一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速搬運機器人是代替人類勞動，完成快速搬運工作的一種工業(yè)機器人，廣泛應(yīng)用于輕工、醫(yī)藥、食品和電子等行業(yè)的自動化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝等作業(yè)往往需要末端執(zhí)行器在空間中進(jìn)行高速作業(yè)的機械手，但以往的高速搬運機器人的在搬運速度提高的條件下精度就會有所下降，而且自由度通常只有三個或以下，操作空間小，運動靈活性也不尚。
[0003]有些搬運機器人的驅(qū)動電機安置在機器人關(guān)節(jié)上，增加了機器人的承載，使慣量增大、誤差累積增大，容易產(chǎn)生沖擊，造成機器人運動不平穩(wěn)，準(zhǔn)確度低，難以滿足高速、精確等搬運要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有高速搬運機器人機構(gòu)中存在的技術(shù)問題，提供一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)，包括有豎直運動驅(qū)動電機、電機底座、末端執(zhí)行機構(gòu)載臺，滾珠絲杠通過絲杠軸承、絲杠軸承套、軸承外圈支撐套安裝于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，滾珠絲杠配合有固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺內(nèi)的滾珠絲桿螺母，絲桿大帶輪通過絲杠帶輪連接法蘭固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，豎直運動驅(qū)動電機上連接有與絲桿大帶輪傳動連接的絲桿小帶輪，末端執(zhí)行機構(gòu)載臺內(nèi)通過花鍵螺母、花鍵軸承套安裝有花鍵軸承，花鍵軸承內(nèi)花鍵配合有與滾珠絲杠平行設(shè)置的光軸導(dǎo)柱，光軸導(dǎo)柱下端通過固定安裝有動平臺、法蘭，滾珠絲杠下端固定安裝于動平臺內(nèi)。
[0006]所述的絲桿大帶輪下方設(shè)有帶輪擋圈，絲桿大帶輪與絲桿小帶輪之間套裝有傳動帶。
[0007]本發(fā)明的末端執(zhí)行器即可實現(xiàn)平動和垂直運動，又可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，增加了一個轉(zhuǎn)動自由度，這樣可實現(xiàn)運動靈活性高，操作空間大，高精確的搬運要求；所述的水平位置驅(qū)動機構(gòu)含有一個平行四邊形結(jié)構(gòu)，同時包含兩組主動臂，增加機器人的剛度，提高承載能力；本發(fā)明含有四組伺服電機其中三組安裝在機架的內(nèi)部，實現(xiàn)電機與外部工作環(huán)境的隔離，在很大程度上對電機設(shè)備起到保護(hù)作用，同時又能減少沖擊，提高機器人運動的平穩(wěn)性。
[0008]本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:
本發(fā)明由水平位置驅(qū)動機構(gòu)、豎直位置驅(qū)動機構(gòu)和姿態(tài)驅(qū)動機構(gòu)；可實現(xiàn)末端執(zhí)行器的平動、豎直運動和轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的水平位置驅(qū)動機構(gòu)的第一水平運動主動臂、第二水平運動主動臂由不同驅(qū)動裝置提供動力。驅(qū)動采用伺服系統(tǒng)，動作精確，操作靈活。
[0009]本發(fā)明所提供的機器人機構(gòu)，分別以不同驅(qū)動支鏈來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的二平動一垂直運動和轉(zhuǎn)動運動，有效提高了機構(gòu)的靈活性，增大末端執(zhí)行器的操作空間，實現(xiàn)了并聯(lián)與串聯(lián)機器人機構(gòu)的組合，同時較好地保持了機構(gòu)的慣性小，高速度高加速度，高定位精度和重復(fù)定位精度的特點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的絲桿帶輪的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)，包括有豎直運動驅(qū)動電機1、電機底座3、末端執(zhí)行機構(gòu)載臺2，滾珠絲杠4通過絲杠軸承5、絲杠軸承套6、軸承外圈支撐套7安裝于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺2上，滾珠絲杠4配合有固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺2內(nèi)的滾珠絲桿螺母8，絲桿大帶輪9通過絲杠帶輪連接法蘭10固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺2上，絲桿大帶輪9下方設(shè)有帶輪擋圈18，絲桿大帶輪9與絲桿小帶輪11之間套裝有傳動帶12，豎直運動驅(qū)動電機I上連接有與絲桿大帶輪9傳動連接的絲桿小帶輪11，末端執(zhí)行機構(gòu)載臺2內(nèi)通過花鍵螺母19、花鍵軸承套13安裝有花鍵軸承14，花鍵軸承14內(nèi)花鍵配合有與滾珠絲杠4平行設(shè)置的光軸導(dǎo)柱15，光軸導(dǎo)柱15下端通過固定安裝有動平臺16、法蘭17，滾珠絲杠4下端固定安裝于動平臺16內(nèi)。
[0013]本發(fā)明豎直位置驅(qū)動機構(gòu)與所述的末端執(zhí)行機構(gòu)相連接，豎直位置驅(qū)動機構(gòu)和所述的末端執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是:所述的豎直運動驅(qū)動電機安裝在所述的電機底座上并用緊定螺釘固定在所述的末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上；所述的絲杠大帶輪與帶輪擋圈連接并通過所述的絲杠帶輪連接法蘭與所述的絲杠軸承套相連接，并用所述的滾珠絲杠螺母固定，所述的絲杠軸承套與所述的絲杠軸承相配合并通過所述的絲杠軸承外圈支撐套和絲杠軸承外圈端蓋固定在所述的末端執(zhí)行機構(gòu)載臺中；所述的滾珠絲杠與所述的滾珠絲杠螺母相配合；所述的絲杠小帶輪通過鍵配合在所述的豎直運動驅(qū)動電機中的電機軸上；所述的絲杠大帶輪與所述的絲杠小帶輪通過所述的傳動帶傳遞動力；所述的光軸導(dǎo)柱與所述的花鍵軸承套是間隙配合，并通過所述的花鍵軸承和所述的花鍵軸承端外圈蓋固定在所述的末端執(zhí)行機構(gòu)載臺中；所述的滾珠絲杠下端固結(jié)在所述的動平臺中；所述的光軸導(dǎo)柱下部與所述的動平臺通過所述的螺母上下固定；所述的法蘭固結(jié)在光軸導(dǎo)柱下端；從而實現(xiàn)所述的光軸導(dǎo)柱帶動所述的法蘭的上下運動；所述的末端執(zhí)行機構(gòu)載臺的一端與所述的平移桿之間、所述的末端執(zhí)行機構(gòu)載臺的另一端與所述的連桿之間都是通過所述的軸承連接；所述的豎直運動驅(qū)動電機采用交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)；所述的軸承的類型相同。
【主權(quán)項】
1.一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，包括有豎直運動驅(qū)動電機、電機底座、末端執(zhí)行機構(gòu)載臺，滾珠絲杠通過絲杠軸承、絲杠軸承套、軸承外圈支撐套安裝于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，滾珠絲杠配合有固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺內(nèi)的滾珠絲桿螺母，絲桿大帶輪通過絲杠帶輪連接法蘭固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，豎直運動驅(qū)動電機上連接有與絲桿大帶輪傳動連接的絲桿小帶輪，末端執(zhí)行機構(gòu)載臺內(nèi)通過花鍵螺母、花鍵軸承套安裝有花鍵軸承，花鍵軸承內(nèi)花鍵配合有與滾珠絲杠平行設(shè)置的光軸導(dǎo)柱，光軸導(dǎo)柱下端通過固定安裝有動平臺、法蘭，滾珠絲杠下端固定安裝于動平臺內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，所述的絲桿大帶輪下方設(shè)有帶輪擋圈，絲桿大帶輪與絲桿小帶輪之間套裝有傳動帶。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四自由度高速搬運機器人豎直位置驅(qū)動機構(gòu)，包括有豎直運動驅(qū)動電機、電機底座、末端執(zhí)行機構(gòu)載臺，滾珠絲杠通過絲杠軸承、絲杠軸承套、軸承外圈支撐套安裝于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，滾珠絲杠配合有固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺內(nèi)的滾珠絲桿螺母，絲桿大帶輪通過絲杠帶輪連接法蘭固定于末端執(zhí)行機構(gòu)載臺上，豎直運動驅(qū)動電機上連接有與絲桿大帶輪傳動連接的絲桿小帶輪，本發(fā)明有效提高了機構(gòu)的靈活性，增大末端執(zhí)行器的操作空間，實現(xiàn)了并聯(lián)與串聯(lián)機器人機構(gòu)的組合，同時較好地保持了機構(gòu)的慣性小，高速度高加速度，高定位精度和重復(fù)定位精度的特點。
【IPC分類】B25J19-00
【公開號】CN104827488
【申請?zhí)枴緾N201510175260
【發(fā)明人】劉冀魯, 劉凌云, 史志民, 章大林, 馮鳳來, 趙正平, 趙愛平, 史晗
【申請人】馬鞍山鼎泰稀土新材料股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月14日