本實用新型公開了一種六軸機器人。

技術背景

六軸機器人，也稱六軸關節手臂機器人或六軸關節機械手臂，是當今工業領域中最常見的工業機器人結構，有很高的自由度，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作，適合用于諸多工業制造領域，比如涂裝、碼垛、焊接、裝配等工作。

六軸機器人雖然擁有較多的自由度，運動靈活，但是其關節過多，傳動方式復雜，很容易產生誤差的積累，導致動作速度慢，精度低。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題，是提供一種靈活、精度高、動作迅速的六軸機器人。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案，一種六軸機器人，主要包括：基座，該基座中固定有RV減速器和薄壁球軸承；大臂座，大臂座中設有第一軸伺服電機、第二軸伺服電機和第二軸RV減速器，其中第一軸伺服電機與基座上的第一軸RV減速器的輸入端通過鍵進行連接，大臂座與第一軸RV減速機的輸出端通過螺栓連接；大臂，該大臂連接著第二軸RV減速器，包含大臂罩殼和第三軸RV減速器，其與第二軸RV減速器和第三軸RV減速器的輸出軸連接；小臂座，該小臂座設置有第三軸RV減速器和第三軸伺服電機，第三軸RV減速器的外殼通過螺栓固定在小臂座上，第三軸伺服電機通過法蘭與小臂座固接，電機軸作為輸入軸固接在第三軸RV減速器的輸入端；小臂座罩殼，小臂座罩殼中安裝了第四軸伺服電機和第四軸諧波減速器，第四軸伺服電機的軸與諧波減速器的波發生器相連，諧波減速器的剛輪與小臂座罩殼固接，在腔內還安裝了交叉圓柱滾子軸承，其內圈與諧波減速器的柔輪通過法蘭固接；小臂，該小臂中設有第五軸伺服電機、第一帶同步輪、第二帶同步輪、小臂罩殼和第五軸諧波減速器，第五軸伺服電機通過電機法蘭安裝在小臂的腔內，電機軸與第一同步帶輪通過鍵連接，第五軸諧波減速器的剛輪安裝在小臂末端，其波發生器與法蘭軸固接，法蘭軸通過鍵與第二同步帶輪連接；小臂罩殼，小臂罩殼將第一、第二同步帶輪罩住；手腕，手腕中設有第六軸伺服電機和諧波減速器，其外殼通過法蘭與第五軸諧波減速器的柔輪固接；輸出法蘭，該法蘭與第六軸諧波減速器固接，可連接外部設備。

優選地，所述六軸機器人還包括大臂罩殼和小臂罩殼，所述大臂位于大臂座與小臂座的一側，其內側為鏤空結構，大臂罩殼平行于大臂，通過螺栓與大臂連接；小臂罩殼安裝與大臂類似，其內部設置一個軸承安裝階梯，與軸承外圈配合，輔助定位。

優選地，所述基座和大臂座中，薄壁球軸承通過基座上的階梯與其外圈進行過渡配合安裝，其內圈與大臂座上的階梯進行間隙配合安裝；大臂座上第一、第二軸伺服電機通過圓形階梯槽進行定位，大臂座上設置有電機安裝孔，通過電機自帶法蘭與大臂座進行螺栓連接；大臂座上設置了第一、第二軸RV減速器的安裝孔，分別于第一軸RV減速器的輸出軸和第二軸RV減速器的外殼通過螺栓連接。

優選地，所述大臂上下兩端均設置了RV減速機輸出軸安裝孔，與第二、第三軸RV減速器的輸出軸通過螺紋連接；在大臂桿的兩側設置了罩殼安裝孔，與大臂罩殼進行螺紋連接。

優選地，所述小臂座和小臂罩殼中，小臂座和小臂罩殼內側設置了電機安裝臺階和安裝孔，通過臺階定位，第三、第四軸伺服電機法蘭分別與小臂座和小臂罩殼進行螺紋連接；小臂座外側和小臂罩殼內側設置了減速器安裝螺孔，分別與第三軸RV減速器的外殼和第四軸諧波減速器的剛輪進行螺紋連接；小臂座的上部與小臂罩殼進行螺紋連接；第四軸諧波減速器的柔輪與法蘭進行螺紋連接，法蘭另一端與交叉圓柱滾子軸承的內圈進行螺紋連接。

優選地，述小臂中，小臂的一端通過螺紋與圓柱交叉滾子軸承的內圈相連；小臂內部設置有電機安裝臺階和螺紋，用于安裝第五軸伺服電機；第五軸伺服電機輸出軸與第一同步帶輪進行鍵連接；小臂罩殼上設置有階梯用于安裝深溝球軸承；第二同步帶輪與法蘭軸通過鍵連接，法蘭軸上設有螺紋孔，與第五軸諧波減速器的波發生器進行螺紋連接，另一端插入安裝在小臂罩殼上的深溝球軸承內圈。

優選地，所述小臂與小臂罩殼的豎直鉸接方向垂直于大臂與小臂座的豎直鉸接方向。

優選地，所述第一同步帶輪與第二同步帶輪所使用的同步帶為梯形齒同步帶。

相比國內現有技術，本實用新型的優勢在于：

本實用新型通過第一到第六軸采用伺服電機，前三軸使用RV減速器，后三軸使用諧波減速器的設置，不同于以往全部采用諧波減速器的配置，增加了運動的剛性與精度，成本又得到控制。第一到第四軸以及第六軸都采用直接與減速器相連的傳動方式，使基座與大臂座的鉸接，大臂與大臂座的鉸接，大臂與小臂座的鉸接，小臂與小臂座罩殼的鉸接，手腕與輸出法蘭的鉸接能夠較為簡單的實現，省去了復雜的傳動鏈，增加了傳動的精度，提升了傳動的效率，通過控制各個伺服電機，就可以精確地控制各個軸的俯仰和旋轉運動，并且獲得實時反饋，實現六軸精確聯動的效果。前三軸的RV減速器較機器人中常用的諧波傳動具有高得多的疲勞強度、剛度和壽命，而且回差精度穩定，不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長運動精度就會顯著降低，在要求力矩較大的前三軸使用，更有利于增大輸出力矩，增加傳動精度，其內置的推力軸承還能減少外部結構，使機器人結構更加緊湊，降低重量。第五軸采用梯形同步帶傳動的方式，代替了齒輪傳動，降低了小臂的重量，梯形齒同步帶有利于滿足大功率的傳動形式，并且傳動精度較高。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本使用新型的結構分解圖；

圖3是本實用新型的第一軸結構圖；

圖4是本實用新型的第二軸結構圖；

圖5是本實用新型的第三軸結構圖；

圖6是本實用新型的第四軸結構圖；

圖7是本實用新型的第五軸結構圖；

圖8是本實用新型的第六軸結構圖；

具體實施方式

如圖1、圖2所示六軸機器人，其中主要包括：基座1、大臂座4、大臂9、小臂座12、小臂罩殼15、小臂21和手腕30，其中：

如圖3所示，基座1，該基座中固定有第一軸RV減速器2和薄壁球軸承3，其中第一軸RV減速器2的外殼與基座1通過螺栓固定，薄壁球軸承3與基座1通過臺階定位。

如圖3所示，大臂座4，該大臂座上部通過螺栓固定著第一軸伺服電機5，第一軸伺服電機5的輸出軸與第一軸RV減速器2的輸入端固連，第一軸RV減速器2的輸出軸與大臂座4固連，大臂座4通過第一軸RV減速器2與基座1水平鉸接，在第一軸伺服電機5的驅動下，大臂座可繞基座1水平旋轉；

如圖4所示，在大臂座4的側面固定有第二軸伺服電機6和第二軸RV減速器8，其中第二軸伺服電機6的輸出軸與第二軸RV減速器8的輸入端固連，第二軸RV減速器8的外殼與大臂座4通過螺栓連接，第二軸RV減速器8的輸出軸與大臂9通過螺栓固連；大臂罩殼10通過螺栓與大臂9固連；大臂9通過第二軸RV減速器8與大臂座4垂直鉸接；通過第二軸伺服電機6的驅動，大臂9可以繞大臂座4作垂直轉動；

如圖5、圖6所示，小臂座12，在小臂座12的兩側固定有第三軸伺服電機11和第三軸RV減速器13，其中第三軸伺服電機11的輸出軸與第三軸RV減速器13的輸入端固連，第三軸RV減速器13的外殼與小臂座12通過螺栓連接，第三軸RV減速器13的輸出軸與大臂9通過螺栓固連；小臂座12通過第三軸RV減速器13與大臂9垂直鉸接；小臂座罩殼15與小臂座12通過兩排螺栓進行固連；在第三軸伺服電機11的驅動下，小臂座12帶動小臂座罩殼15做垂直于大臂9的旋轉運動；

如圖6、圖7所示，在小臂座罩殼15和小臂旋轉后法蘭18中，固定有第四軸伺服電機14、第四軸諧波減速器16、小臂旋轉法蘭17和交叉圓柱滾子軸承19；在小臂座罩殼15的兩側固定有第四軸伺服電機14和第四軸諧波減速器16，其中第四軸伺服電機14的輸出軸與第四軸諧波減速器16的波發生器固連，第四軸諧波減速器16的剛輪與小臂座罩殼15通過螺栓連接，小臂旋轉法蘭17的一端與第四軸諧波減速器16的柔輪通過螺紋固連，小臂旋轉法蘭17的另一端與交叉圓柱滾子軸承19的內圈通過螺紋固連；小臂21的后端與交叉圓柱滾子軸承19的內圈通過螺栓固連，小臂21通過交叉圓柱滾子軸承19與小臂座罩殼15水平鉸接；從而通過第四軸伺服電機14的驅動，小臂可以在水平方向上作旋轉運動；

如圖7、圖8所示，第五軸伺服電機20安裝在小臂21的內部；第五軸伺服電機20的輸出軸與第一同步帶輪22通過臺階和鍵分別進行定位和鏈接；在小臂21的末端，第五軸諧波減速器26的剛輪與小臂固連，其波發生器與法蘭軸26通過螺栓固連，法蘭軸26軸端通過鍵與第二同步帶輪25固連，法蘭軸26末端與軸承24內圈相連，軸承24外圈與小臂罩殼23內的臺階以過渡配合連接；手腕旋轉法蘭35與第五軸諧波減速器26的柔輪連接，與小臂21垂直鉸接，在第五軸伺服電機20的驅動下，手腕可繞小臂21作垂直俯仰運動；

如圖8所示，在手腕座30前端，固定有安裝法蘭32，安裝法蘭32兩側分別固定第六軸伺服電機29和第六軸諧波減速器32的剛輪，第六軸伺服電機29的輸出軸與第六軸諧波減速器32的波發生器固連，第六軸諧波減速器32柔輪與輸出法蘭34通過螺紋固連，將運動傳遞到外接軸上；輸出法蘭34通過第六軸諧波減速器32與手腕座30水平鉸接，在第六軸伺服電機29的驅動下，輸出法蘭做平行于手腕座30的水平旋轉；

第一到第四軸以及第六軸都采用直接與減速器相連的傳動方式，使基座與大臂座的鉸接，大臂與大臂座的鉸接，大臂與小臂座的鉸接，小臂與小臂座罩殼的鉸接，手腕與輸出法蘭的鉸接可以較為簡單的實現，省去了復雜的傳動鏈，減少了軸承的設置，增加了傳動的精度，通過控制各個伺服電機，就可以精確地控制各個軸的俯仰和旋轉運動，并且獲得實時反饋，使得六軸機器人能夠進行實時姿位調整，能夠準確、快速、靈巧地對空間中的物體進行焊接、碼垛、噴涂等作業，獲得較高的重復定位精度，提高生產效率；RV減速器的選用進一步增加了運動的精度和使用壽命，減少了減速器的更換周期，為維護帶來方便。

第五軸采用梯形同步帶傳動的方式，代替了齒輪傳動，降低了小臂的重量，梯形齒同步帶有利于滿足大功率的傳動形式，并且傳動精度較高。

上述實施方法僅為本實用新型的優選實施方式，不能以此來限定本實用新型的保護范圍本領域技術人員在本實用新型的技術基礎上所做的等效結構或等效流程變換均屬于本實用新型所要求的保護范圍。