本實用新型涉及機器人領域，具體涉及一種四軸機械手。

背景技術：

四軸機械手是近年來新興的一種介于直線坐標機械手和肘節機械手之間的一種機械手，該機械手具有成本低、精度適中，滿足于中國及其它發展國家的鈑金沖壓行業及其它需要機械手搬運行業的市場。

目前市面上的四軸機械手都存在一定的問題：

一、升降組件電機與絲桿通過同步帶連接。電機通過同步帶連接，會增加一個傳動。主要有兩方面的弊端：A.傳動精度降低。B.增加維護成本，同步帶是易損耗品，工作到一定時間后需要停機更換，耗時耗力。

二、對于機械手小臂伸縮旋轉組件，一般采用的是電機+行星減速機+同步帶+負載端的傳動方式。此方式存在如下弊端：傳動精度不高、有背隙、負載不高。行星減速機，特別是那些精度不高的行星減速機，具有剛性低、傳動背隙大、精度不高的缺點。這導致在產品的移送過程中，送料不準、送料抖動厲害、不能送重量較大的產品。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種較同類機器人具有精度更高、剛性更好、承載更重、壽命更長、更易維護性能更穩定的優點的四軸機械手。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：一種四軸機械手，包括機體組件、升降組件、大臂擺動組件、小臂伸縮旋轉組件、抓手組件、電箱組件和人機界面；

電箱組件安裝于機體組件一側用于控制整個機體，升降組件安裝于機體組件內實現上下升降，大臂擺動組件安裝于升降組件的上端，小臂伸縮旋轉組件安裝于大臂擺動組件上，抓手組件安裝于小臂伸縮旋轉組件下，通過小臂伸縮旋轉組件內的第二諧波減速機轉動。

作為優選的技術方案，所述機體組件包括機座、升降伺服電機、第一聯軸器、第一滾珠絲桿副、第一滑塊、升降座、第一同步帶、第一諧波減速機和大臂固定座，升降伺服電機固定在機座上，升降伺服電機通過第一聯軸器與絲桿相連，絲桿螺母固定在升降座上，升降座通過第一滑塊活動安裝于機座上開設的滑軌內，升降伺服電機帶動升降座沿著滑軌上下運動；

升降座上固定安裝第一大臂旋轉電機，第一大臂旋轉電機通過第一同步帶與固定在升降座上的第一諧波減速機相連，第一大臂旋轉電機的轉動帶動第一諧波減速機轉動實現大臂固定座的旋轉，大臂擺動組件安裝于大臂固定座上。

作為優選的技術方案，所述大臂擺動組件由第二大臂旋轉電機、第二聯軸器、直線滑軌、第二滾珠絲桿副、第二滑塊、小臂固定座和大臂底座組成，大臂底座安裝于大臂固定座上；

第二大臂旋轉電機固定在大臂底座上，第二大臂旋轉電機通過第二聯軸器與滾珠絲桿連接，滾珠絲桿螺母與小臂固定座連接，小臂固定座通過設置于下端的第二滑塊活動安裝于直線滑軌內，小臂固定座通過第二滾珠絲桿副左右驅動。

作為優選的技術方案，所述小臂伸縮旋轉組件主要由第二諧波減速機、第一同步帶輪、第二同步帶輪、第二同步帶、小臂座和小臂旋轉電機組成，第一同步帶輪安裝于小臂旋轉電機的電機軸輸出端，第二同步帶輪安裝于第二諧波減速機的輸出端，第二同步帶連接第一同步帶輪與第二同步帶輪。

作為優選的技術方案，所述小臂座通過螺絲與小臂固定座固定連接。

作為優選的技術方案，所述抓手組件安裝于第二諧波減速機的下端面，抓手組件通過第二諧波減速機控制。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的升降系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本；

另外，大臂擺動傳動系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本；

最后，用諧波減速機替換了行星減速機，而且將減速機前置到負載端，采用電機+同步帶+諧波減速機+負載端連接。諧波減速機具有多齒嚙合的結構，所以具有零背隙、高剛性、高精度的優點，從而解決了同類機械手的精度不高、背隙、負載不高缺陷。

因此本機器人較同類機器人具有精度更高、剛性更好、承載更重、壽命更長、更易維護性能更穩定的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的機體的結構示意圖；

圖3為本實用新型的大擺臂組件的結構示意圖；

圖4為本實用新型的小臂伸縮旋轉組件示意圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權利要求、摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1所示，包括機體組件1、升降組件2、大臂擺動組件3、小臂伸縮旋轉組件4、抓手組件5、電箱組件6和人機界面；

電箱組件6安裝于機體組件1一側用于控制整個機體，升降組件2安裝于機體組件1內實現上下升降，大臂擺動組件3安裝于升降組件2的上端，小臂伸縮旋轉組件4安裝于大臂擺動組件3上，抓手組件5安裝于小臂伸縮旋轉組件4下，通過小臂伸縮旋轉組件4內的第二諧波減速機轉動。

大臂擺動組件通過第一大臂旋轉電機的驅動實現擺動，而安裝于大臂擺動組件上的小臂伸縮旋轉組件則可在大臂擺動組件上作用移動完成伸縮，而抓手組件則是通過小臂伸縮旋轉組件上的第二諧波減速機控制速度和位置。

如圖2所示，機體組件包括機座7、升降伺服電機8、第一聯軸器9、第一滾珠絲桿副10、第一滑塊11、升降座12、第一同步帶13、第一諧波減速機14和大臂固定座15，升降伺服電機8固定在機座7上，升降伺服電機8通過第一聯軸器9與絲桿相連，絲桿螺母固定在升降座12上，升降座12通過第一滑塊11活動安裝于機座7上開設的滑軌內，升降伺服電機帶動升降座沿著滑軌上下運動；

升降座12上固定安裝第一大臂旋轉電機16，第一大臂旋轉電機16通過第一同步帶13與固定在升降座12上的第一諧波減速機14相連，第一大臂旋轉電機16的轉動帶動第一諧波減速機14轉動實現大臂固定座的旋轉，大臂擺動組件3安裝于大臂固定座15上。

固定在升降座12上的第一大臂旋轉電機16通過第一同步帶13與固定在升降座12上的第一諧波減速機14相連，第一大臂旋轉電機16的轉動帶動諧波減速機轉動實現大臂固定座的旋轉。由于動力使用伺服電機，很容易控制大臂固定座的角度。

升降傳動系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本。

如圖3所示，大臂擺動組件3由第二大臂旋轉電機17、第二聯軸器18、直線滑軌19、第二滾珠絲桿副20、第二滑塊21、小臂固定座22和大臂底座23組成，大臂底座23安裝于大臂固定座15上；

第二大臂旋轉電機17固定在大臂底座23上，第二大臂旋轉電機17通過第二聯軸器18與滾珠絲桿連接，滾珠絲桿螺母與小臂固定座22連接，小臂固定座22通過設置于下端的第二滑塊21活動安裝于直線滑軌內，小臂固定座通過第二滾珠絲桿副左右驅動。

大臂擺動傳動系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本。

如圖4所示，小臂伸縮旋轉組件4主要由第二諧波減速機24、第一同步帶輪25、第二同步帶輪26、第二同步帶27、小臂座28和小臂旋轉電機29組成，第一同步帶輪25安裝于小臂旋轉電機29的電機軸輸出端，第二同步帶輪26安裝于第二諧波減速機24的輸出端，第二同步帶27連接第一同步帶輪25與第二同步帶輪26。

通過控制小臂旋轉電機來控制第二諧波減速機輸送端的速度和位置，進而控制抓手組件的速度和位置。

如圖1所示，小臂座通過螺絲與小臂固定座固定連接，抓手組件安裝于第二諧波減速機的下端面，抓手組件通過第二諧波減速機控制。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的升降系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本；

另外，大臂擺動傳動系統不同于同類機器的采用的同步帶將升降伺服與絲桿連接的傳動系統，而是采用了聯軸器將升降伺服與絲桿直連的方式。此傳動方式減少了一個傳動，提高了傳動精度；由于聯軸器具有壽命長，少維護的優點，所以也降低了維護成本；

最后，用諧波減速機替換了行星減速機，而且將減速機前置到負載端，采用電機+同步帶+諧波減速機+負載端連接。諧波減速機具有多齒嚙合的結構，所以具有零背隙、高剛性、高精度的優點，從而解決了同類機械手的精度不高、背隙、負載不高缺陷。

因此本機器人較同類機器人具有精度更高、剛性更好、承載更重、壽命更長、更易維護性能更穩定的優點。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。