精密裝配機器人制造技術

本實用新型專利技術公開了一種精密裝配機器人，包括底座、轉臺、大臂、小臂、腕關節、前端旋轉關節和氣動夾緊裝置，轉臺轉動安裝在底座上，大臂一端與轉臺鉸接，大臂另一端與小臂一端鉸接，小臂另一端與腕關節一端鉸接，前端旋轉關節轉動安裝在腕關節另一端，氣動夾緊裝置安裝在前端旋轉關節外端；底座上安裝有用于帶動轉臺轉動的轉臺滾珠絲杠驅動機構，轉臺上安裝有用于帶動大臂轉動的大臂滾珠絲杠驅動機構，大臂上安裝有用于帶動小臂轉動的小臂滾珠絲杠驅動機構，小臂上安裝有用于帶動腕關節轉動的腕關節驅動機構，腕關節上安裝有用于帶動前端旋轉關節轉動的前端關節驅動機構。本實用新型專利技術傳動平穩，定位精度高，生產效率高，使用壽命長，使用范圍廣。

【技術實現步驟摘要】
精密裝配機器人
本技術涉及一種用于全自動流水生產線的機器人，尤其涉及一種采用高精度滾珠絲杠傳動的精密裝配機器人。
技術介紹
幾年來，隨著工業技術的不斷發展，工業領域的焊接、鑄造、噴漆、搬運、裝配等場合已經開始大量使用機器人替代人工作業。另外在軍事、海洋探測、航天、醫療農業、林業甚至服務業、娛樂行業也都開始使用機器人，機器人已經成為替代人力的重要且必不可少的自動化裝備之一。目前，機器人在工業領域主要應用于汽車工業、機電電訊工業、通用機械工業、金屬加工、鑄造等部門，機器人的工業應用分為四個方面，即材料加工、零件制造、產品檢驗和裝配。由于我國的機器人產業起步較晚，在某些關鍵技術上雖有突破，但還缺乏整體核心技術的突破，具有中國知識產權的工業機器人則很少。在我國，工業機器人市場份額大部分被進口機器人占據著，在關鍵國際強手面前，國內的機器人產業面臨著巨大的壓力。如今我國正從一個“制造大國”向“制造強國”邁進，中國制造業面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰，對我國工業自動化的提高迫在眉睫，大力發展機器人產業將會為中國的產業升級注入新動力。我們想要與國際強手競爭，想要實現“彎道超車”，就必須尋找一個突破口。針對進口工業機器人結構復雜、維修保養不便、價格高昂的缺點，例如X卡、X川等進口品牌的工業機器人，其結構相當復雜、由于布局緊湊，維修保養時拆卸很難，恢復后有很難保證精度要求，造成敢用不敢動、不敢拆、不敢修的尷尬局面。加之進口工業機器人價格昂貴，動輒數十萬上百萬的價格及后期昂貴的保養維護費用，是一些中小型企業無法承受之痛；他們有配備機器人的強烈愿望，卻沒有引進昂貴的進口機器人的實力。因此，我們思考如何采用簡單合理結構，制造出價格低廉又簡便好用而且能達到我們所需精度的機器人，以便于大面積推廣使用。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種精密裝配機器人，其結構合理、生產簡單且操作維修方便，傳動平穩，定位精度高，生產效率高，使用壽命長，使用范圍廣。為實現上述目的，本技術采用的技術方案是：一種精密裝配機器人，其特征在于：包括底座、轉臺、大臂、小臂、腕關節、前端旋轉關節和氣動夾緊裝置，所述轉臺轉動安裝在底座上，所述大臂的一端與轉臺鉸接，所述大臂的另一端與小臂的一端鉸接，所述小臂的另一端與腕關節的一端鉸接，所述前端旋轉關節轉動安裝在腕關節的另一端，所述氣動夾緊裝置安裝在前端旋轉關節的外端；所述底座上安裝有用于帶動轉臺轉動的轉臺滾珠絲杠驅動機構，所述轉臺上安裝有用于帶動大臂轉動的大臂滾珠絲杠驅動機構，所述大臂上安裝有用于帶動小臂轉動的小臂滾珠絲杠驅動機構，所述小臂上安裝有用于帶動腕關節轉動的腕關節驅動機構，所述腕關節上安裝有用于帶動前端旋轉關節轉動的前端關節驅動機構。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述轉臺滾珠絲杠驅動機構包括第一伺服電機、第一滾珠絲杠、第一絲杠螺母、第一螺母座、套筒、轉臺托板和轉臺轉軸，所述第一伺服電機的輸出軸與第一滾珠絲杠的一端固定連接，所述第一絲杠螺母與第一滾珠絲杠相配合，所述第一絲杠螺母固定安裝在第一螺母座上，所述第一螺母座設置在套筒內，所述套筒固定在轉臺托板的底部，所述轉臺托板通過轉臺轉軸與底座轉動連接，所述轉臺托板固定在轉臺的底部，所述第一伺服電機安裝在底座上。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述大臂滾珠絲杠驅動機構包括第二伺服電機、第二滾珠絲杠、第二絲杠螺母、第二螺母座和大臂轉軸，所述第二伺服電機的輸出軸與第二滾珠絲杠的一端固定連接，所述第二絲杠螺母與第二滾珠絲杠相配合，所述第二絲杠螺母固定安裝在第二螺母座上，所述第二螺母座轉動連接在大臂上，所述大臂通過大臂轉軸與轉臺轉動連接，所述第二伺服電機安裝在轉臺上。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述小臂滾珠絲杠驅動機構包括第三伺服電機、第三滾珠絲杠、第三絲杠螺母、第三螺母座和小臂轉軸，所述第三伺服電機的輸出軸與第三滾珠絲杠的一端固定連接，所述第三絲杠螺母與第三滾珠絲杠相配合，所述第三絲杠螺母固定安裝在第三螺母座上，所述第三螺母座轉動連接在小臂上，所述小臂通過小臂轉軸與大臂轉動連接，所述第三伺服電機安裝在大臂上。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述腕關節驅動機構包括第四伺服電機、小同步帶輪、大同步帶輪、齒形同步帶和腕關節轉軸，所述小同步帶輪固定安裝在第四伺服電機的輸出軸上，所述大同步帶輪固定安裝在腕關節轉軸上，所述小同步帶輪和大同步帶輪通過齒形同步帶連接形成帶傳動，所述腕關節通過腕關節轉軸與小臂轉動連接，所述腕關節轉軸與腕關節固定連接，所述第四伺服電機安裝在小臂上。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述前端關節驅動機構包括第五伺服電機、軸承、軸承杯和前端轉軸，所述第五伺服電機的輸出軸與前端轉軸的一端固定連接，所述前端轉軸通過軸承和軸承杯與腕關節轉動連接，所述軸承安裝在軸承杯內，所述軸承杯與腕關節固定連接，所述前端旋轉關節固定在前端轉軸上，所述第五伺服電機安裝在腕關節上。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述前端轉軸上螺紋連接有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母設置在靠近腕關節處。上述的精密裝配機器人，其特征在于：所述氣動夾緊裝置為手指氣缸，所述手指氣缸上安裝有夾爪。本技術與現有技術相比具有以下優點：1、本技術結構合理，零件品種少，生產簡單；操作簡便，維修方便。2、本技術的轉臺、大臂、小臂均采用高精度滾珠絲杠傳動，傳動平穩，傳動效率高；采用的滾珠絲杠消除了軸向間隙，提高了自身剛性，使精密裝配機器人定位精度及定位速度大大提高。3、本技術的腕關節采用同步帶傳動，其傳動對軸作用力小，結構緊湊；傳動平穩，噪音小；無滑差，傳動比精準，使精密裝配機器人運行穩定。4、本技術生產效率高，可五軸聯動，能完成多種運行動作；工作半徑大，完成單個動作循環時間可以小于三秒，可大幅降低人體勞動強度，使用以替代人力。5、本技術成本較低，性價比高，使用范圍廣，可以根據生產要求更換前端夾具，應用于多種零部件裝配流水生產線。6、本技術在精密裝配機器人組合動作時其各個關節動作更加靈活自如，角度調節更為精準；使用壽命長，運行過程中磨損小，能有效降低機器人的生產成本。7、本技術目前已經應用于燈管自動組裝生產線的插裝燈帽工序，可以一次完成指定位置夾取燈帽、指定位置旋轉涂膠、指定位置精準插裝燈帽等工作，可完全替代人工，具有動作精準、工作效率高、重復定位精度高、噪音小等優點，并且優化了工作現場環境，提高了成品合格率、降低了生產成本。8、本技術便于推廣使用，很多部件都非常便于生產、購買，因而其生產成本很低，又能滿足多種零部件裝配流水生產線使用，并能達到較高定位精度，能很好替代人工。下面通過附圖和實施例，對本技術做進一步的詳細描述。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。圖2為本技術的立體圖。圖3為本技術底座、轉臺和轉臺滾珠絲杠驅動機構的安裝關系示意圖。圖4為圖3的俯視圖。圖5為圖3的側視圖。圖6為本技術轉臺、大臂、小臂和大臂滾珠絲杠驅動機構的安裝關系示意圖。圖7為本技術大臂、小臂和小臂滾珠絲杠驅動機構的安裝關系示意圖。圖8為本技術小臂、腕關節和腕關節驅動機構的安裝關系示意圖。圖9為本技術腕關節、前端旋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
精密裝配機器人，其特征在于：包括底座(1)、轉臺(2)、大臂(3)、小臂(4)、腕關節(5)、前端旋轉關節(6)和氣動夾緊裝置(7)，所述轉臺(2)轉動安裝在底座(1)上，所述大臂(3)的一端與轉臺(2)鉸接，所述大臂(3)的另一端與小臂(4)的一端鉸接，所述小臂(4)的另一端與腕關節(5)的一端鉸接，所述前端旋轉關節(6)轉動安裝在腕關節(5)的另一端，所述氣動夾緊裝置(7)安裝在前端旋轉關節(6)的外端；所述底座(1)上安裝有用于帶動轉臺(2)轉動的轉臺滾珠絲杠驅動機構(8)，所述轉臺(2)上安裝有用于帶動大臂(3)轉動的大臂滾珠絲杠驅動機構(9)，所述大臂(3)上安裝有用于帶動小臂(4)轉動的小臂滾珠絲杠驅動機構(10)，所述小臂(4)上安裝有用于帶動腕關節(5)轉動的腕關節驅動機構(11)，所述腕關節(5)上安裝有用于帶動前端旋轉關節(6)轉動的前端關節驅動機構(12)。

【技術特征摘要】
1.精密裝配機器人，其特征在于：包括底座(1)、轉臺(2)、大臂(3)、小臂(4)、腕關節(5)、前端旋轉關節(6)和氣動夾緊裝置(7)，所述轉臺(2)轉動安裝在底座(1)上，所述大臂(3)的一端與轉臺(2)鉸接，所述大臂(3)的另一端與小臂(4)的一端鉸接，所述小臂(4)的另一端與腕關節(5)的一端鉸接，所述前端旋轉關節(6)轉動安裝在腕關節(5)的另一端，所述氣動夾緊裝置(7)安裝在前端旋轉關節(6)的外端；所述底座(1)上安裝有用于帶動轉臺(2)轉動的轉臺滾珠絲杠驅動機構(8)，所述轉臺(2)上安裝有用于帶動大臂(3)轉動的大臂滾珠絲杠驅動機構(9)，所述大臂(3)上安裝有用于帶動小臂(4)轉動的小臂滾珠絲杠驅動機構(10)，所述小臂(4)上安裝有用于帶動腕關節(5)轉動的腕關節驅動機構(11)，所述腕關節(5)上安裝有用于帶動前端旋轉關節(6)轉動的前端關節驅動機構(12)。2.按照權利要求1所述的精密裝配機器人，其特征在于：所述轉臺滾珠絲杠驅動機構(8)包括第一伺服電機(8-1)、第一滾珠絲杠(8-2)、第一絲杠螺母(8-3)、第一螺母座(8-4)、套筒(8-5)、轉臺托板(8-6)和轉臺轉軸(8-7)，所述第一伺服電機(8-1)的輸出軸與第一滾珠絲杠(8-2)的一端固定連接，所述第一絲杠螺母(8-3)與第一滾珠絲杠(8-2)相配合，所述第一絲杠螺母(8-3)固定安裝在第一螺母座(8-4)上，所述第一螺母座(8-4)設置在套筒(8-5)內，所述套筒(8-5)固定在轉臺托板(8-6)的底部，所述轉臺托板(8-6)通過轉臺轉軸(8-7)與底座(1)轉動連接，所述轉臺托板(8-6)固定在轉臺(2)的底部，所述第一伺服電機(8-1)安裝在底座(1)上。3.按照權利要求1所述的精密裝配機器人，其特征在于：所述大臂滾珠絲杠驅動機構(9)包括第二伺服電機(9-1)、第二滾珠絲杠(9-2)、第二絲杠螺母(9-3)、第二螺母座(9-4)和大臂轉軸(9-5)，所述第二伺服電機(9-1)的輸出軸與第二滾珠絲杠(9-2)的一端固定連接，所述第二絲杠螺母(9-3)與第二滾珠絲杠(9-2)相配合，所述第二絲杠螺母(9-3)固定安裝在第二螺母座(9-4)上，所述第二螺母座(9-4)轉動連接在大臂(3)上，所述大臂(3)通過大臂轉軸(9-5)與轉臺(2)轉動連接，所述第二伺服電機(9-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邢旭，袁玉鎖，蔡小讓，楊超，
申請(專利權)人：西北機器有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西,61