(jī)構(gòu)、第三傳動機(jī)構(gòu)、第四傳動機(jī)構(gòu)、第五傳動機(jī)構(gòu)和第六傳動機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)座由轉(zhuǎn)體及設(shè)于轉(zhuǎn)體上端一側(cè)的座體構(gòu)成；
所述第二傳動機(jī)構(gòu)包括:彎管狀機(jī)器人大臂，其具有封口的水平端和開口朝上的豎直端，所述機(jī)器人大臂水平端內(nèi)部被分隔為上、下兩個腔室，所述下腔室內(nèi)設(shè)有第二伺服電機(jī)，所述第二伺服電機(jī)動力輸出端穿過端口連接在旋轉(zhuǎn)座的座體上；
所述第三傳動機(jī)構(gòu)包括:依次連接于機(jī)器人大臂豎直端的大臂圓管、彎管狀第一機(jī)器人中臂和彎管狀第二機(jī)器人中臂，所述第一機(jī)器人中臂具有與機(jī)器人大臂水平端朝向相同的水平端，所述機(jī)器人大臂水平端上腔室內(nèi)設(shè)有第三伺服電機(jī)，所述第一機(jī)器人中臂水平端內(nèi)設(shè)有其輸出端連接在第二機(jī)器人中臂一端的第二減速器，所述第三伺服電機(jī)動力輸出端與第二減速器輸入端通過第一同步輪相連接；
所述第四傳動機(jī)構(gòu)包括:連接于第二機(jī)器人中臂的中臂圓管以及設(shè)于第二機(jī)器人中臂內(nèi)的第四伺服電機(jī)和第三減速機(jī)，所述第四伺服電機(jī)動力輸出端連接于第三減速機(jī)輸入端，第三減速機(jī)輸出端連接在中臂圓管一端；
所述第五傳動機(jī)構(gòu)包括:連接于中臂圓管的彎管狀第一機(jī)器人小臂，所述第一機(jī)器人小臂一端朝向中臂圓管相反的方向形成有安裝腔，安裝腔一側(cè)設(shè)有與第一機(jī)器人小臂朝向相同的彎管狀第二機(jī)器人小臂，所述安裝腔內(nèi)并排設(shè)有分別朝向第一、二機(jī)器人小臂的第五伺服電機(jī)和第四減速機(jī)，所述第五伺服電機(jī)動力輸出端與第四減速器輸入端通過第二同步輪相連接，第四減速機(jī)輸出端連接在第二機(jī)器人小臂一端；
所述第六傳動機(jī)構(gòu)包括:連接于第二機(jī)器人小臂的旋轉(zhuǎn)法蘭、設(shè)于第二機(jī)器人小臂內(nèi)的第六伺服電機(jī)和第五減速機(jī)，所述第六伺服電機(jī)動力輸出端連接于第五減速機(jī)輸入端，第五減速機(jī)輸出端連接在旋轉(zhuǎn)法蘭上。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述旋轉(zhuǎn)座下端還設(shè)有第一傳動機(jī)構(gòu)，所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括:底座、安裝在底座內(nèi)的第一伺服電機(jī)和第一減速機(jī)，所述第一伺服電機(jī)動力輸出端連接于第一減速機(jī)輸入端，第一減速機(jī)輸出端連接在旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)體下端。
[0007]作為優(yōu)選方案，由所述機(jī)器人大臂、大臂圓管、第一機(jī)器人中臂、第二機(jī)器人中臂、中臂圓管、第一機(jī)器人小臂、安裝腔和第二機(jī)器人小臂所構(gòu)成的外殼全都采用全鋁框加工，且各伺服電機(jī)和減速器的連接線纜都設(shè)在所述外殼內(nèi)部。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述機(jī)器人大臂上與其水平端相對一側(cè)設(shè)有第一檢修端蓋。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述機(jī)器人大臂水平端上對應(yīng)第三伺服電機(jī)設(shè)有第二檢修端蓋。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述第一機(jī)器人中臂上對應(yīng)第二減速器輸入端設(shè)有第三檢修端至
ΠΠ O
[0011]作為優(yōu)選方案，所述第二機(jī)器人中臂上對應(yīng)第四伺服電機(jī)設(shè)有第四檢修端蓋。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述第一機(jī)器人小臂上對應(yīng)第五伺服電機(jī)設(shè)有第五檢修端蓋。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述安裝腔上對應(yīng)第四減速機(jī)輸入端和第五伺服電機(jī)動力輸出端設(shè)有第六檢修端蓋。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述第二機(jī)器人小臂上對應(yīng)第六伺服電機(jī)設(shè)有第七檢修端蓋。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)小巧、速度快、力矩大、工作范圍廣等優(yōu)點，可遠(yuǎn)距離操作，能夠靈活實現(xiàn)各種動作，工作過程中關(guān)節(jié)穩(wěn)定，滿足各種需求。
[0016]1.本發(fā)明沒有復(fù)雜的傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)完全摒棄掉傳統(tǒng)的齒輪齒條結(jié)構(gòu)，而是采用高品質(zhì)的伺服電機(jī)配合機(jī)器人專用的RV系列減速機(jī)的傳動結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高精度、高效率的機(jī)械傳動，操作簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，零部件少，故障率低，具有良好的環(huán)境適用性，保證精度和慣量；而且相對應(yīng)的操控軟件系統(tǒng)的編程也很簡單，降低了生產(chǎn)成本。
[0017]2.一共配有7個檢修端蓋，檢修端蓋都設(shè)置在傳動機(jī)構(gòu)上，檢修、拆裝操作非常方便簡單；維護(hù)工作也非常容易，通過檢修機(jī)蓋對相應(yīng)的減速機(jī)定期上油即可。
[0018]3.外殼首次采用全鋁框加工，相比現(xiàn)有的鑄造件外殼，大大減輕重量和減小體積。同時各伺服電機(jī)和減速器的連接線纜采用全部密閉式設(shè)計，均設(shè)置在外殼內(nèi)部，確保防爆安全。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，其中:
圖1為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
圖2為本發(fā)明第一實施例的第一傳動機(jī)構(gòu)剖面圖；
圖3為本發(fā)明第一實施例的第二傳動機(jī)構(gòu)剖面圖；
圖4為本發(fā)明第一實施例的第三傳動機(jī)構(gòu)剖面圖；
圖5為本發(fā)明第一實施例的第四傳動機(jī)構(gòu)剖面圖；
圖6為本發(fā)明第一實施例的第五傳動機(jī)構(gòu)剖面圖； 圖7為本發(fā)明第一實施例的第六傳動機(jī)構(gòu)剖面圖；
圖8為本發(fā)明第一實施例的使用狀態(tài)圖；
圖9為本發(fā)明第二實施例的旋轉(zhuǎn)座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明第二實施例的使用狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。所有實施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等用語，僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0021]請參見圖1，本發(fā)明第一實施例中設(shè)計的一種多軸機(jī)械手，其為六軸機(jī)械手，具體包括:基板70以及依次連接于基板70的第一傳動機(jī)構(gòu)、第二傳動機(jī)構(gòu)、第三傳動機(jī)構(gòu)、第四傳動機(jī)構(gòu)、第五傳動機(jī)構(gòu)和第六傳動機(jī)構(gòu)，基板70用于將六軸機(jī)械手進(jìn)行安裝固定，第六傳動機(jī)構(gòu)用于安裝工裝夾具80，從而實現(xiàn)搬運、焊接、打磨、拋光、噴涂等大量重復(fù)性工作。
[0022]請參見圖1和圖2，基板70為板狀結(jié)構(gòu)，第一傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在基板70之上。第一傳動機(jī)構(gòu)包括:底座11、第一伺服電機(jī)12、第一減速機(jī)13和旋轉(zhuǎn)座14，底座11固定安裝在基板70的上端，在底座11的內(nèi)部形成有容納腔，第一伺服電機(jī)12和第一減速機(jī)13安裝在該容納腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)座14設(shè)置在底座11的上方，旋轉(zhuǎn)座14是由轉(zhuǎn)體141及設(shè)于轉(zhuǎn)體141上端一側(cè)的座體142構(gòu)成。第一伺服電機(jī)12的動力輸出端連接于第一減速機(jī)13的輸入端，第一減速機(jī)13的輸出端穿過底座11的容納腔，并連接在轉(zhuǎn)體141的下端。從而使得第一伺服電機(jī)12通過第一減速機(jī)13能夠帶動旋轉(zhuǎn)座14進(jìn)行0~360°旋轉(zhuǎn)。
[0023]作為優(yōu)選方案，為了便于檢修第一傳動機(jī)構(gòu)，基板70和底座11采用一體成型技術(shù)制造，此時第一伺服電機(jī)12和第一減速機(jī)13通過基板70底端與底座11容納腔相通的通口進(jìn)行安裝，從而使得對第一伺服電機(jī)12和第一減速機(jī)13的拆裝、檢修操作非常方便簡單。第一伺服電機(jī)12選用750W伺服電機(jī)，第一減速機(jī)13選用機(jī)器人專用的RV32-80諧波減速機(jī)。
[0024]請參見圖1和圖3，第二傳動機(jī)構(gòu)連接于第一傳動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)座14，第二傳動機(jī)構(gòu)包括:機(jī)器人大臂21和第二伺服電機(jī)22，機(jī)器人大臂21呈彎管狀結(jié)構(gòu)，具有封口的水平端和開口朝上的豎直端，機(jī)器人大臂21的水平端朝向旋轉(zhuǎn)座14的座體142內(nèi)側(cè)。機(jī)器人大臂21的水平端內(nèi)部被分隔成為上、下兩個腔室，第二伺服電機(jī)22設(shè)置在機(jī)器人大臂21的水平端下腔室內(nèi)，第二伺服電機(jī)22的動力輸出端穿過該水平端，并連接在旋轉(zhuǎn)座14的座體142上。從而使得第二伺服電機(jī)22能夠帶動機(jī)器人大臂21進(jìn)行0~180°旋轉(zhuǎn)。
[0025]作為優(yōu)選方案，為了便于檢修第二傳動機(jī)構(gòu)，在機(jī)器人大臂21上與其水平端相對的一側(cè)設(shè)置有第一檢修端蓋23，從而使得對第二伺服電機(jī)22的拆裝、檢修操作非常方便簡單。第二伺服電機(jī)22選用750W伺服電機(jī)，且?guī)x車。
[0026]請參見圖1和圖4，第三傳動機(jī)構(gòu)連接于第二傳動機(jī)構(gòu)的機(jī)器人大臂21，第三傳動機(jī)構(gòu)包括:大臂圓管31、第一機(jī)器人中臂32、第二機(jī)器人中臂33、第三伺服電機(jī)34、第二減速器35和一對第一同步輪36。第一機(jī)器人中臂32呈彎管狀結(jié)構(gòu)，具有水平端和開口朝下的豎直端，其中水平端與機(jī)器人大臂21的水平端朝向相同。大臂圓管31的一端連接在機(jī)器人大臂21的豎直端上，另一端則連接在第一機(jī)器人中臂32的豎直端上。第二機(jī)器人中臂33亦呈彎管狀結(jié)構(gòu)，第二機(jī)器人中臂33的一端與第一機(jī)器人中臂32的水平端相連接。第三伺服電機(jī)34設(shè)置在機(jī)器人大臂21的水平端上腔室內(nèi)，位于第二伺服電機(jī)22的上方，第三伺服電機(jī)34的動力輸出端與第一同步輪36A相連接，第二減速器35設(shè)置在第一機(jī)器人中臂32的水平端內(nèi)部，第二減速器35的輸入端與第一同步輪36B相連接，第二減速