本發(fā)明涉及一種工業(yè)用途的機(jī)器人，具體是涉及一種應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的手臂裝置。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。特別是在噴涂、焊接、裝配、搬運(yùn)等行業(yè)領(lǐng)域，采用機(jī)器人工作時(shí)，其工作效率更高，極大地降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于搬運(yùn)用途來(lái)說(shuō)，機(jī)器人進(jìn)行上料、下料等工作狀態(tài)，其機(jī)器人一般采用單臂伸展式結(jié)構(gòu)，停機(jī)時(shí)或者運(yùn)輸工作時(shí)，其占地空間大，工作覆蓋空間不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述的不足，而提供一種手臂能伸縮、占用空間小的緊湊式疊加手臂裝置。

本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：緊湊式疊加手臂裝置，包括升降臂，所述升降臂與第一旋轉(zhuǎn)組件相接，該第一旋轉(zhuǎn)組件通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)臂與第二旋轉(zhuǎn)組件相連，所述第二旋轉(zhuǎn)組件通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)臂與末端旋轉(zhuǎn)法蘭相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭與第三旋轉(zhuǎn)組件相連，該第三旋轉(zhuǎn)組件則裝在第二旋轉(zhuǎn)臂上。

所述第一旋轉(zhuǎn)組件包括第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過(guò)第一齒輪組與第一穿線管相連，所述第一穿線管上通過(guò)第一減速器與第一旋轉(zhuǎn)臂相連；所述第二旋轉(zhuǎn)組件包括第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過(guò)第二齒輪組與第二穿線管相連，所述第二穿線管上通過(guò)第二減速器與第二旋轉(zhuǎn)臂相連。

所述第三旋轉(zhuǎn)組件包括第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過(guò)同步傳動(dòng)件及第三減速器與末端旋轉(zhuǎn)法蘭相連。所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭及第三減速器裝在第二旋轉(zhuǎn)臂的外端部下方。

采用本發(fā)明后，升降臂負(fù)責(zé)第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂及末端旋轉(zhuǎn)法蘭的升降，并由第一旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；第一旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)，并由第二旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；第二旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動(dòng)末端旋轉(zhuǎn)法蘭做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，末端旋轉(zhuǎn)法蘭則由第三旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)其自轉(zhuǎn)。第一旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)組件可旋轉(zhuǎn)到第二旋轉(zhuǎn)臂之下；同樣第二旋轉(zhuǎn)臂也可通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)到第一旋轉(zhuǎn)臂之上；第一旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)組件可以旋轉(zhuǎn)到升降臂之上。從而使升降臂、第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂處于平行疊加狀態(tài)，形成為結(jié)構(gòu)緊湊、平行疊加的狀況。其各旋轉(zhuǎn)臂、末端旋轉(zhuǎn)法蘭能旋轉(zhuǎn)、伸縮、疊加，其占用空間小、工作效率高、工作覆蓋面大，能完全替代人工操作，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的安全性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖與實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置的伸展?fàn)顟B(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置的疊加狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所應(yīng)用的平行伸縮式雙臂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中第一、第二旋轉(zhuǎn)臂為中空布線式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2可知，本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置，包括升降臂60，所述升降臂60與第一旋轉(zhuǎn)組件61相接，該第一旋轉(zhuǎn)組件61通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)臂22與第二旋轉(zhuǎn)組件62相連，所述第二旋轉(zhuǎn)組件62通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)臂38與末端旋轉(zhuǎn)法蘭48相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48與第三旋轉(zhuǎn)組件63相連，該第三旋轉(zhuǎn)組件63則裝在第二旋轉(zhuǎn)臂38上。

第一旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到第二旋轉(zhuǎn)臂之下；同樣第二旋轉(zhuǎn)臂也通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到第一旋轉(zhuǎn)臂之上；第一旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)第一旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到升降臂之上。從而使升降臂(在下部)、第一旋轉(zhuǎn)臂(在中部)、第二旋轉(zhuǎn)臂(在上部)處于平行疊加狀態(tài)，形成結(jié)構(gòu)緊湊、平行疊加的狀況。

其中，所述第一旋轉(zhuǎn)組件61包括第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2(帶有絕對(duì)式編碼器，其裝在升降底座1內(nèi))，該第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2通過(guò)第一齒輪組8與第一穿線管11相連，所述第一穿線管11上通過(guò)第一減速器14(諧波式)與第一旋轉(zhuǎn)臂22相連；所述第二旋轉(zhuǎn)組件62包括第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23(帶有絕對(duì)式編碼器，其裝在蓋板21內(nèi))，該第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23通過(guò)第二齒輪組32與第二穿線管30相連，所述第二穿線管30上通過(guò)第二減速器28與第二旋轉(zhuǎn)臂38相連。所述第三旋轉(zhuǎn)組件63包括第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)40(帶有絕對(duì)式編碼器，其裝在罩板39內(nèi))，該第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)40通過(guò)同步傳動(dòng)件47(包括同步帶、同步輪)及第三減速器50與末端旋轉(zhuǎn)法蘭48相連。所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48及第三減速器50裝在第二旋轉(zhuǎn)臂38的外端部下方。升降底座與升降臂相鄰安裝，蓋板與第一旋轉(zhuǎn)臂相鄰，罩板與第二旋轉(zhuǎn)臂相鄰。如圖3所示，本發(fā)明所應(yīng)用的平行伸縮式雙臂機(jī)器人：該升降臂60通過(guò)滑塊64與機(jī)柜65內(nèi)的直線模組66相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48作為外部操作工件所使用的工裝夾具連接的接口。

升降臂60負(fù)責(zé)第一旋轉(zhuǎn)組件61、第一旋轉(zhuǎn)臂22，第二旋轉(zhuǎn)組件62、第二旋轉(zhuǎn)臂38，及第三旋轉(zhuǎn)組件63、末端旋轉(zhuǎn)法蘭48的整體升降，并由第一旋轉(zhuǎn)組件的第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2、第一齒輪組8、第一穿線管11、第一減速器14驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；第一旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)臂和第二旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)，并由第二旋轉(zhuǎn)組件的第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23、第二齒輪組32、第二穿線管30、第二減速器28驅(qū)動(dòng)第二旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；第二旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動(dòng)末端旋轉(zhuǎn)法蘭、第三旋轉(zhuǎn)組件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，末端旋轉(zhuǎn)法蘭由第三旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)其自轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的疊加狀態(tài)與伸展?fàn)顟B(tài)相比，伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)的第一、第二旋轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度比例大，疊加狀態(tài)則大大節(jié)約了其存放空間。手臂裝置原來(lái)都采用外部布線結(jié)構(gòu)，手臂旋轉(zhuǎn)時(shí)存在線路障礙，且外部布線造成外觀不夠整潔。本發(fā)明的第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂采用特殊的中空結(jié)構(gòu)走線，可實(shí)現(xiàn)360度全范圍的旋轉(zhuǎn)角度，增大了其工作空間覆蓋范圍。

參照附圖4，所述第一旋轉(zhuǎn)臂22與第一減速器14、第一穿線管11連接，該第一穿線管11、第一減速器14均具有第一中空式結(jié)構(gòu)71，第一旋轉(zhuǎn)臂22上(其中間處)具有中間過(guò)線孔72，所述第二旋轉(zhuǎn)臂38與第二減速器28(諧波式)、第二穿線管30連接，該第二穿線管30、第二減速器28均具有第二中空式結(jié)構(gòu)73。

所述第一旋轉(zhuǎn)臂上的第一穿線管11的第一中空式結(jié)構(gòu)71采用空心的第一穿線管和第一油封74結(jié)構(gòu)，使電線的布線線路從空心的第一穿線管內(nèi)穿過(guò)，第一油封用來(lái)保證第一減速器下的第一齒輪組的良好密封；第二旋轉(zhuǎn)臂上的第二中空式結(jié)構(gòu)73與第一中空式結(jié)構(gòu)71的結(jié)構(gòu)形式相同，所述第二旋轉(zhuǎn)臂上的第二穿線管30的第二中空式結(jié)構(gòu)73采用空心的第二穿線管和第二油封75結(jié)構(gòu)，使電線的布線線路從空心的第二穿線管內(nèi)穿過(guò)，第二油封75用來(lái)保證第二減速器下的第二齒輪組的良好密封。即平行式機(jī)械手臂的中空布線結(jié)構(gòu)，具有在手臂端部穿過(guò)兩個(gè)減速器中空結(jié)構(gòu)和手臂中部過(guò)線孔的特征。

如圖4所示的箭頭指示，電線(含氣路)76從第一穿線管11(及第一減速器14)的第一中空式結(jié)構(gòu)71穿過(guò)下壓后，再經(jīng)過(guò)第一旋轉(zhuǎn)臂22的中間過(guò)線孔72，最后通過(guò)第二穿線管30(及第二減速器28)的第二中空式結(jié)構(gòu)73。整個(gè)電線的布線線路全部在第一、第二旋轉(zhuǎn)臂的機(jī)械手臂內(nèi)部完成，從而可實(shí)現(xiàn)第一、第二旋轉(zhuǎn)臂的360度無(wú)障礙、順暢地旋轉(zhuǎn)，并每個(gè)旋轉(zhuǎn)臂具有外觀整潔的特點(diǎn)。