一种新型平面关节型机器人结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103640028103640028A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310625262.2(22)申请日2013.11.28(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号申请人深圳市新昂慧科技有限公司(72)发明人王念峰郑超超刘景辉李志斌张宪民(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍(51)Int.Cl.B25J17/00(2006.01)B25J9/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图5页附图5页(54)发明名称一种新型平面关节型机器人结构(57)摘要本发明提供一种新型平面关节型机器人结构，包括:起支承和减震作用的底座；在丝杆和光轴的限位作用下沿Z轴方向上下运动的升降座；第一机械臂，其以与上述Z轴平行的X轴为转动中心能够转动的安装在上述升降座上；第二机械臂，其以与上述X轴平行的Y轴为转动中心能够转动的安装在上述第一机械臂上；作业主轴，其以与上述Y轴平行的R轴为转动中心能够转动的安装在上述第二机械臂上。本发明将四自由度平面关节型机器人上下移动的Z轴移动到机器人的底座部分，这样的设计可以减少该工业机器人机械臂的惯量，改善机械臂作为悬臂梁时的受力情况，有效地提高机器人的运行速度和控制的稳定性，同时也增大了该工业机器人的工作空间。CN103640028ACN1036428ACN103640028A权利要求书1/1页1.一种新型平面关节型机器人结构，其特征在于，包括:起支承和减震作用的底座（6）；在丝杆（9）和光轴（3）的限位作用下沿Z轴方向上下运动的升降座（13）；第一机械臂（16），其以与上述Z轴平行的X轴为转动中心能够转动的安装在上述升降座（13）上；第二机械臂（25），其以与上述X轴平行的Y轴为转动中心能够转动的安装在上述第一机械臂（16）上；作业主轴（29），其以与上述Y轴平行的R轴为转动中心能够转动的安装在上述第二机械臂（25）上；盖子（26），被安装在第二机械臂（25）上，支承作业主轴（29）且具有供上述作业主轴贯穿的通孔；所述丝杆（9）的运动副为其外部的螺纹以及与该螺纹相配合的丝杆螺帽（10），所述丝杆螺帽（10）还与升降座（13）通过第一螺钉（12）紧密固定连接；Z轴伺服电机（2）通过螺钉安装在Z轴电机架(4)上，其上的Z轴伺服电机轴通过基米螺钉与Z轴主动带轮（1）连接，Z轴从动带轮（5）通过基米螺钉与丝杆（9）连接，所述Z轴主动带轮（1）通过同步带驱动Z轴从动带轮（5）带动丝杆（9）转动，从而带动升降座（13）上下运动；所述丝杆（9）的下部与安装在丝杆架（7）中的角接触球轴承（8）配合，所述底座（6）上还安装有光轴（3），所述光轴（3）的运动副为其外部的圆柱面以及与该圆柱面相配合的滑动衬套（11），所述滑动衬套（11）还与升降座(13)通过第一螺钉（12）紧密固定连接；所述X轴伺服电机（38）通过第二螺钉(14)与第一机械臂（16）紧密固定连接，所述第一机械臂（16）通过第二螺钉(14)与X轴谐波减速器（15）紧密固定连接，所述X轴谐波减速器（15）通过第二螺钉（14）与升降座（13）紧密固定连接，所述X轴伺服电机(38)的输出轴带动X轴谐波减速器（15）的输入端运动，从而带动第一机械臂（16）以及第一机械臂（16）上的部件一起转动；所述Y轴伺服电机（35）通过螺钉与第二机械臂（25）紧密固定连接，所述第二机械臂（25）通过第二螺钉（14）与Y轴谐波减速器（18）紧密固定连接，所述Y轴谐波减速器（18）通过第二螺钉（14）与第一机械臂（16）紧密固定连接；所述作业主轴(29)通过深沟球轴承（20）和轴肩安装在第二机械臂（25）和盖子（26）之间，所述盖子（26）通过螺钉与第二机械臂（25）紧密固定连接，所述R轴伺服电机（34）通过螺钉与第二机械臂（25）紧密固定连接，R轴伺服电机（34）与一级主动带轮（19）通过同步带驱动连接，所述一级主动带轮（19）与设置在R轴减速装置一轴（23）上的一级从动带轮（21）通过同步带驱动连接，设置在R轴减速装置一轴（23）上的二级主动带轮（31）与设置在R轴减速装置二轴（32）上的二级从动带轮（22）通过同步带驱动连接，设置在R轴减速装置二轴（32）上的三级主动带轮（33）与固连在作业主轴（29）上的三级从动带轮（27）通过同步带驱动连接，从而带动作业主轴（29）和作业主轴（29）上的部件沿R轴转动。2.根据权利要求1所述的一种新型平面关节型机器人结构，其特征在于：所述一级主动带轮（19）、一级从动带轮（21）、二级从动带轮（22）、二级主动带轮（31）、三级从