裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3-自由度手腕結(jié)構(gòu)和桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)合型機(jī)器人。具體是，桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的工具裝配軸上結(jié)合三自由度手腕裝置的工業(yè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]一般作為直角坐標(biāo)機(jī)器人比較典型的是在底面上固定設(shè)置的支撐框架上向直角水平方向有X軸框架向X軸方向被可滑動(dòng)地設(shè)置，該X軸框架上向直角垂直方向有Y軸框架向Z軸方向被可驅(qū)動(dòng)地設(shè)置，該Y軸框架的一側(cè)面有具備作業(yè)用手等的滑動(dòng)部件向Y軸方向可直交運(yùn)動(dòng)地安裝設(shè)置的系列型直角坐標(biāo)型機(jī)器人(見(jiàn)圖5(A))。
[0003]與系列型直角坐標(biāo)機(jī)器人不同，比較普遍的是基座上分別裝配兩個(gè)軸，其余一個(gè)軸裝配在兩個(gè)軸中的某一個(gè)軸上，可向XYZ方向?qū)嵤?qū)動(dòng)的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(見(jiàn)圖5⑶)。
[0004]桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人是將作業(yè)對(duì)象物裝配在與基座置于水平的X軸，將作業(yè)工具裝配在與X軸垂直方向的Z軸，利用控制程序?qū)嵤┳鳂I(yè)的機(jī)器人。
[0005]桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人與大型制造用機(jī)器人不同，屬于大小只有桌子程度的中小型機(jī)器人，主要應(yīng)用于家電、移動(dòng)工具、汽車等精密IT產(chǎn)品生產(chǎn)，但從作業(yè)工具的作業(yè)方向上自由度為0，故在作業(yè)工具方向需要變更的作業(yè)的應(yīng)用上受到一些限制。因此須從提高桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人效率的角度進(jìn)一步實(shí)施開(kāi)發(fā)。
[0006]為提高桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的效率，大韓民國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)10-2012-0055970公開(kāi)了一種“裝載分度器的桌面式自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)”。
[0007]大韓民國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)10-2012-0055970的桌面式機(jī)器人是為提高作業(yè)效率，在作業(yè)對(duì)象即放置產(chǎn)品的支架上裝配旋轉(zhuǎn)分度器和盤，與作業(yè)工具作業(yè)時(shí)，使產(chǎn)品按既定角度旋轉(zhuǎn)，改善可調(diào)整作業(yè)方向的1-自由度，但從需要調(diào)整方向的作業(yè)上的應(yīng)用上仍然受到限制。
[0008](先有技術(shù)文獻(xiàn))
[0009](專利文獻(xiàn))
[0010](專利文獻(xiàn)I)大韓民國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)10-2012-0055970

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011](技術(shù)問(wèn)題)
[0012]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)合可確保桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的作業(yè)用手的3自由度的手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人。
[0013]并提供一種可控制終端受動(dòng)器姿勢(shì)的具有3自由度的手腕裝置上應(yīng)用6自由度并聯(lián)機(jī)器人的手腕部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由桌面式機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人結(jié)合形成的一種新型桌面式機(jī)器人。
[0014](技術(shù)方案)
[0015]為解決所述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，提供一種裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括:桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人，X軸驅(qū)動(dòng)部、Y軸驅(qū)動(dòng)部和Z軸驅(qū)動(dòng)部相互向直角方向?qū)嵤┲本€運(yùn)動(dòng)；以及手腕裝置，裝配在所述Z軸驅(qū)動(dòng)部上，利用通過(guò)驅(qū)動(dòng)源以各個(gè)旋轉(zhuǎn)軸為準(zhǔn)實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一至第三旋轉(zhuǎn)部件實(shí)現(xiàn)3-自由度。
[0016]優(yōu)選地，所述手腕裝置上裝配有作業(yè)工具，所述X軸驅(qū)動(dòng)部或Y軸驅(qū)動(dòng)部上附著作業(yè)對(duì)象物。
[0017]所述X軸驅(qū)動(dòng)部與位于基座上面的X軸導(dǎo)桿可滑動(dòng)地連接；所述Y軸驅(qū)動(dòng)部與由裝配在所述基座兩側(cè)面的一對(duì)縱向支撐軸和連接所述一對(duì)縱向支撐軸的橫向支撐軸組成的吊架型支撐軸的所述橫向支撐軸即Y軸導(dǎo)桿可滑動(dòng)地連接；所述Z軸驅(qū)動(dòng)部與連接于所述Y軸驅(qū)動(dòng)部的Z軸導(dǎo)桿可滑動(dòng)地連接。
[0018]所述X軸驅(qū)動(dòng)部與位于基座上面的X軸導(dǎo)桿可滑動(dòng)地連接；所述Y軸驅(qū)動(dòng)部與連接于所述X軸驅(qū)動(dòng)部的Y軸導(dǎo)桿可滑動(dòng)地連接；所述Z軸驅(qū)動(dòng)部固定在所述基座的兩側(cè)面上裝配的一對(duì)縱向支撐軸和連接所述一對(duì)縱向支撐軸的橫向支撐軸上。
[0019]所述手腕裝置的組成包括:手腕部，由以第一至第三旋轉(zhuǎn)軸為準(zhǔn)相互分別向相互直角方向旋轉(zhuǎn)的第一至第三旋轉(zhuǎn)部件組成；三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，為了以所述手腕部和接頭部為介質(zhì)傳遞動(dòng)力而連接；三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，向所述三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸傳遞旋轉(zhuǎn)力。
[0020]所述桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人位于與地面形成水平的基座上；所述手腕裝置的組成包括:手腕部，實(shí)現(xiàn)連接于所述Z軸驅(qū)動(dòng)部的手腕部；驅(qū)動(dòng)部，向所述手腕部傳遞驅(qū)動(dòng)力，與所述基座形成水平面的同時(shí)裝配在位于上部的基準(zhǔn)面。
[0021](有益效果)
[0022]根據(jù)上述的有關(guān)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的有益效果是，提供一種結(jié)合可確保桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人作業(yè)用手3自由度的手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人。
[0023]可以對(duì)可控制終端受動(dòng)器姿勢(shì)的具有3自由度的手腕裝置應(yīng)用6自由度并聯(lián)機(jī)器人的手腕部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由桌面式機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人結(jié)合實(shí)現(xiàn)一種新型的工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
[0024]與傳統(tǒng)的6自由度并聯(lián)機(jī)器人相比，可以實(shí)現(xiàn)相同的6自由度機(jī)器人的同時(shí)作業(yè)領(lǐng)域廣泛，也可以降低制造成本而具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，基座上裝配可驅(qū)動(dòng)手腕的電機(jī)而擁有手腕重量輕且體積小的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的透視圖；
[0026]圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的透視圖；
[0027]圖3是本發(fā)明的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的3-自由度手腕結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖4是本發(fā)明的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的3-自由度手腕裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0029]圖5是傳統(tǒng)的直角坐標(biāo)機(jī)器人的例不圖。
[0030](符號(hào)說(shuō)明)
[0031]100，200:裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)型機(jī)器人
[0032]110，210:桌面式直角坐標(biāo)型機(jī)器人
[0033]120,220:手腕裝置111,211:基座
[0034]112，212: X軸驅(qū)動(dòng)部113，213: Y軸驅(qū)動(dòng)部
[0035]114，214: Z軸驅(qū)動(dòng)部115,215:吊架型支撐軸
[0036]115a, 215a:縱向支撐軸 115b:Y軸導(dǎo)桿
[0037]215b:橫向支撐軸116，216:X軸導(dǎo)桿
[0038]117，223:Z 軸導(dǎo)桿118,218:殼
[0039]118a, 218a:上面基座121，221:手腕部
[0040]122，222:接頭部123，223:驅(qū)動(dòng)軸
[0041]311，312，313:旋轉(zhuǎn)部件 311a, 312a, 313a:旋轉(zhuǎn)軸
[0042]411a, 411b, 411c:驅(qū)動(dòng)電機(jī) 412，413，414:支架組件
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及其作用效果詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人的透視圖
[0045]如圖1所示，本發(fā)明的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(100)其組成大體上包括桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(110)和3-自由度手腕裝置(120)。
[0046]桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(110)以基座(111)為準(zhǔn)有兩個(gè)軸分別裝配在基座(111)上，剩余一個(gè)軸裝配在上述兩個(gè)軸中的一個(gè)軸。
[0047]基座上有X軸驅(qū)動(dòng)部(112)裝配在基座(111)上面向X軸方向驅(qū)動(dòng)，吊架型支撐軸(115)裝配在基座(111)兩側(cè)面的狀態(tài)下，Y軸驅(qū)動(dòng)部(113)以吊架型支撐軸(115)為準(zhǔn)向Y軸方向驅(qū)動(dòng)，Z軸驅(qū)動(dòng)部(114)以吊架型支撐軸(115)和Y軸驅(qū)動(dòng)部(113)為準(zhǔn)向Z軸方向驅(qū)動(dòng)。
[0048]吊架型支撐軸(115)由裝配在基座(111)兩側(cè)面且置于縱向的一對(duì)縱向支撐軸(115a)和將一對(duì)縱向支撐軸(115a)水平連接的橫向支撐軸即Y軸導(dǎo)桿(115b)的交叉角型形成。
[0049]X軸驅(qū)動(dòng)部(112)與基座(111)上面形成的(或裝配的)X軸導(dǎo)桿部(116)可實(shí)施滑動(dòng)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)地結(jié)合，Y軸驅(qū)動(dòng)部(113)與Y軸導(dǎo)桿(115b)結(jié)合，可向Y軸方向?qū)嵤┗瑒?dòng)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，Z軸驅(qū)動(dòng)部(114)與Z軸導(dǎo)桿(117)結(jié)合，可向Z軸方向?qū)嵤┗瑒?dòng)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。Z軸導(dǎo)桿(117)的一側(cè)面與Y軸驅(qū)動(dòng)部(113)結(jié)合，另一側(cè)面與Z軸驅(qū)動(dòng)部(114)
彡口口 ?
[0050]桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(110)的外側(cè)可以形成可構(gòu)成外箱的殼(118)。
[0051]殼(118)的上面基座(118a)形成3_自由度手腕裝置(120)的驅(qū)動(dòng)部被固定裝配的基準(zhǔn)平面。
[0052]實(shí)現(xiàn)3-自由度的手腕部(121)裝配在Z軸驅(qū)動(dòng)部(114)，最終使作業(yè)工具(終端受動(dòng)器)裝配在手腕部(121)上，作業(yè)對(duì)象物附著在X軸驅(qū)動(dòng)部(112)上。
[0053]手腕部(121)以接頭部(122)為介質(zhì)與驅(qū)動(dòng)軸(123)連接，驅(qū)動(dòng)軸(123)與驅(qū)動(dòng)部(124)結(jié)合，驅(qū)動(dòng)部(124)則固定在上面基座(118a)上。
[0054]由此，本發(fā)明的裝配3-自由度手腕裝置的桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(100)可實(shí)現(xiàn)由應(yīng)用桌面式直角坐標(biāo)機(jī)器人(110)的XYZ軸3-自由度直線運(yùn)動(dòng)與應(yīng)用手腕裝置(120)的3-自由度運(yùn)動(dòng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)6-自由度運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)機(jī)器人。
[0055]3-自由度手腕裝置