一種六自由度的工業(yè)機器人機械機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機器人領(lǐng)域，具體地講，涉及一種六自由度的工業(yè)機器人機械機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備，其特點是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種改進型的六自由度的工業(yè)機器人機械機構(gòu)。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)手段實現(xiàn)發(fā)明目的:
[0006]一種六自由度的工業(yè)機器人機械機構(gòu)，包括底座，腰部回轉(zhuǎn)盤，大臂，小臂連接盤，小臂，手腕部件及其固定在這幾個零件內(nèi)的連接件組成，所述底座和腰部回轉(zhuǎn)盤連接處的部件主要包括底座，腰部軸承座，滾子軸承，軸承外圈壓板，腰部連接盤，一軸電機齒輪，腰部回轉(zhuǎn)盤，一軸電機支撐板，一軸電機，大臂定位塊，中心軸承蓋，深溝球軸承，一軸減速機，所述底座內(nèi)腔中心下端固定一軸減速機輸入端，減速機輸出端依次連接腰部軸承座、腰部連接盤、腰部回轉(zhuǎn)盤，所述腰部回轉(zhuǎn)盤左端通過一軸電機支撐板連接一軸電機，這樣一軸電機通過一軸電機齒輪與一軸減速機輸入端嚙合，減速機帶動腰部回轉(zhuǎn)盤在水平面進行回轉(zhuǎn)。
[0007]進一步，所述腰部軸承座內(nèi)圈與一軸減速機輸出端過盈配合，外圈和滾子軸承內(nèi)圈過盈配合，所述滾子軸承外圈與底座過盈配合，這樣，當(dāng)一軸減速機輸出端旋轉(zhuǎn)時可以帶動腰部軸承座旋轉(zhuǎn)，而底座不會跟著一起旋轉(zhuǎn)，且起到了固定腰部軸承座的作用，所述腰部軸承座通過腰部連接盤連接腰部回轉(zhuǎn)盤，這樣，一軸減速機輸出端的動力就傳遞給腰部回轉(zhuǎn)盤，并實現(xiàn)與底座運動的“分離”，所述軸承外圈壓板作用為軸向固定滾子軸承。
[0008]進一步，所述深溝球軸承外圈固定在腰部回轉(zhuǎn)盤的中心，通過中心軸承蓋固定，所述中心軸承蓋中心處中空，用于穿過線纜，兩者結(jié)合保證腰部回轉(zhuǎn)盤7在運動的過程中穿過的線纜不會纏繞。
[0009]進一步，所述大臂定位塊固定在腰部回轉(zhuǎn)盤上端側(cè)面，起作用為機械限位大臂的運動，所述腰部回轉(zhuǎn)盤和大臂連接處的結(jié)構(gòu)，主要包括腰部回轉(zhuǎn)盤，大臂，二軸電機，二軸減速機，所述腰部回轉(zhuǎn)盤上端側(cè)面的左端固定有二軸電機，其右端固定二軸減速機的輸入端，所述二軸減速機的輸出端連接大臂的下端，三者同心，這樣二軸電機將動力直接傳遞給二軸減速機，二軸減速機帶動大臂運動。
[0010]進一步，所述大臂與小臂連接盤連接處部件的結(jié)構(gòu)主要包括大臂，三軸電機，三軸電機連接件，三軸減速機輸入軸，三軸減速機，小臂連接盤，所述三軸減速機右端輸入端連接大臂的上端面，所述小臂連接盤下端面左邊固定在三軸減速機的左端輸出端上，所述三軸電機輸出軸通過三軸減速機輸入軸與三軸減速機嚙合，所述三軸電機通過三軸電機連接件固定在三軸減速機輸出端上，這樣通過三軸電機將動力傳遞給三軸減速機，三軸減速機帶動小臂連接盤以大臂上端面的軸線旋轉(zhuǎn)運動。
[0011]進一步，所述小臂連接盤與小臂連接處部件的結(jié)構(gòu)主要包括小臂連接盤，四軸電機，四軸電機連接件，四軸減速機輸入軸，四軸減速機，小臂法蘭，小臂，所述四軸減速機左側(cè)輸入端固定于小臂連接盤上端面左側(cè)，減速機輸出端通過小臂法蘭連接小臂，所述四軸電機通過四軸減速機輸入軸將動力傳遞給四軸減速機，所述四軸電機則通過四軸電機連接件固定于小臂連接盤上端左側(cè)，這樣四軸電機將動力傳遞給四軸減速機，四軸減速機通過小臂法蘭將扭矩傳遞給小臂，引起小臂的旋轉(zhuǎn)。
[0012]進一步，所述手腕部件的結(jié)構(gòu)主要包括:五軸減速機，同步帶輪一連接軸，同步帶輪一端蓋，同步帶輪一，同步帶，前蓋，同步帶輪二，同步帶輪二端蓋，同步帶輪二連接軸，軸承端蓋一，深溝球軸承一，五軸電機連接盤，五軸電機，后蓋，五軸外殼，六軸電機，軸承端蓋二，六軸外殼支撐軸，深溝球軸承二，六軸外殼，六軸電機連接盤，六軸減速機，所述五軸外殼內(nèi)腔右側(cè)上端通過五軸電機連接盤固定五軸電機，所述五軸外殼內(nèi)腔右側(cè)下端固定五軸減速機，所述五軸減速機輸出端通過同步帶輪一連接軸、同步帶輪一、同步帶將動力傳遞給同步帶輪二，所述同步帶輪二與六軸外殼通過同步帶輪二連接軸相連，并通過六軸外殼支撐軸使同步帶輪二傳遞過來的扭矩轉(zhuǎn)化成六軸外殼繞同步帶輪二連接軸和六軸外殼支撐軸所在直線的轉(zhuǎn)動，所述六軸外殼內(nèi)腔右側(cè)通過六軸電機連接盤連接六軸電機，外側(cè)連接六軸減速機，六軸電機與六軸減速機直接相連將動力傳遞給六軸減速機，六軸減速機輸出端連接手爪或工件進行旋轉(zhuǎn)。
[0013]進一步，所述深溝球軸承二、深溝球軸承一外圈通過過盈配合分別連接在五軸外殼內(nèi)腔前側(cè)的上下兩端，內(nèi)圈則通過過盈配合分別連接六軸外殼支撐軸和同步帶輪二連接軸的一端，所述六軸外殼支撐軸和同步帶輪二連接軸的另一端則連接于六軸外殼內(nèi)腔上下兩側(cè)，同步帶輪二連接軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成六軸外殼的轉(zhuǎn)動，所述軸承端蓋二和軸承端蓋一分別用于軸向固定深溝球軸承二和深溝球軸承一。
[0014]進一步，所述同步帶輪一端蓋、同步帶輪二端蓋分別用于軸向固定同步帶輪一、同步帶輪二，所述前蓋和后蓋則分別固定在五軸外殼的下端和上端，起保護、防塵美觀的作用。
[0015]本實用新型共有六個伺服電機對應(yīng)于六個自由度，分別是一軸減速機輸出端帶動的腰部回轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，二軸減速機輸出端帶動的大臂俯仰，三軸減速機輸出端帶動的小臂連接盤的俯仰，四軸減速機輸出端帶動的小臂和五軸機殼的旋轉(zhuǎn)，五軸減速機輸出端帶動的六軸外殼旋轉(zhuǎn)，六軸減速機輸出端帶動的手爪或零件的旋轉(zhuǎn)。五軸減速機采用同步帶傳送，其它軸減速機均米用和相應(yīng)電機直接嗤合或電機輸出端加一過渡裝置嗤合的方式。
[0016]由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:通過配合控制部分運動學(xué)的運算，可實現(xiàn)六軸聯(lián)動，圓弧，曲線以及直線的運動，各旋轉(zhuǎn)件之間以各軸電機提供扭矩，通過對應(yīng)的減速機相連，整個設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，美觀，渾然一體，本實用新型結(jié)構(gòu)相對簡單，控制方便，滿足了自動化控制需求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的立體圖；
[0018]圖2為本實用新型的前視圖；
[0019]圖3為本實用新型的右視圖；
[0020]圖4為本實用新型前視圖中A-A底座腰轉(zhuǎn)部件的剖視圖；
[0021]圖5為本實用新型前視圖中B-B大臂下端連接處的部件剖視圖；
[0022]圖6為本實用新型前視圖中C-C大臂上端的部件剖視圖；
[0023]圖7為本實用新型右視圖中D-D小臂連接處部件的剖視圖；
[0024]圖8為本實用新型前視圖中E-E手腕部件的剖視圖；
[0025]圖9為本實用新型的腰部回轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖10為本實用新型的小臂連接盤結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖11為本實用新型的五軸外殼結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖12為本實用新型的六軸外殼結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖中1、底座，2、腰部軸承座，3、滾子軸承，4、軸承外圈壓板，5、腰部連接盤，6、一軸電機齒輪，7、腰部回轉(zhuǎn)盤，8、一軸電機支撐板，9、一軸電機，10、大臂定位塊，11、中心軸承蓋，12、深溝球軸承，13、一軸減速機，14、二軸電機，15、二軸減速機，16、大臂，17、三軸電機，18、三軸電機連接件，19、三軸減速機輸入軸，20、三軸減速機，21、小臂連接盤，22、四軸電機，23、四軸電機連接件，24、四軸減速機輸入軸，25四軸減速機，26、小臂法蘭，27、小臂，28、五軸減速機，29、同步帶輪一連接軸，30、同步帶輪一端蓋，31、同步帶輪一，32、同步帶，33、前蓋，34、同步帶輪二，35、同步帶輪二端蓋，36、同步帶輪二連接軸，37、軸承端蓋一，38、深溝球軸承一，39、五軸電機連接盤，40、五軸電機，41、后蓋，42、五軸外殼，43、六軸電機，44、軸承端蓋二，45、六軸外殼支撐軸，46、深溝球軸承二，47、六軸外殼，48、六軸電機連接盤，49、六軸減速機。
[0030]【具體實施方式】:
[0031]下面結(jié)合實施例，進一步說明本實用新型。
[0032]參見圖1-圖12，本實用新型一種六自由度的工業(yè)機器人機械機構(gòu)，包括底座1，腰部回轉(zhuǎn)盤7，大臂16，小臂連接盤21，小臂27，手腕部件及其固定在這幾個部件內(nèi)的連接件組成，所述底座I和腰部回轉(zhuǎn)盤7連接處的部件參考A-A的剖視圖(圖4)，主要包括底座1，腰部軸承座2，滾子軸承3，軸承外圈壓板4，腰部連接盤5，一軸電機齒輪6，腰部回轉(zhuǎn)盤7，一軸電機支撐板8，一軸電機9，大臂定位塊10，中心軸承蓋11，深溝球軸承12，一軸減速機13，所述底座I內(nèi)腔中心下端固定一軸減速機13輸入端，減速機輸出端依次連接腰部軸承座2、腰部連接盤5、腰部回轉(zhuǎn)盤7，所述腰部回轉(zhuǎn)盤7左端通過一軸電機支撐板8連接一軸電機9，這樣一軸電機9通過一軸電機齒輪6與一軸減速機13輸入端嗤合，減速機帶動腰部回轉(zhuǎn)盤7在水平面進行回轉(zhuǎn)。
[0033]進一步，所述腰部軸承座2內(nèi)圈與一軸減速機13輸出端過盈配合，外圈和滾子軸承3內(nèi)圈過盈配合，所述滾子軸承3外圈與底座I過盈配合，這樣，當(dāng)一軸減速機13輸出端旋轉(zhuǎn)時可以帶動腰部軸承座2旋轉(zhuǎn)，而底座I不會跟著一起旋轉(zhuǎn)，且起到了固定腰部軸承座2的作用，所述腰部軸承座2通過腰部連接盤5連接腰部回轉(zhuǎn)盤7，這樣，一軸減速機13輸出端的動力就傳遞給腰