本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種四軸機(jī)械手。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,為企業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)支柱,促使企業(yè)朝智能化及高集成化等的方向邁進(jìn),而機(jī)械手就是企業(yè)所研發(fā)的智能化的產(chǎn)品中一種。為了減輕操作人員的負(fù)擔(dān),或者替代操作人員進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè),都離不開(kāi)機(jī)械手的應(yīng)用。通過(guò)機(jī)械手去替代操作人員的操作,因而達(dá)到提高效果或保護(hù)操作人員的目的,因此使得機(jī)械手在自動(dòng)化生產(chǎn)的場(chǎng)合得到廣泛地應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械手來(lái)說(shuō),由于它通過(guò)模仿人手的結(jié)構(gòu)而具有人手的運(yùn)動(dòng)功能,故機(jī)械手是包含眾多的驅(qū)動(dòng)裝置。目前市場(chǎng)上機(jī)械手使用的減速機(jī)大多數(shù)諧波減速機(jī),只能載重3.5KG,高度旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)承受不良。對(duì)于能做四軸運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)有機(jī)械手來(lái)說(shuō),由于其各驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置不合理,故存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)及運(yùn)動(dòng)精度低下的缺陷,從而不利于現(xiàn)有的機(jī)械手適應(yīng)于工藝要求高的場(chǎng)合。
因此,有必要提供一種新的四軸機(jī)械手來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種四軸機(jī)械手,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積較小,承載能力強(qiáng),運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且運(yùn)動(dòng)精度高。
本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:一種四軸機(jī)械手,其包括底座、固定在所述底座上的第一驅(qū)動(dòng)件、受所述第一驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一減速機(jī)、固定在所述第一減速機(jī)旋轉(zhuǎn)端的大臂、固定在所述大臂末端的第二驅(qū)動(dòng)件、受所述第二驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第二減速機(jī)、固定在所述第二減速機(jī)旋轉(zhuǎn)端的小臂、固定在所述小臂末端的運(yùn)動(dòng)模組以及固定在所述小臂上方且包裹住所述運(yùn)動(dòng)模組的小臂殼體,所述第一減速機(jī)與所述第二減速機(jī)均為RV減速機(jī)。
進(jìn)一步的,所述大臂與所述小臂均水平設(shè)置且進(jìn)行水平面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步的,所述小臂末端設(shè)置有第一通孔。
進(jìn)一步的,所述運(yùn)動(dòng)模組包括固定在所述小臂上的第三驅(qū)動(dòng)件與第四驅(qū)動(dòng)件、穿過(guò)所述第一通孔的花鍵螺桿、與所述花鍵螺桿配合傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)螺母、固定在所述旋轉(zhuǎn)螺母下方的第一齒輪、套設(shè)在所述花鍵螺桿上且位于所述旋轉(zhuǎn)螺母下方的花鍵外筒以及固定在所述花鍵外筒上方的第二齒輪。
進(jìn)一步的,所述小臂圍繞所述第一通孔周邊設(shè)置有凸起,所述花鍵外筒承載于所述凸起上。
進(jìn)一步的,所述凸起表面固定有支撐柱,所述支撐柱上方設(shè)置有固定在所述支撐柱上的蓋板。
進(jìn)一步的,所述旋轉(zhuǎn)螺母包括螺母內(nèi)圈以及與所述螺母內(nèi)圈可進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的螺母外圈,所述螺母外圈與所述蓋板固定連接,所述第一齒輪固定在所述螺母內(nèi)圈上。
進(jìn)一步的,所述花鍵外筒包括外筒內(nèi)圈以及與所述外筒內(nèi)圈可進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的外筒外圈,所述外筒外圈與所述凸起固定連接,所述第二齒輪固定在所述外筒內(nèi)圈上。
進(jìn)一步的,所述第三驅(qū)動(dòng)件與所述第一齒輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接,所述第四驅(qū)動(dòng)件與所述第二齒輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型一種四軸機(jī)械手的有益效果在于:其能夠?qū)崿F(xiàn)高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,且RV減速機(jī)的體積相比于諧波減速機(jī)的體積較小,有助于縮小機(jī)械手的整體空間體積,可提高適用范圍。在軸與軸臂之間的關(guān)節(jié)處采用RV減速機(jī)來(lái)承受旋轉(zhuǎn)時(shí)的扭力,使得運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng),保證了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)模組與小臂的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中小臂殼體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中小臂殼體內(nèi)熱量的流動(dòng)路徑示意圖;
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例安裝狀態(tài)示意圖之一;
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例安裝狀態(tài)示意圖之二;
圖中數(shù)字表示:
100四軸機(jī)械手;1底座,11第一安裝板,12第二安裝板;2第一驅(qū)動(dòng)件;3第一減速機(jī);4大臂;5第二驅(qū)動(dòng)件;6第二減速機(jī);7小臂,71第一通孔,72凸起,73支撐柱,74蓋板;8運(yùn)動(dòng)模組,81第三驅(qū)動(dòng)件,82第四驅(qū)動(dòng)件,83花鍵螺桿,84旋轉(zhuǎn)螺母,85第一齒輪,86花鍵外筒,87第二齒輪;9小臂殼體,91臺(tái)階面,92斜坡面,93第一排氣口,94第二排氣口,95第二通孔,96第三通孔。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例:
請(qǐng)參照?qǐng)D1-圖7,本實(shí)施例為四軸機(jī)械手100,其包括底座1、固定在底座1上的第一驅(qū)動(dòng)件2、受第一驅(qū)動(dòng)件2驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一減速機(jī)3、固定在第一減速機(jī)3旋轉(zhuǎn)端的大臂4、固定在大臂4末端的第二驅(qū)動(dòng)件5、受第二驅(qū)動(dòng)件5驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第二減速機(jī)6、固定在第二減速機(jī)6旋轉(zhuǎn)端的小臂7、固定在小臂7末端的運(yùn)動(dòng)模組8以及固定在小臂7上方且包裹住運(yùn)動(dòng)模組8的小臂殼體9。
底座1呈L型且包括第一安裝板11以及與第一安裝板11垂直設(shè)置的第二安裝板12。第一安裝板11與第二安裝板12的四周邊緣均布設(shè)置有若干安裝孔。將底座設(shè)置成L型,能夠靈活的根據(jù)客戶的工作環(huán)境需求進(jìn)行正安裝或反安裝,也可將多個(gè)本實(shí)施例安裝在同一個(gè)機(jī)構(gòu)上使用,使得安裝方便靈活通用。
大臂4與小臂7均水平設(shè)置且進(jìn)行水平面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
第一減速機(jī)與第二減速機(jī)均為RV減速機(jī),其能夠?qū)崿F(xiàn)高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,且RV減速機(jī)的體積相比于諧波減速機(jī)的體積較小,有助于縮小機(jī)械手的整體空間體積,可提高適用范圍。在軸與軸臂之間的關(guān)節(jié)處采用RV減速機(jī)來(lái)承受旋轉(zhuǎn)時(shí)的扭力,使得運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng),保證了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。
小臂7末端設(shè)置有第一通孔71。
運(yùn)動(dòng)模組8包括固定在小臂7上的第三驅(qū)動(dòng)件81與第四驅(qū)動(dòng)件82、穿過(guò)第一通孔71的花鍵螺桿83、與花鍵螺桿83配合傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)螺母84、固定在旋轉(zhuǎn)螺母84下方的第一齒輪85、套設(shè)在花鍵螺桿83上且位于旋轉(zhuǎn)螺母84下方的花鍵外筒86以及固定在花鍵外筒86上方的第二齒輪87。
小臂7圍繞第一通孔71周邊設(shè)置有凸起72,花鍵外筒86承載于凸起72上,凸起72表面固定有支撐柱73。支撐柱73上方設(shè)置有固定在支撐柱73上的蓋板74。蓋板74壓住旋轉(zhuǎn)螺母84的上表面。第三驅(qū)動(dòng)件81與第一齒輪85通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接,第四驅(qū)動(dòng)件82與第二齒輪87通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接。
旋轉(zhuǎn)螺母84包括螺母內(nèi)圈(圖中未標(biāo)示)以及與所述螺母內(nèi)圈可進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的螺母外圈(圖中未標(biāo)示)。所述螺母外圈與蓋板74固定連接,第一齒輪85固定在所述螺母內(nèi)圈上。
花鍵外筒86包括外筒內(nèi)圈(圖中未標(biāo)示)以及與所述外筒內(nèi)圈可進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的外筒外圈(圖中未標(biāo)示)。所述外筒外圈與凸起72固定連接,第二齒輪87固定在所述外筒內(nèi)圈上。
花鍵螺桿83采用的是滾珠螺桿花鍵,是在一根軸上交叉地開(kāi)設(shè)滾珠螺桿溝槽與滾珠花鍵溝槽,在各自螺母的外圓上直接裝入專用的支撐軸承的直線、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置。當(dāng)有且僅有第三驅(qū)動(dòng)件81驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母84進(jìn)行正向或反向旋轉(zhuǎn)時(shí),便可實(shí)現(xiàn)花鍵螺桿83的直上直下運(yùn)動(dòng);當(dāng)?shù)谌?qū)動(dòng)件81與第四驅(qū)動(dòng)件82同時(shí)同向分別驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母84、花鍵外筒86進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí),便可實(shí)現(xiàn)花鍵螺桿83的原地正轉(zhuǎn)或原地反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)且僅當(dāng)?shù)谒尿?qū)動(dòng)件82驅(qū)動(dòng)花鍵外筒86進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí),便可實(shí)現(xiàn)花鍵螺桿83的螺旋運(yùn)動(dòng)。
采用花鍵螺桿傳動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模組8的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作,僅用一根軸便可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手末端所需的所有運(yùn)動(dòng),一方面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)省材料;另一方面減小了整個(gè)裝置的體積與重量,使得使用范圍更廣。
小臂殼體9下部輪廓與小臂7外圍輪廓仿形。小臂殼體9的外圍輪廓尺寸自下而上逐漸縮小,且沿著其外圍表面形成有臺(tái)階面91。小臂殼體9的上表面對(duì)應(yīng)于第四驅(qū)動(dòng)件82的上方位置設(shè)置有斜坡面92。斜坡面92上設(shè)置有貫通內(nèi)外的第一排氣口93。小臂殼體9上表面對(duì)應(yīng)于第三驅(qū)動(dòng)件81的上方位置設(shè)置有貫通內(nèi)外的第二排氣口94。小臂殼體9的上表面末端設(shè)置有供花鍵外筒86穿過(guò)的第二通孔95,其位于第二驅(qū)動(dòng)件5的上方位置設(shè)置有供導(dǎo)線穿過(guò)的第三通孔96。
小臂殼體9設(shè)置成“下部胖、上部瘦”的結(jié)構(gòu)形式,使得第二驅(qū)動(dòng)件5、第三驅(qū)動(dòng)件81與第四驅(qū)動(dòng)件82產(chǎn)生的熱量能夠在小臂殼體9內(nèi)形成盤旋上升的形式,而不會(huì)始終處于內(nèi)部死循環(huán)狀態(tài);另外在其上表面設(shè)置有兩處排氣口,并具有一定高度差,便于其中一排氣口進(jìn)氣、另一排氣口出氣,從而使得小臂殼體9內(nèi)部的熱量能夠排出,且外界的冷空氣能夠進(jìn)入小臂殼體9內(nèi)部,從而構(gòu)成循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng),有效的、快速的降低小臂殼體9內(nèi)部的溫度,保護(hù)驅(qū)動(dòng)件,從而保證了運(yùn)動(dòng)精度。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。