七轴机器人的制作方法

专利2022-11-15  71


本实用新型涉及机器人的技术领域,更具体地说,是涉及一种七轴机器人。



背景技术:

在当前国际社会大背景下,随着人口红利的不断减少,工业生产成本不断提高。为解决这个问题,进一步解放生产力,并再次提高工业生产效率,减少运营成本,传统制造型企业开始重视“智能制造”这一概念,并将其结合实际投入生产环节,而机器人作为其中的主力,越来越广泛地被应用于各种工业生产环节,然而,目前市面上的机器手的运动轴数最多是六轴的,这些六轴机器手的作业半径小,不能灵活适应不同的工作环境,适应性差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷,提供一种七轴机器人。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种七轴机器人,包括一轴固定底座、二轴连杆臂、三轴座、四轴主臂、五轴座、六轴前臂和七轴座,所述一轴固定底座与二轴连杆臂的一端转动连接,所述一轴固定底座与二轴连杆臂的一端之间设置有第一旋转驱动装置,所述二轴连杆臂的另一端与三轴座转动连接,所述二轴连杆臂与三轴座之间设置有第二旋转驱动装置,所述三轴座与四轴主臂的一端转动连接,所述三轴座与四轴主臂的一端之间设置有第三旋转驱动装置,所述四轴主臂的另一端与五轴座转动连接,所述四轴主臂的另一端与五轴座之间设置有第四旋转驱动装置,所述五轴座与六轴前臂的一端转动连接,所述五轴座与六轴前臂的一端之间设置有第五旋转驱动装置,所述七轴座与六轴前臂的另一端转动连接,所述七轴座与六轴前臂的另一端之间设置有第六旋转驱动装置,所述七轴座上设置有第七旋转驱动装置。

作为优选的实施方式,所述第一旋转驱动装置包括第一伺服电机、第一减速机和齿轮套轴,所述第一减速机安装在一轴固定底座的顶部,所述第一伺服电机安装在二轴连杆臂的一端,所述齿轮套轴安装在第一伺服电机的输出轴上,所述齿轮套轴的齿轮部位与第一减速机上设置的齿轮相啮合。

作为优选的实施方式,所述第二旋转驱动装置包括第二伺服电机和第二减速机,所述第二减速机安装在二轴连杆臂的另一端设置的凹位中,所述第二伺服电机朝下安装在三轴座的下部腔室中,所述第二伺服电机的输出轴与第二减速机传动连接,以带动三轴座转动。

作为优选的实施方式,所述第三旋转驱动装置包括第三伺服电机和第三减速机,所述第三伺服电机安装在三轴座的前端腔室中,所述第三减速机安装在四轴主臂的一端,所述第三伺服电机的输出轴与第三减速机传动连接,以带动四轴主臂转动。

作为优选的实施方式,所述第四旋转驱动装置包括第四伺服电机和第四减速机,所述第四伺服电机安装在五轴座的下端腔室中,所述第四减速机安装在四轴主臂的另一端,所述第四伺服电机的输出轴与第四减速机传动连接,以带动五轴座转动。

作为优选的实施方式,所述第五旋转驱动装置包括第五伺服电机、第五减速机、第一同步轮、第二同步轮和第一同步带,所述第五伺服电机通过第一电机安装板安装在五轴座的上端腔室中,所述第五减速机安装在五轴座的上端腔室中,所述第五减速机的输出端与六轴前臂的一端相连接,所述第一同步轮安装在第五伺服电机的输出轴上,所述第二同步轮安装在第五减速机的输入端,所述第一同步轮通过第一同步带与第二同步轮同步连接。

作为优选的实施方式,所述第六旋转驱动装置包括第六伺服电机、第三同步轮、第四同步轮、第二同步带和第六减速机,所述第六伺服电机通过第二电机安装板安装在六轴前臂的前端内部,所述第六减速机安装在六轴前臂内,所述第六减速机的输出端伸出六轴前臂与七轴座相连接,所述第三同步轮安装在第六伺服电机的输出轴上,所述第四同步轮安装在第六减速机的输入轴上,所述第三同步轮通过第二同步带与第四同步轮同步连接。

作为优选的实施方式,所述第七旋转驱动装置包括第七伺服电机和第七减速机,所述第七伺服电机安装在七轴座内部,所述第七减速机安装在七轴座的前端,所述第七伺服电机的输出轴与第七减速机的输入端相连接。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

本实用新型的结构简单、新颖,设计合理,相比于传统的六轴机器手多了一条运动轴,加大了机器人的作业半径,提升了机器人的灵活性,使到机器人能够适应不同的工作环境,大大提升了机器人的工业实用性范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的七轴机器人的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的七轴机器人的二轴连杆臂与一轴固定底座的连接示意图;

图3是本实用新型实施例提供的七轴机器人的二轴连杆臂、三轴座、四轴主臂和五轴座的安装示意图;

图4是本实用新型实施例提供的七轴机器人的五轴座部位的装配示意图;

图5是本实用新型实施例提供的七轴机器人的六轴前臂部位的装配示意图;

图6是本实用新型实施例提供的七轴机器人的七轴座部位的装配示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图6,本实用新型的实施例提供了一种七轴机器人,包括一轴固定底座1、二轴连杆臂2、三轴座3、四轴主臂4、五轴座5、六轴前臂6和七轴座7等部件,下面将对各个组成部分的结构及其工作原理进行说明。

二轴连杆臂2水平布置,一轴固定底座1与二轴连杆臂2的一端转动连接,一轴固定底座1与二轴连杆臂2的一端之间设置有第一旋转驱动装置。

优选的,第一旋转驱动装置包括第一伺服电机11、第一减速机12和齿轮套轴14,第一减速机12安装在一轴固定底座1的顶部,第一伺服电机11安装在二轴连杆臂2的一端,齿轮套轴14安装在第一伺服电机11的输出轴上,齿轮套轴14的齿轮部位与第一减速机12上设置的齿轮121相啮合。

二轴连杆臂2的另一端与三轴座3转动连接,二轴连杆臂2与三轴座3之间设置有第二旋转驱动装置。

较佳的,第二旋转驱动装置可以包括第二伺服电机21和第二减速机22,第二减速机2安装在二轴连杆臂2的另一端设置的凹位中,第二伺服电机21朝下安装在三轴座3的下部腔室中,第二伺服电机21的输出轴与第二减速机22传动连接,以带动三轴座3转动。

三轴座3与四轴主臂4的一端转动连接,三轴座3与四轴主臂4的一端之间设置有第三旋转驱动装置。

具体而言,第三旋转驱动装置可以包括第三伺服电机31和第三减速机32,第三伺服电机31安装在三轴座3的前端腔室中,第三减速机32安装在四轴主臂4的一端,第三伺服电机31的输出轴与第三减速机32传动连接,以带动四轴主臂4转动。

四轴主臂4的另一端与五轴座5转动连接,四轴主臂4的另一端与五轴座5之间设置有第四旋转驱动装置。

实施时,第四旋转驱动装置可以包括第四伺服电机41和第四减速机42,第四伺服电机41安装在五轴座5的下端腔室中,第四减速机42安装在四轴主臂4的另一端,第四伺服电机41的输出轴与第四减速机42传动连接,以带动五轴座5转动。

五轴座5与六轴前臂6的一端转动连接,五轴座5与六轴前臂6的一端之间设置有第五旋转驱动装置。

作为优选,第五旋转驱动装置包括第五伺服电机51、第五减速机52、第一同步轮53、第二同步轮54和第一同步带55,第五伺服电机51通过第一电机安装板56安装在五轴座5的上端腔室中,第五减速机52安装在五轴座5的上端腔室中,第五减速机52的输出端与六轴前臂6的一端相连接,第一同步轮53安装在第五伺服电机51的输出轴上,第二同步轮54安装在第五减速机52的输入端,第一同步轮53通过第一同步带55与第二同步轮54同步连接。

七轴座7与六轴前臂6的另一端转动连接,七轴座7与六轴前臂6的另一端之间设置有第六旋转驱动装置。

具体实施时,第六旋转驱动装置可以包括第六伺服电机61、第三同步轮62、第四同步轮63、第二同步带64和第六减速机65,第六伺服电机61通过第二电机安装板66安装在六轴前臂6的前端内部,第六减速机65安装在六轴前臂6内,第六减速机65的输出端伸出六轴前臂6与七轴座7相连接,第三同步轮62安装在第六伺服电机61的输出轴上,第四同步轮63安装在第六减速机65的输入轴上,第三同步轮62通过第二同步带64与第四同步轮63同步连接。

七轴座7上设置有第七旋转驱动装置,第七旋转驱动装置包括第七伺服电机71和第七减速机72,第七伺服电机71安装在七轴座7内部,第七减速机72安装在七轴座7的前端,第七伺服电机71的输出轴与第七减速机72的输入端相连接。

在工作时,第一旋转驱动装置能够带动二轴连杆臂摆动,从而实现机器人的摆动功能,第二旋转驱动装置能够带动三轴座转动,从而实现机器人的角度转动功能,第三旋转驱动装置能够带动四轴主臂转动,从而实现机器人的主臂前后动作,第四旋转驱动装置能够带动五轴座转动,从而实现机器人的前臂上升下降动作,第五旋转驱动装置能够带动六轴前臂转动,从而实现机器人的前臂转动动作,第六旋转驱动装置能够带动七轴座转动,从而实现机器人的腕部摆动动作。

综上所述,本实用新型具有以下优点:

1、本实用新型的结构简单、新颖,设计合理,相比于传统的六轴机器手多了一条运动轴,加大了机器人的作业半径,提升了机器人的灵活性,使到机器人能够适应不同的工作环境,大大提升了机器人的工业实用性范围。

2、七轴机器人的力矩分配均匀,使到机器人的受力更加合理。

3、七轴机器人能够代替工人劳动,降低工人的劳动强度,可在有害环境下工作,解放了人类,让企业的工作环境更加友好。

4、七轴机器人降低了对工人操作技术的要求,减轻企业的用工压力。

5、七轴机器人缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种七轴机器人,其特征在于:包括一轴固定底座(1)、二轴连杆臂(2)、三轴座(3)、四轴主臂(4)、五轴座(5)、六轴前臂(6)和七轴座(7),所述一轴固定底座(1)与二轴连杆臂(2)的一端转动连接,所述一轴固定底座(1)与二轴连杆臂(2)的一端之间设置有第一旋转驱动装置,所述二轴连杆臂(2)的另一端与三轴座(3)转动连接,所述二轴连杆臂(2)与三轴座(3)之间设置有第二旋转驱动装置,所述三轴座(3)与四轴主臂(4)的一端转动连接,所述三轴座(3)与四轴主臂(4)的一端之间设置有第三旋转驱动装置,所述四轴主臂(4)的另一端与五轴座(5)转动连接,所述四轴主臂(4)的另一端与五轴座(5)之间设置有第四旋转驱动装置,所述五轴座(5)与六轴前臂(6)的一端转动连接,所述五轴座(5)与六轴前臂(6)的一端之间设置有第五旋转驱动装置,所述七轴座(7)与六轴前臂(6)的另一端转动连接,所述七轴座(7)与六轴前臂(6)的另一端之间设置有第六旋转驱动装置,所述七轴座(7)上设置有第七旋转驱动装置。

2.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第一旋转驱动装置包括第一伺服电机(11)、第一减速机(12)和齿轮套轴(14),所述第一减速机(12)安装在一轴固定底座(1)的顶部,所述第一伺服电机(11)安装在二轴连杆臂(2)的一端,所述齿轮套轴(14)安装在第一伺服电机(11)的输出轴上,所述齿轮套轴(14)的齿轮部位与第一减速机(12)上设置的齿轮(121)相啮合。

3.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第二旋转驱动装置包括第二伺服电机(21)和第二减速机(22),所述第二减速机(22)安装在二轴连杆臂(2)的另一端设置的凹位中,所述第二伺服电机(21)朝下安装在三轴座(3)的下部腔室中,所述第二伺服电机(21)的输出轴与第二减速机(22)传动连接,以带动三轴座(3)转动。

4.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第三旋转驱动装置包括第三伺服电机(31)和第三减速机(32),所述第三伺服电机(31)安装在三轴座(3)的前端腔室中,所述第三减速机(32)安装在四轴主臂(4)的一端,所述第三伺服电机(31)的输出轴与第三减速机(32)传动连接,以带动四轴主臂(4)转动。

5.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第四旋转驱动装置包括第四伺服电机(41)和第四减速机(42),所述第四伺服电机(41)安装在五轴座(5)的下端腔室中,所述第四减速机(42)安装在四轴主臂(4)的另一端,所述第四伺服电机(41)的输出轴与第四减速机(42)传动连接,以带动五轴座(5)转动。

6.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第五旋转驱动装置包括第五伺服电机(51)、第五减速机(52)、第一同步轮(53)、第二同步轮(54)和第一同步带(55),所述第五伺服电机(51)通过第一电机安装板(56)安装在五轴座(5)的上端腔室中,所述第五减速机(52)安装在五轴座(5)的上端腔室中,所述第五减速机(52)的输出端与六轴前臂(6)的一端相连接,所述第一同步轮(53)安装在第五伺服电机(51)的输出轴上,所述第二同步轮(54)安装在第五减速机(52)的输入端,所述第一同步轮(53)通过第一同步带(55)与第二同步轮(54)同步连接。

7.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第六旋转驱动装置包括第六伺服电机(61)、第三同步轮(62)、第四同步轮(63)、第二同步带(64)和第六减速机(65),所述第六伺服电机(61)通过第二电机安装板(66)安装在六轴前臂(6)的前端内部,所述第六减速机(65)安装在六轴前臂(6)内,所述第六减速机(65)的输出端伸出六轴前臂(6)与七轴座(7)相连接,所述第三同步轮(62)安装在第六伺服电机(61)的输出轴上,所述第四同步轮(63)安装在第六减速机(65)的输入轴上,所述第三同步轮(62)通过第二同步带(64)与第四同步轮(63)同步连接。

8.根据权利要求1所述的七轴机器人,其特征在于:所述第七旋转驱动装置包括第七伺服电机(71)和第七减速机(72),所述第七伺服电机(71)安装在七轴座(7)内部,所述第七减速机(72)安装在七轴座(7)的前端,所述第七伺服电机(71)的输出轴与第七减速机(72)的输入端相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种七轴机器人,包括一轴固定底座、二轴连杆臂、三轴座、四轴主臂、五轴座、六轴前臂和七轴座,一轴固定底座通过第一旋转驱动装置与二轴连杆臂的一端转动连接,二轴连杆臂的另一端通过第二旋转驱动装置与三轴座转动连接,三轴座通过第三旋转驱动装置与四轴主臂的一端转动连接,四轴主臂的另一端通过第四旋转驱动装置与五轴座转动连接,五轴座通过第五旋转驱动装置与六轴前臂的一端转动连接,七轴座通过第六旋转驱动装置与六轴前臂的另一端转动连接,七轴座上设置有第七旋转驱动装置。本实用新型相比于传统的六轴机器手多了一条运动轴,加大了机器人的作业半径,提升了机器人的灵活性,大大提升了机器人的工业实用性范围。

技术研发人员:卿茂荣
受保护的技术使用者:东莞市尔必地机器人有限公司
技术研发日:2020.09.11
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-1557.html