專利名稱：直角坐標機器人的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種機器人，特別涉及一種直角坐標機器人。
背景技術(shù)：
直角坐標機器人具有較高的運動精度及可靠性、且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制等優(yōu)點而被 廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中，完成如焊接、搬運、裝配、貼標等一系列的工作。一種直角坐標機器人包括互相垂直連接的第一傳動臂、第二傳動臂、第三傳動臂、 安裝于第一傳動臂上的離合器及與離合器固定連接的伺服電機。離合器具有與伺服電機連 接的輸入軸和與三個傳動臂分別連接的三個輸出軸。三個傳動臂上均設置有導軌，當伺服 電機工作時，將動力通過輸入軸傳入離合器，離合器的輸出軸使三個傳動臂實現(xiàn)相對運動。 然而，這種直角坐標機器人的離合器每次僅能連通一根輸出軸，因此只能驅(qū)動一個傳動臂 運動，無法實現(xiàn)同時驅(qū)動三個傳動臂運動，工作效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種具有較高工作效率的直角坐標機器人。一種直角坐標機器人，包括第一傳動機構(gòu)、滑動連接于第一傳動機構(gòu)的第二傳動 機構(gòu)、與第二傳動機構(gòu)滑動連接的第三傳動機構(gòu)，第一傳動機構(gòu)包括第一導軌、滑動連接于 第一導軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，第二傳動機構(gòu)包括垂直于第一 導軌的第二導軌、滑動連接于第二導軌的第二滑動件及驅(qū)動第二滑動件的第二動力部件， 第三傳動機構(gòu)包括垂直于第一導軌及第二導軌的第三導軌、滑動連接于第三導軌的第三滑 動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。上述直角坐標機器人通過在每個傳動機構(gòu)中設置一個與滑動件對應的動力部件， 使各個傳動機構(gòu)可以同時工作，以快速定位工件，具有較高的工作效率。
圖1是本發(fā)明實施例的直角坐標機器人的立體組裝圖。圖2是圖1所示直角坐標機器人省去保護罩的立體組裝圖。圖3是圖2所示直角坐標機器人省去部分支架后的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示直角坐標機器人省去部分支架后的立體分解圖。圖5是圖4所示第三傳動機構(gòu)另一視角的立體組裝圖。圖6是圖4所示第四傳動機構(gòu)、緩沖機構(gòu)及傳感器的立體組裝圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明提供的直角坐標機器人作進一步詳細說明。請同時參閱圖1和圖2，本發(fā)明實施方式提供的直角坐標機器人100包括支架10、 第一傳動機構(gòu)20、第二傳動機構(gòu)30、第三傳動機構(gòu)40、第四傳動機構(gòu)50及緩沖機構(gòu)60。第一傳動機構(gòu)20固定于支架10上，第二傳動機構(gòu)30與第一傳動機構(gòu)20連接，第三傳動機構(gòu) 40與第二傳動機構(gòu)30連接，第四傳動機構(gòu)50與第三傳動機構(gòu)40連接，緩沖機構(gòu)60與第四 傳動機構(gòu)50連接。支架10包括底板11、頂板12、支撐板13、保護罩14及鉸鏈15。底板11和頂板12 平行相對設置，支撐板13連接于底板11和頂板12之間，保護罩14通過鉸鏈15與頂板12 轉(zhuǎn)動連接。支撐板13共有兩塊，位于底板11的相對兩側(cè)，以較好的支撐頂板12，從而保證 支架10結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。此外，在支撐板13與底板11之間還設置有加強肋16，進一步地增加 支架10的穩(wěn)定性。請同時參閱圖3和圖4，第一傳動機構(gòu)20包括固定于支架10的頂板12上的第一 動力部件21、第一導軌23及滑動連接于第一導軌23的第一滑動件25。第一動力部件21 包括馬達211和與馬達211連接的絲桿213。第一導軌23共有兩個，與絲桿213基本平行， 且分別位于絲桿213的相對兩側(cè)。第一滑動件25包括本體251及自本體251上凸出形成 的滑動部253及移動部255。滑動部253共有兩個，分別位于移動部255的相對兩側(cè)，其中， 兩個滑動部253滑動套設于兩個第一導軌23上，移動部255套設于絲桿213上。第二傳動機構(gòu)30包括與第一滑動件25的本體251固定連接的固定板31、固定于 固定板31上的第二動力部件33、第二導軌35及滑動連接于第二導軌35的第二滑動件37。 第二動力部件33包括馬達331、絲桿333及連接馬達331與絲桿333的傳動組件335。傳 動組件335包括與馬達331連接的主動輪3351、與絲桿333連接的從動輪3353及繞設于主 動輪3351和從動輪3353的傳動帶3355。馬達331及絲桿333并排設置于固定板31上。 第二導軌35共有兩個，與絲桿333基本平行，且位于絲桿333的一側(cè)。第二滑動件37包括 本體371及自本體371上凸出形成的滑動部373及移動部375?；瑒硬?73共有兩個，位于 移動部375的一側(cè)，其中，兩個滑動部373滑動套設于兩個第二導軌35上，移動部375套設 于絲桿333上。請同時參閱圖4和圖5，第三傳動機構(gòu)40包括與第二滑動件37的本體371固定連 接的安裝板41、垂直于安裝板41的隔板42、固定于隔板42上的第三動力部件43、第三導軌 44及滑動連接于第三導軌44的第三滑動件45。第三動力部件43包括馬達431、絲桿433 及連接馬達431與絲桿433的傳動組件435。傳動組件435包括與馬達431連接的主動輪 4351、與絲桿433連接的從動輪4353及繞設于主動輪4351和從動輪4353上的傳動帶4355。 馬達431及絲桿433分別固定于隔板42的相對兩側(cè)，且基本垂直于安裝板41。第三導軌 44共有一個，與絲桿433基本平行地固定于隔板42上。第三滑動件45包括本體451及自 本體451凸出形成的滑動部453及移動部455。其中滑動部453套設于第三導軌44上，移 動部455套設于絲桿433上。第三傳動機構(gòu)40還包括垂直于安裝板41，并位于安裝板41 一側(cè)的擋板46，其中，絲桿433及第三導軌44位于隔板42及擋板46之間。請同時參閱圖4和圖6，第四傳動機構(gòu)50包括與第三滑動件45的本體451固定連 接的第四動力部件51及與第四動力部件51連接的減速機53。第四動力部件51為馬達，與 減速機53連接。第四傳動機構(gòu)50位于第三傳動機構(gòu)40的隔板42與擋板46之間，且與第 三導軌44及絲桿433基本并排。緩沖機構(gòu)60包括與減速機53的輸出軸(圖未標)連接的緩沖板61、與緩沖板61 固定連接的導桿62、套設于導桿62上的活動板63及套設于導桿62上并位于緩沖板61和活動板63之間的彈性件64。本實施例中，導桿62共有兩根，且基本平行，彈性件64為螺旋
壓縮彈簧。進一步地，直角坐標機器人100還包括減速機53 —側(cè)的傳感器70、傳感器70用于 感測減速機53輸出軸的轉(zhuǎn)動原點。請再參閱圖1至圖6，組裝該直角坐標機器人100時，首先將第一傳動機構(gòu)20固 定于支架10的頂板12上，將第二傳動機構(gòu)30的固定板31與第一傳動機構(gòu)20的第一滑動 件25的本體251固定連接，然后將第三傳動機構(gòu)40的安裝板41與第二傳動機構(gòu)30的第 二滑動件37的本體371固定連接，接著將第四傳動機構(gòu)50的馬達與第三傳動機構(gòu)40的第 三滑動件45的本體451固定連接，最后將緩沖機構(gòu)60的緩沖板61與第四傳動機構(gòu)50的 減速機53固定連接。其中，第一傳動機構(gòu)20的第一導軌23、第二傳動機構(gòu)30的第二導軌 35與第三傳動機構(gòu)40的第三導軌44兩兩互相垂直，并在空間上基本形成直角坐標結(jié)構(gòu)。該直角坐標機器人100工作時，第一傳動機構(gòu)20的馬達211驅(qū)動絲桿213轉(zhuǎn)動，絲 桿213通過內(nèi)設的螺紋結(jié)構(gòu)(圖未示)將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為第一滑動件25的移動部255的移動， 從而使第一滑動件25沿第一導軌23滑動。第二傳動機構(gòu)30的馬達331驅(qū)動主動輪3351 轉(zhuǎn)動，并通過傳動帶3355帶動從動輪3353轉(zhuǎn)動，從而帶動絲桿333轉(zhuǎn)動，絲桿333也通過 內(nèi)設的螺紋結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為第二滑動件37沿第二導軌35的移動。第三傳動機構(gòu)40的 傳動方式與第二傳動機構(gòu)30的傳動方式相同。第四傳動機構(gòu)50的第四動力部件51提供 動力，并通過減速機53實現(xiàn)減速后，由減速機53的輸出軸帶動緩沖機構(gòu)60轉(zhuǎn)動，從而帶動 與緩沖機構(gòu)60的活動板63連接的工件(圖未示)轉(zhuǎn)動。當直角坐標機器人100工作時， 保護罩14將各傳動機構(gòu)遮住，可以避免各傳動機構(gòu)受到外物的碰撞，且避免各傳動機構(gòu)在 運動過程中傷到操作者或其他人員。直角坐標機器人100通過在每個傳動機構(gòu)中設置一個與滑動件對應的動力部件， 使各個傳動機構(gòu)可以同時工作，以快速定位工件，具有較高的工作效率。此外，第二傳動機構(gòu)30中通過增加傳動組件335而使馬達331與絲桿333基本并 排設置，可以減少第二傳動機構(gòu)30在空間上的長度。此外，第二導軌35與絲桿333基本平 行的設置，可以使第二傳動機構(gòu)30各元件之間排列緊湊，從而節(jié)省空間。第三傳動機構(gòu)40 的各元件及第四傳動機構(gòu)50也采用基本并排的方式設置，進一步地節(jié)省了空間，使直角坐 標機器人100的結(jié)構(gòu)緊湊，便于整體結(jié)構(gòu)的小型化?？梢岳斫猓绢I域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā) 明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直角坐標機器人，包括第一傳動機構(gòu)、滑動連接于第一傳動機構(gòu)的第二傳動機 構(gòu)、與第二傳動機構(gòu)滑動連接的第三傳動機構(gòu)，其特征在于所述第一傳動機構(gòu)包括第一導 軌、滑動連接于第一導軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，所述第二傳動 機構(gòu)包括垂直于所述第一導軌的第二導軌、滑動連接于第二導軌的第二滑動件及驅(qū)動第二 滑動件的第二動力部件，所述第三傳動機構(gòu)包括垂直于所述第一導軌及第二導軌的第三導 軌、滑動連接于第三導軌的第三滑動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。
2.如權(quán)利要求1所述的直角坐標機器人，其特征在于所述第二傳動機構(gòu)還包括與所 述第一滑動件固定連接的固定板，所述第二導軌和第二動力部件并排固定于所述固定板 上，所述第二導軌的延伸方向基本垂直于所述第一導軌的延伸方向。
3.如權(quán)利要求2所述的直角坐標機器人，其特征在于所述第二動力部件包括馬達、絲 桿及連接所述馬達和絲桿的傳動組件，所述馬達和絲桿并排固定于所述固定板上，且與所 述第二導軌基本平行，所述第二滑動件包括與第二導軌連接的滑動部及與第二動力部件的 絲桿連接的移動部。
4.如權(quán)利要求3所述的直角坐標機器人，其特征在于所述傳動組件包括與馬達固定 連接的主動輪、與絲桿連接的從動輪及繞設于所述主動輪和從動輪上的傳動帶。
5.如權(quán)利要求2所述的直角坐標機器人，其特征在于所述第三傳動機構(gòu)還包括與所 述第二滑動件固定連接的安裝板及垂直于所述安裝板的隔板，所述第三導軌和第三動力部 件并排固定于所述隔板上，所述第三導軌的延伸方向基本垂直于所述安裝板、第二導軌及 第一導軌。
6.如權(quán)利要求5所述的直角坐標機器人，其特征在于所述第三動力部件包括馬達、絲 桿及連接所述馬達和絲桿的傳動組件，所述馬達和絲桿分別位于所述隔板的相對兩側(cè)，所 述傳動組件穿過所述隔板，所述馬達和絲桿與所述第三導軌基本平行，所述第三滑動件包 括與第三導軌連接的滑動部及與第三動力部件的絲桿連接的移動部。
7.如權(quán)利要求6所述的直角坐標機器人，其特征在于所述直角坐標機器人還包括與 所述第三滑動件固定連接的第四傳動機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的直角坐標機器人，其特征在于所述第四傳動機構(gòu)包括第四動 力部件及與第四動力部件連接的減速機。
9.如權(quán)利要求8所述的直角坐標機器人，其特征在于所述直角坐標機器人還包括與 所述減速機連接的緩沖機構(gòu)，所述緩沖機構(gòu)包括與減速機固定連接的緩沖板、與緩沖板固 定連接的導桿、套設于導桿上的活動板及彈性件，所述彈性件套設于所述導桿上且位于所 述緩沖板和活動板之間。
10.如權(quán)利要求1所述的直角坐標機器人，其特征在于所述直角坐標機器人還包括支 架，所述第一傳動機構(gòu)的第一導軌及第一動力部件固定于所述支架上。
全文摘要
一種直角坐標機器人，包括第一傳動機構(gòu)、滑動連接于第一傳動機構(gòu)的第二傳動機構(gòu)、與第二傳動機構(gòu)滑動連接的第三傳動機構(gòu)，第一傳動機構(gòu)包括第一導軌、滑動連接于第一導軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，第二傳動機構(gòu)包括垂直于第一導軌的第二導軌、滑動連接于第二導軌的第二滑動件及驅(qū)動第二滑動件的第二動力部件，第三傳動機構(gòu)包括垂直于第一導軌及第二導軌的第三導軌、滑動連接于第三導軌的第三滑動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。該直角坐標機器人具有較高的工作效率。
文檔編號B25J9/02GK102085656SQ20091031081
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者劉大偉, 陳文生 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司