一種四軸重載擺臂關節機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種四軸重載擺臂關節機器人，包括基座組件，基座組件的上端可拆卸的設置有可旋轉的二軸組件；二軸組件的一側可拆卸的連接有三軸組件；三軸組件遠離二軸組件的一端連接四軸組件，四軸組件遠離三軸組件的一端設置有末端法蘭，三軸組件與二軸組件的連接處設置有三軸連接板，三軸連接板內設置有油路加注孔，三軸連接板上設置有多個支路油口，多個支路油口分別通過支路油管與基座組件、二軸組件、三軸組件、四軸組件和末端法蘭連接，油路加注孔通過總路油管與供油裝置連接。相對現有技術，本實用新型實現靈活運作，也便于模塊化生產組裝，降低了生產周期，有效降低了生產成本。
【專利說明】
一種四軸重載擺臂關節機器人
技術領域
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，特別涉及一種應用在工業制造、生產及其相關技術領域的四軸重載擺臂關節機器人。
【背景技術】
[0002]改款機器人主要針對大型沖壓行業，特別是汽車行業。目前市場上針對大型沖壓使用多關節工業機器人大多屬于六軸串聯(六關節)機器人，價格相對較高，該款機器人專針對此情況研發，生產成本相對較低，在價格上有其絕對優勢。在大型沖壓行業中，基本普遍使用國外重載機器人，相對于國內來說，重載機器人技術領域幾乎空白。六軸串聯機器人為實現承受重載效果，對其結構、關鍵零部件要求相對較高。所以有必要對這些問題進行解決。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種實現靈活運作，也便于模塊化生產組裝，降低了生產周期，有效降低了生產成本的四軸重載擺臂關節機器人。
[0004]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種四軸重載擺臂關節機器人，包括基座組件，所述基座組件的上端可拆卸的設置有可旋轉的二軸組件，所述二軸組件可繞其軸向旋轉;所述二軸組件的一側可拆卸的連接有三軸組件，所述三軸組件可沿所述二軸組件的軸向移動;所述三軸組件遠離所述二軸組件的一端可拆卸的連接有四軸組件，所述四軸組件可繞其與所述三軸組件的連接處旋轉，所述四軸組件遠離三軸組件的一端設置有末端法蘭，所述四軸組件靠近所述三軸組件的一端設置有可帶動所述末端法蘭運轉的第四伺服電機;所述三軸組件與所述二軸組件的連接處設置有三軸連接板，所述三軸連接板內設置有油路加注孔，所述三軸連接板上對應所述油路加注孔處設置有多個支路油口，多個所述支路油口分別通過支路油管與所述基座組件、二軸組件、三軸組件、四軸組件和末端法蘭連接，所述油路加注孔通過總路油管與供油裝置連接。
[0005]本實用新型的有益效果是:基座組件帶動二軸組件繞其軸向旋轉，三軸組件沿二軸組件的軸向移動，四軸組件可繞其與所述三軸組件的連接處旋轉，通過基座組件、二軸組件、三軸組件和四軸組件的配合，組件之間連接剛性強、運行速度快、勝任高強度重復性工作，四個組件配合可以實現靈活運作，也便于模塊化生產組裝，降低了生產周期，有效降低了生產成本;三軸連接板才用中空油路加工設計，不僅作為功能結構件不改變較高強度，還可作為整機統一潤滑注油點；通過供油裝置實現自動化注油潤滑，保證各點同時、均勻潤滑，減少后期機器人保養、維護困難，避免人為失誤造成對機器人的損傷。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0007]進一步，所述基座組件包括基座、第一伺服電機、第一減速器和旋轉臺，所述第一伺服電機置于所述基座的內側，所述第一減速器置于所述基座的上端，所述第一伺服電機的輸出軸穿過所述基座的上端與所述第一減速器的輸入端連接;所述旋轉臺可旋轉的置于所述第一減速器的上端，所述第一減速器的輸出端帶動所述旋轉臺旋轉;所述旋轉臺的邊緣固定設置有對所述旋轉臺旋轉限位的第一限位塊。
[0008]采用上述進一步方案的有益效果是:第一伺服電機輸出軸的旋轉，通過第一減速機可以實現控制旋轉臺的旋轉，從而實現帶動二軸組件、三軸組件、四軸組件和五軸組件繞二軸組件的軸向旋轉，旋轉速度快且轉動力度大;第一限位塊可以對旋轉臺旋轉進行限位，提升本裝置運作精度。
[0009]進一步，所述二軸組件包括立柱、第二伺服電機、聯軸器和絲桿傳動機構，所述立柱固定置于所述旋轉臺的上端，所述第二伺服電機固定置于所述立柱的上端，所述聯軸器和絲桿傳動機構均可轉動的置于所述立柱的內側，所述聯軸器的上端與所述第二伺服電機的輸出軸連接，所述聯軸器的下端與所述絲桿傳動機構連接，所述第二伺服電機的輸出軸通過聯軸器與所述絲桿傳動機構聯動;所述絲桿傳動機構與所述三軸組件連接，所述立柱靠近所述三軸組件的一側沿所述立柱的軸向設置有導軌傳動機構，所述絲桿傳動機構可帶動所述三軸組件沿所述導軌傳動機構滑動。
[0010]采用上述進一步方案的有益效果是:第二伺服電機的輸出軸通過聯軸器與絲桿傳動機構聯動，通過絲桿傳動機構帶動三軸組件沿所述導軌傳動機構滑動，通過單獨的伺服電機控制，傳動力度大，對多變、復雜工況具有較強適應性。
[0011]進一步，所述三軸組件包括大臂基座、大臂組件、第三伺服電機、第二減速器和第二減速器基座，所述大臂基座與所述絲桿傳動機構可拆卸的連接，所述大臂組件的兩端分別與大臂基座和第二減速器基座連接，所述第三伺服電機固定置于所述第二減速器基座的上端，所述第二減速器置于所述第二減速器基座的內側，所述第三伺服電機的輸出軸與所述第二減速器的輸入端連接，所述第二減速器的輸出端與所述四軸組件連接;所述大臂基座靠近所述四軸組件一側的下端固定設置有第二限位塊。
[0012]采用上述進一步方案的有益效果是:大臂基座與所述絲桿傳動機構可拆卸的連接，實現三軸組件模塊化與二軸組件連接，提升組裝的便利性，減少生產周期，控制生產成本，通過單獨的伺服電機控制，可以提升四軸組件運作的速度和靈活性;第二限位塊可以對四軸組件的旋轉進行限位，提升本裝置運作精度。
[0013]進一步，所述立柱和所述大臂基座之間連接有呈密封狀的拖鏈，所述拖鏈的一端與所述立柱連接，另一端與所述大臂基座連接，所述拖鏈呈倒置U狀。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是:實現二軸組件和三軸組件相對運動過程中，使三軸組件上的相關通訊線路相對靜止，從而避免相對運動對通訊線路損害。
[0015]進一步，所述四軸組件包括小臂基座、小臂組件、第三減速器和第三減速器基座，所述小臂基座與所述第二減速器的輸出端可拆卸的連接，所述小臂組件的兩端分別與所述小臂基座和第三減速器基座固定連接，所述第四伺服電機處于所述第三減速器基座的上端;所述第三減速器置于所述第三減速器基座內遠離所述三軸組件的一側，所述第四伺服電機的輸出軸與所述第三減速器的輸入端連接，所述第三減速器的輸出端與所述末端法蘭聯動。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:通過第四伺服電機和第三減速器帶動末端法蘭運作，控制更加靈活方便，第四伺服電機靠近三軸組件處安裝，減少四軸組件遠離三軸組件一側的體積，便于空間狹小工況工作，提升了便利性。
[0017]進一步，所述基座組件、二軸組件、三軸組件和四軸組件上的布線均為全封閉式。
[0018]采用上述進一步方案的有益效果是:實現全封閉式布線，完全避免外部環境對通訊線干擾，使機器人完全適應惡劣工況。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種四軸重載擺臂關節機器人的主視圖；
[0020]圖2為本實用新型一種四軸重載擺臂關節機器人的結構示意圖；
[0021 ]圖3為三軸連接板的側視圖；
[0022]圖4為圖3的AA剖視圖。
[0023]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0024]1、基座組件，11、基座，12、第一伺服電機，13、第一減速器，14、旋轉臺；
[0025]2、二軸組件，21、立柱，22、第二伺服電機，23、聯軸器，24、絲桿傳動機構，25、導軌傳動機構；
[0026]3、三軸組件，31、大臂基座，32、大臂組件，33、第三伺服電機，34、第二減速器，35、第二減速器基座，36、第二限位塊；
[0027]4、四軸組件，41、小臂基座，42、小臂組件，43、第四伺服電機，44、第三減速器，45、第三減速器基座；
[0028]5、末端法蘭，6、拖鏈；
[0029]7、三軸連接板，71、油路加注孔，72、支路油口 ；
[0030]8、供油裝置。
【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0032]如圖1至圖4所示，一種四軸重載擺臂關節機器人，包括基座組件I，所述基座組件I的上端可拆卸的設置有可旋轉的二軸組件2，所述二軸組件2可繞其軸向旋轉;所述二軸組件2的一側可拆卸的連接有三軸組件3，所述三軸組件3可沿所述二軸組件2的軸向移動;所述三軸組件3遠離所述二軸組件2的一端可拆卸的連接有四軸組件4，所述四軸組件4可繞其與所述三軸組件3的連接處旋轉，所述四軸組件4遠離三軸組件3的一端設置有末端法蘭，所述四軸組件4靠近所述三軸組件3的一端設置有可帶動所述末端法蘭5運轉的第四伺服電機43;所述三軸組件3與所述二軸組件2的連接處設置有三軸連接板7，所述三軸連接板7內設置有油路加注孔71，所述三軸連接板7上對應所述油路加注孔71處設置有多個支路油口 72，多個所述支路油口 72分別通過支路油管與所述基座組件1、二軸組件2、三軸組件3、四軸組件4和末端法蘭5連接，所述油路加注孔71通過總路油管與供油裝置8連接。
[0033]優選的，所述基座組件I包括基座11、第一伺服電機12、第一減速器13和旋轉臺14，所述第一伺服電機12置于所述基座11的內側，所述第一減速器13置于所述基座11的上端，所述第一伺服電機12的輸出軸穿過所述基座11的上端與所述第一減速器13的輸入端連接；所述旋轉臺14可旋轉的置于所述第一減速器13的上端，所述第一減速器13的輸出端帶動所述旋轉臺14旋轉;所述旋轉臺14的邊緣固定設置有對所述旋轉臺14旋轉限位的第一限位塊15ο
[0034]優選的，所述二軸組件2包括立柱21、第二伺服電機22、聯軸器23和絲桿傳動機構24，所述立柱21固定置于所述旋轉臺14的上端，所述第二伺服電機22固定置于所述立柱21的上端，所述聯軸器23和絲桿傳動機構24均可轉動的置于所述立柱21的內側，所述聯軸器23的上端與所述第二伺服電機22的輸出軸連接，所述聯軸器23的下端與所述絲桿傳動機構24連接，所述第二伺服電機22的輸出軸通過聯軸器23與所述絲桿傳動機構24聯動;所述絲桿傳動機構24與所述三軸組件3連接，所述立柱21靠近所述三軸組件3的一側沿所述立柱21的軸向設置有導軌傳動機構25，所述絲桿傳動機構24可帶動所述三軸組件3沿所述導軌傳動機構25滑動。
[0035]優選的，所述三軸組件3包括大臂基座31、大臂組件32、第三伺服電機33、第二減速器34和第二減速器基座35，所述大臂基座31與所述絲桿傳動機構24可拆卸的連接，所述大臂組件32的兩端分別與大臂基座31和第二減速器基座35連接，所述第三伺服電機33固定置于所述第二減速器基座35的上端，所述第二減速器34置于所述第二減速器基座35的內側，所述第三伺服電機33的輸出軸與所述第二減速器34的輸入端連接，所述第二減速器34的輸出端與所述四軸組件4連接;所述大臂基座31靠近所述四軸組件4 一側的下端固定設置有第二限位塊36。
[0036]優選的，所述立柱21和所述大臂基座31之間連接有呈密封狀的拖鏈6，所述拖鏈6的一端與所述立柱21連接，另一端與所述大臂基座31連接，所述拖鏈6呈倒置U狀。
[0037]優選的，所述四軸組件4包括小臂基座41、小臂組件42、第三減速器44和第三減速器基座45，所述小臂基座41與所述第二減速器34的輸出端可拆卸的連接，所述小臂組件42的兩端分別與所述小臂基座41和第三減速器基座45固定連接，所述第四伺服電機43處于所述第三減速器基座45的上端;所述第三減速器44置于所述第三減速器基座45內遠離所述三軸組件3的一側，所述第四伺服電機43的輸出軸與所述第三減速器44的輸入端連接，所述第三減速器44的輸出端與所述末端法蘭5聯動。
[0038]優選的，所述基座組件1、二軸組件2、三軸組件3和四軸組件4上的布線均為全封閉式。
[0039]本裝置的運作原理:基座組件I帶動二軸組件2繞其軸向旋轉，三軸組件3沿二軸組件2的軸向移動，四軸組件4可繞其與三軸組件3的連接處水平旋轉，五軸組件5環繞四軸組件4軸向，通過基座組件1、二軸組件2、三軸組件3、四軸組件4和五軸組件5的配合，組件之間連接剛性強、運行速度快、勝任高強度重復性工作，五個組件配合可以實現靈活運作，也便于模塊化生產組裝，降低了生產周期，有效降低了生產成本;三軸連接板7才用中空油路加工設計，不僅作為功能結構件不改變較高強度，還可作為整機統一潤滑注油點;通過供油裝置8實現自動化注油潤滑，保證各點同時、均勻潤滑，減少后期機器人保養、維護困難，避免人為失誤造成對機器人的損傷。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種四軸重載擺臂關節機器人，包括基座組件(I)，其特征在于:所述基座組件(I)的上端可拆卸的設置有可旋轉的二軸組件(2)，所述二軸組件(2)可繞其軸向旋轉;所述二軸組件(2)的一側可拆卸的連接有三軸組件(3)，所述三軸組件(3)可沿所述二軸組件(2)的軸向移動;所述三軸組件(3)遠離所述二軸組件(2)的一端可拆卸的連接有四軸組件(4)，所述四軸組件(4)可繞其與所述三軸組件(3)的連接處旋轉，所述四軸組件(4)遠離三軸組件(3)的一端設置有末端法蘭，所述四軸組件(4)靠近所述三軸組件(3)的一端設置有可帶動所述末端法蘭(5)運轉的第四伺服電機(43);所述三軸組件(3)與所述二軸組件(2)的連接處設置有三軸連接板(7)，所述三軸連接板(7)內設置有油路加注孔(71)，所述三軸連接板(7)上對應所述油路加注孔(71)處設置有多個支路油口(72)，多個所述支路油口(72)分別通過支路油管與所述基座組件(I)、二軸組件(2)、三軸組件(3)、四軸組件(4)和末端法蘭(5)連接，所述油路加注孔(71)通過總路油管與供油裝置(8)連接。2.根據權利要求1所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述基座組件(I)包括基座(11)、第一伺服電機(12)、第一減速器(13)和旋轉臺(14)，所述第一伺服電機(12)置于所述基座(11)的內側，所述第一減速器(13)置于所述基座(11)的上端，所述第一伺服電機(12)的輸出軸穿過所述基座(11)的上端與所述第一減速器(13)的輸入端連接;所述旋轉臺(14)可旋轉的置于所述第一減速器(13)的上端，所述第一減速器(13)的輸出端帶動所述旋轉臺(14)旋轉;所述旋轉臺(14)的邊緣固定設置有對所述旋轉臺(14)旋轉限位的第一限位塊(15)。3.根據權利要求1所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述二軸組件(2)包括立柱(21)、第二伺服電機(22)、聯軸器(23)和絲桿傳動機構(24)，所述立柱(21)固定置于所述旋轉臺(14)的上端，所述第二伺服電機(22)固定置于所述立柱(21)的上端，所述聯軸器(23)和絲桿傳動機構(24)均可轉動的置于所述立柱(21)的內側，所述聯軸器(23)的上端與所述第二伺服電機(22)的輸出軸連接，所述聯軸器(23)的下端與所述絲桿傳動機構(24)連接，所述第二伺服電機(22)的輸出軸通過聯軸器(23)與所述絲桿傳動機構(24)聯動;所述絲桿傳動機構(24)與所述三軸組件(3)連接，所述立柱(21)靠近所述三軸組件(3)的一側沿所述立柱(21)的軸向設置有導軌傳動機構(25)，所述絲桿傳動機構(24)可帶動所述三軸組件(3)沿所述導軌傳動機構(25)滑動。4.根據權利要求3所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述三軸組件(3)包括大臂基座(31)、大臂組件(32)、第三伺服電機(33)、第二減速器(34)和第二減速器基座(35)，所述大臂基座(31)與所述絲桿傳動機構(24)可拆卸的連接，所述大臂組件(32)的兩端分別與大臂基座(31)和第二減速器基座(35)連接，所述第三伺服電機(33)固定置于所述第二減速器基座(35)的上端，所述第二減速器(34)置于所述第二減速器基座(35)的內側，所述第三伺服電機(33)的輸出軸與所述第二減速器(34)的輸入端連接，所述第二減速器(34)的輸出端與所述四軸組件(4)連接;所述大臂基座(31)靠近所述四軸組件(4) 一側的下端固定設置有第二限位塊(36)。5.根據權利要求4所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述立柱(21)和所述大臂基座(31)之間連接有呈密封狀的拖鏈(6)，所述拖鏈(6)的一端與所述立柱(21)連接，另一端與所述大臂基座(31)連接，所述拖鏈(6)呈倒置U狀。6.根據權利要求4所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述四軸組件(4)包括小臂基座(41)、小臂組件(42)、第三減速器(44)和第三減速器基座(45)，所述小臂基座(41)與所述第二減速器(34)的輸出端可拆卸的連接，所述小臂組件(42)的兩端分別與所述小臂基座(41)和第三減速器基座(45)固定連接，所述第四伺服電機(43)處于所述第三減速器基座(45)的上端;所述第三減速器(44)置于所述第三減速器基座(45)內遠離所述三軸組件(3)的一側，所述第四伺服電機(43)的輸出軸與所述第三減速器(44)的輸入端連接，所述第三減速器(44)的輸出端與所述末端法蘭(5)聯動。7.根據權利要求1至6任一項所述一種四軸重載擺臂關節機器人，其特征在于:所述基座組件(I)、二軸組件(2)、三軸組件(3)和四軸組件(4)上的布線均為全封閉式。
【文檔編號】B25J9/04GK205674202SQ201620557133
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620557133.3, CN 201620557133, CN 205674202 U, CN 205674202U, CN-U-205674202, CN201620557133, CN201620557133.3, CN205674202 U, CN205674202U
【發明人】楊帆, 張開炫, 黃偉, 費國平, 楊林, 王毅, 楊倫, 王群, 楊海濱
【申請人】重慶華數機器人有限公司