本實用新型涉及機器人技術領域,具體涉及一種用于物料抓取的六軸通用機器人。
背景技術:
申請號為CN201210566463.5的發明專利申請公開了一種用于抓取物料的六軸機器人,包括底座體、腰轉部件、大臂、軸座、小臂,腰轉部件繞底座體轉動,大臂繞腰轉部件轉動。現有技術中的輕型六軸通用機器人,其具有一條小臂,使整個機器人的工作效率難以得到提升。
技術實現要素:
本實用新型針對上述技術問題,提供一種用于物料抓取的六軸通用機器人。
為達到上述目的,本實用新型的一種用于物料抓取的六軸通用機器人,包括底座體、樞接在底座體上的腰轉部件、樞接在腰轉部件上的大臂、安裝在大臂上的小臂,腰轉部件繞底座體轉動,大臂繞腰轉部件轉動;大臂上端固定有第一驅動電機;小臂上設有機械手組件;
所述小臂包括第一小臂和第二小臂,第一小臂和第二小臂通過分體機構安裝在大臂上;分體機構包括驅動軸、一對圓柱環、第一小臂驅動裝置;所述第一小臂包括第一前臂和第一后臂;所述第二小臂包 括第二前臂和第二后臂;第一后臂呈倒置的“凵”;第二后臂呈倒置的“凵”;第一后臂的上端面固定在第一前臂的后端;第二后臂的上端面固定在第二前臂的后端;一對圓柱環一端固定在第二后臂下端的兩支撐壁面的外側面上、另一端樞接在第一后臂下端的兩支撐壁上;驅動軸一端穿過第一后臂一側支撐壁并且固定在第二后臂的下端兩支撐壁上、另一端與第一驅動電機的輸出軸固定連接;第一小臂驅動裝置安裝在圓柱環和第一后臂之間;
機械手組件,包括手臂、樞接在手臂前端的擺動臂、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂前端旋轉盤上的機械手和驅動旋轉盤旋轉的第二驅動單元;所述擺動臂擺動時的中心線與旋轉盤的旋轉中心線相互垂直。
作為上述技術方案的優選,第一小臂驅動裝置包括第二驅動電機、第一齒輪和第二齒輪;第二驅動電機水平固定在第一后臂的一側支撐壁的內側面上;第一齒輪固定在第二驅動電機的輸出軸上;第二齒輪固定在圓柱環的外側圓周面上;第二齒輪與第一齒輪嚙合。
作為上述技術方案的優選,驅動軸一端穿過第一后臂的位置為圓柱環處,驅動軸直徑小于圓柱環的內徑。
作為上述技術方案的優選,第一前臂前端開設有第一安裝孔;第二前臂前端開設有第二安裝孔。
作為上述技術方案的優選,機械手包括殼體、爪手驅動機構;爪手驅動機構包括驅動電機、蝸桿、蝸輪、中心齒輪、若干分齒輪、若干凸輪和若干爪手;
殼體為內部開設有空腔的長方體;爪手驅動機構設置在殼體的內部空腔中;殼體中心成型有水平平行上下設置的第一支撐板和第二支撐板;殼體上側壁開設有若干個上支撐孔;上支撐孔側壁之間固定有上支撐桿;第一支撐板開設有若干個下支撐孔;下支撐孔位于上支撐孔的下方;
所述殼體空腔下側壁上成型有一對支撐板,支撐板之間水平樞接有蝸桿;支撐板上固定有驅動電機;驅動電機輸出軸與蝸桿固定連接;所述第二支撐板中心位置豎直樞接有第一驅動軸;第一驅動軸位于第二支撐板的上部固定有中心齒輪;第一驅動軸位于第二支撐板的下部固定有蝸輪;蝸輪與蝸桿嚙合;第一支撐板和第二支撐板之間樞接有若干第二驅動軸;第二驅動軸上端穿過第一支撐板;第二驅動軸位于第一支撐板和第二支撐板之間的中部固定有分齒輪;第二驅動軸位于第二支撐板的上部固定有凸輪;分齒輪與中心齒輪嚙合;
爪手上部通過上支撐孔穿過殼體的上側壁、中部樞接在上支撐桿上、下部通過上支撐孔穿過第一支撐板;下支撐孔內設置有壓簧;壓簧一端抵靠在下支撐孔側壁上、另一端抵靠在爪手下部的側壁上;爪手下部一側壁抵靠在凸輪上。
作為上述技術方案的優選,分齒輪、第二驅動軸、凸輪、爪手成對設置;上支撐孔、下支撐孔、上支撐桿的數量與爪手數量相同。
作為上述技術方案的優選,爪手的數量設置為四個。
作為上述技術方案的優選,所述第一驅動單元包括安裝在手臂上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂的第一傳動單元;所述第一傳動 單元包括樞接在手臂上且同軸設置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在手臂上且同軸設置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪;所述第四電機的輸出軸上安裝有第一齒輪,第一齒輪與第二齒輪嚙合,第三齒輪與第四齒輪嚙合,第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯接,第三軸與擺動臂固定連接。
作為上述技術方案的優選,爪手66頂端向內折角。
本實用新型的有益效果在于:兩條小臂既可通過分體機構相對大臂作旋轉,兩條小臂也可在分體機構的驅動下作相對的旋轉,以適應各種加工工況,提升機器人的作業效率;通過齒輪傳動和凸輪組合可以驅使爪手同時動作且運動幅度相同,以便機械爪手全方位且準確地抓緊工件。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖;
圖2為本實用新型的小臂的正視結構示意圖;
圖3為本實用新型的小臂的側視結構示意圖;
圖4為本實用新型的圖3中A-A的剖面結構示意圖;
圖5為本實用新型的手臂結構示意圖;
圖6為本實用新型的機械手的結構示意圖;
圖7為本實用新型的機械手傳動機構的結構示意圖;
圖8為本實用新型的機械手傳動機構的結構示意圖;
圖9為本實用新型的機械手傳動機構的正視的結構示意圖;
圖10為本實用新型的圖9中B-B的結構示意圖;
圖11為本實用新型的圖9中C-C的結構示意圖;
圖12為本實用新型的圖9中D-D的結構示意圖;
圖中,10、底座體;20、大臂;21、第一驅動電機;22、第一小臂;221、第一前臂;222、第一后臂;223、第二驅動電機;2231、第一齒輪;23、第二小臂;231、第二前臂;232、第二后臂;233、驅動軸;234、圓柱環;2341、第二齒輪;30、腰轉部件;
50、手臂;51、第三齒輪;52、第四齒輪;54、第六齒輪;55、第一同步帶輪;56、第三軸;57、第二同步帶輪;58、同步帶;59、擺動臂;591、旋轉盤;
60、機械手;600、殼體;601、上支撐桿;602、第一支撐板;603、第二支撐板;61、蝸桿;610、下支撐孔;611、支撐板;62、蝸輪;621、第一驅動軸;63、中心齒輪;64、分齒輪;641、第二驅動軸;65、凸輪;66、爪手;6000、上支撐孔;67、驅動電機;68、壓簧。
具體實施方式
如圖1~圖4所示,一種用于物料抓取的六軸通用機器人,包括底座體10、樞接在底座體10上的腰轉部件30、樞接在腰轉部件30上的大臂20、安裝在大臂20上的小臂,腰轉部件30繞底座體10轉動,大臂20繞腰轉部件30轉動;大臂20上端固定有第一驅動電機21;小臂上設有機械手組件;
如圖1~圖4所示,所述小臂包括第一小臂22和第二小臂23,第 一小臂22和第二小臂23通過分體機構安裝在大臂20上;分體機構包括驅動軸233、一對圓柱環234、第一小臂驅動裝置;所述第一小臂22包括第一前臂221和第一后臂222;所述第二小臂23包括第二前臂231和第二后臂232;第一后臂222呈倒置的“凵”;第二后臂232呈倒置的“凵”;第一后臂222的上端面固定在第一前臂221的后端;第二后臂232的上端面固定在第二前臂231的后端;一對圓柱環234一端固定在第二后臂232下端的兩支撐壁面的外側面上、另一端樞接在第一后臂222下端的兩支撐壁上;驅動軸233一端穿過第一后臂222一側支撐壁并且固定在第二后臂232的下端兩支撐壁上、另一端與第一驅動電機21的輸出軸固定連接;第一小臂驅動裝置安裝在圓柱環234和第一后臂222之間;
如圖1~圖4所示,機械手組件,包括手臂50、樞接在手臂50前端的擺動臂59、驅動擺動臂59擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂59前端旋轉盤591上的機械手60和驅動旋轉盤591旋轉的第二驅動單元;所述擺動臂59擺動時的中心線與旋轉盤591的旋轉中心線相互垂直。
如圖3、圖4所示,第一小臂驅動裝置包括第二驅動電機223、第一齒輪2231和第二齒輪2241;第二驅動電機223水平固定在第一后臂222的一側支撐壁的內側面上;第一齒輪2231固定在第二驅動電機223的輸出軸上;第二齒輪2241固定在圓柱環234的外側圓周面上;第二齒輪2241與第一齒輪2231嚙合。
如圖4所示,驅動軸233一端穿過第一后臂222的位置為圓柱環 234處,驅動軸233直徑小于圓柱環234的內徑。
如圖3所示,第一前臂221前端開設有第一安裝孔;第二前臂231前端開設有第二安裝孔。
如圖1~圖8所示,機械手60包括殼體600、爪手驅動機構;爪手驅動機構包括驅動電機67、蝸桿61、蝸輪62、中心齒輪63、若干分齒輪64、若干凸輪65和若干爪手66;
如圖6~圖12所示,殼體600為內部開設有空腔的長方體;爪手驅動機構設置在殼體600的內部空腔中;殼體600中心成型有水平平行上下設置的第一支撐板602和第二支撐板603;殼體600上側壁開設有若干個上支撐孔6000;上支撐孔6000側壁之間固定有上支撐桿601;第一支撐板602開設有若干個下支撐孔610;下支撐孔610位于上支撐孔6000的下方;
如圖6~圖12所示,所述殼體600空腔下側壁上成型有一對支撐板611,支撐板611之間水平樞接有蝸桿61;支撐板611上固定有驅動電機67;驅動電機67輸出軸與蝸桿61固定連接;所述第二支撐板603中心位置豎直樞接有第一驅動軸621;第一驅動軸621位于第二支撐板603的上部固定有中心齒輪63;第一驅動軸621位于第二支撐板603的下部固定有蝸輪62;蝸輪62與蝸桿61嚙合;第一支撐板602和第二支撐板603之間樞接有若干第二驅動軸641;第二驅動軸641上端穿過第一支撐板602;第二驅動軸641位于第一支撐板602和第二支撐板603之間的中部固定有分齒輪64;第二驅動軸641位于第二支撐板603的上部固定有凸輪65;分齒輪64與中心齒輪63 嚙合;
如圖6~圖12所示,爪手66上部通過上支撐孔6000穿過殼體600的上側壁、中部樞接在上支撐桿601上、下部通過上支撐孔6000穿過第一支撐板602;下支撐孔610內設置有壓簧68;壓簧68一端抵靠在下支撐孔610側壁上、另一端抵靠在爪手66下部的側壁上;爪手66下部一側壁抵靠在凸輪65上。
如圖6~圖9所示,分齒輪64、第二驅動軸641、凸輪65、爪手66均成對設置;上支撐孔6000、下支撐孔610、上支撐桿601的數量與爪手66的數量相同。
如圖6~圖9所示,爪手66的數量設置為四個。
如圖5所示,所述第一驅動單元包括安裝在手臂50上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂59的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在手臂50上且同軸設置的第二齒輪52和第三齒輪、樞接在手臂50上且同軸設置的第四齒輪54和第一同步帶輪55、樞接在手臂50上的第三軸56、固定安裝在第三軸56上的第二同步帶輪57;所述第四電機的輸出軸上安裝有第一齒輪51,第一齒輪51與第二齒輪52嚙合,第三齒輪與第四齒輪54嚙合,第一同步帶輪55通過同步帶58與第二同步帶輪57聯接,第三軸56與擺動臂59固定連接。如圖6~圖9所示,爪手66頂端向內折角。
具體操作如下:需小臂整體轉動時,只需啟動第一驅動電機21,第一驅動電機21帶動驅動軸233轉動,驅動軸233帶動第二小臂23旋轉,由于第二驅動電機223、第一齒輪2231和第二齒輪2341的存 在,第一小臂22也一起隨第二小臂23旋轉;
當第一小臂22和第二小臂23做相對運動時,啟動第二驅動電機223通過第一齒輪2231和第二齒輪2241使第一小臂22繞圓柱環234(即第二小臂23)旋轉;
機械手60操作如下:驅動電機67通過蝸桿61驅動蝸輪62旋轉,蝸輪62通過第一驅動軸621帶動中心齒輪63,中心齒輪63驅動四個分齒輪64旋轉,四個分齒輪64分別通過各自的第二驅動軸641帶動凸輪65旋轉,驅動爪手66下部向外,爪手66上部繞上支撐桿601向內運動,這樣四個爪手66就同時運動且幅度相同;
在第一驅動單元、第二驅動單元、齒輪傳動結構和爪手66的相互配合下,機械手60可以全方位且準確地抓緊工件。
以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式,對于本領域的普通技術人員,依據本實用新型的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。