一種小臂上分設有機械手的六軸通用機器人的制作方法

本實用新型涉及機器人技術領域，具體涉及一種小臂上分設有機械手的六軸通用機器人。

背景技術：

申請號為CN201210566463.5的實用新型專利申請公開了一種小臂上分設有機械手組件的機器人，包括底座體、腰轉部件、大臂、軸座、小臂，腰轉部件繞底座體轉動，大臂繞腰轉部件轉動。現有技術中的輕型六軸通用機器人，其具有一條小臂，使整個機器人的工作效率難以得到提升。

技術實現要素：

本實用新型針對上述技術問題，提供一種小臂上分設有機械手的六軸通用機器人。

為達到上述目的，本實用新型的一種小臂上分設有機械手的六軸通用機器人，包括底座體、樞接在底座體上的腰轉部件、樞接在腰轉部件上的大臂、安裝在大臂上的小臂，腰轉部件繞底座體轉動，大臂繞腰轉部件轉動；大臂上端固定有第一驅動電機；小臂上設有機械手組件；

所述小臂包括第一小臂和第二小臂，第一小臂和第二小臂通過分體機構安裝在大臂上；分體機構包括驅動軸、一對圓柱環、第一小臂驅動 裝置；所述第一小臂包括第一前臂和第一后臂；所述第二小臂包括第二前臂和第二后臂；第一后臂呈倒置的“凵”；第二后臂呈倒置的“凵”；第一后臂的上端面固定在第一前臂的后端；第二后臂的上端面固定在第二前臂的后端；一對圓柱環一端固定在第二后臂下端的兩支撐壁面的外側面上、另一端樞接在第一后臂下端的兩支撐壁上；驅動軸一端穿過第一后臂一側支撐壁并且固定在第二后臂的下端兩支撐壁上、另一端與第一驅動電機的輸出軸固定連接；第一小臂驅動裝置安裝在圓柱環和第一后臂之間；

所述機械手組件，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動臂、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂前端旋轉盤上的機械手和驅動旋轉盤旋轉的第二驅動單元；所述擺動臂擺動時的中心線與旋轉盤的旋轉中心線相互垂直。

作為上述技術方案的優選，第一小臂驅動裝置包括第二驅動電機、第一齒輪和第二齒輪；第二驅動電機水平固定在第一后臂的一側支撐壁的內側面上；第一齒輪固定在第二驅動電機的輸出軸上；第二齒輪固定在圓柱環的外側圓周面上；第二齒輪與第一齒輪嚙合。

作為上述技術方案的優選，驅動軸一端穿過第一后臂的位置為圓柱環處，驅動軸直徑小于圓柱環的內徑。

作為上述技術方案的優選，第一前臂前端開設有第一安裝孔；第二前臂前端開設有第二安裝孔。

作為上述技術方案的優選，機械手包括殼體、驅動電機、縱向爪手驅動機構和橫向爪手驅動結構；殼體為內部開設有方形槽的長方 體；殼體上壁面開設有若干支撐孔；支撐孔側壁之間固定有支撐桿；縱向爪手驅動機構包括第一驅動軸、第二驅動軸和一對縱向曲柄搖桿機構；橫向爪手驅動結構包括第一驅動軸、第二驅動軸、第三驅動軸、第四驅動軸和一對橫向曲柄搖桿機構；驅動電機水平向左固定在殼體的左端面；驅動電機輸出軸與第一驅動軸固定連接；

第一驅動軸、第二驅動軸水平橫向平行設置；第一驅動軸、第二驅動軸樞接在殼體左右側壁之間；第一驅動軸中心固定有第一齒輪；第二驅動軸中心固定有第八齒輪；第七一齒輪與第八齒輪嚙合；一對縱向曲柄搖桿機構分別安裝在第一驅動軸、第二驅動軸上；

第一驅動軸、第二驅動軸上分別固定有第一蝸桿和第二蝸桿；第三驅動軸、第四驅動軸水平縱向水平設置；第三驅動軸、第四驅動軸樞接在殼體前后側壁之間；第三驅動軸中心固定有第一蝸輪；第四驅動軸中心固定有第二蝸輪；第一蝸桿與第一蝸輪嚙合；第二蝸桿與第二蝸輪嚙合；一對橫向曲柄搖桿機構分別安裝在第三驅動軸、第四驅動軸上。

作為上述技術方案的優選，縱向曲柄搖桿機構包括一對縱向曲柄、一對縱向連桿、縱向支撐桿和縱向爪手；縱向曲柄一端固定在第一驅動軸或者第二驅動軸上、另一端鉸接有縱向連桿；一對縱向連桿另一端固定有縱向支撐桿；縱向爪手一端鉸接在縱向支撐桿上、中部鉸接在支撐桿上、另一端穿過殼體上壁面。

作為上述技術方案的優選，橫向曲柄搖桿機構包括一對橫向曲柄、一對橫向連桿、橫向支撐桿和橫向爪手；橫向曲柄一端固定在第 三驅動軸或者第四驅動軸上、另一端鉸接有橫向連桿；一對橫向連桿另一端固定有橫向支撐桿；橫向爪手一端鉸接在橫向支撐桿上、中部鉸接在支撐桿上、另一端穿過殼體上壁面。

作為上述技術方案的優選，所述第一驅動單元包括安裝在手臂上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂的第一傳動單元；所述第一傳動單元包括樞接在手臂上且同軸設置的第四齒輪和第五齒輪、樞接在手臂上且同軸設置的第六齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪；所述第四電機的輸出軸上安裝有第三齒輪，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第五齒輪與第六齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯接，第三軸與擺動臂固定連接。

本實用新型的有益效果在于：兩條小臂既可通過分體機構相對大臂作旋轉，兩條小臂也可在分體機構的驅動下作相對的旋轉，以適應各種加工工況，提升機器人的作業效率；使縱向爪手組合和橫向爪手組合可以同時動作且運動幅度相同，以便機械爪手全方位且準確地抓緊工件。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的小臂的正視結構示意圖；

圖3為本實用新型的小臂的側視結構示意圖；

圖4為本實用新型的圖3中A-A的剖面結構示意圖；

圖5為本實用新型的手臂結構示意圖；

圖6為本實用新型的機械手的結構示意圖；

圖7為本實用新型的機械手傳動機構的結構示意圖；

圖8為本實用新型的縱向爪手驅動機構的結構示意圖；

圖9為本實用新型的橫向爪手驅動結構的結構示意圖；

圖中，10、底座體；20、大臂；21、第一驅動電機；22、第一小臂；221、第一前臂；222、第一后臂；223、第二驅動電機；2231、第一齒輪；23、第二小臂；231、第二前臂；232、第二后臂；233、驅動軸；234、圓柱環；2341、第二齒輪；30、腰轉部件；

50、手臂；51、第三齒輪；52、第四齒輪；54、第六齒輪；55、第一同步帶輪；56、第三軸；57、第二同步帶輪；58、同步帶；59、擺動臂；591、旋轉盤；

60、機械手；600、殼體；601、支撐桿；61、驅動電機；62、縱向爪手驅動機構；621、第一驅動軸；6211、第七齒輪；6212、第一蝸桿；622、第二驅動軸；6221、第八齒輪；6222、第二蝸桿；623、縱向曲柄；624、縱向連桿；625、縱向支撐桿；626、縱向爪手；63、橫向爪手驅動結構；631、第三驅動軸；6311、第一蝸輪；632、第四驅動軸；6321、第二蝸輪；633、橫向曲柄；634、橫向連桿；635、橫向支撐桿；636、橫向爪手。

具體實施方式

如圖1～圖4所示，一種小臂上分設有機械手的六軸通用機器人，包括底座體10、樞接在底座體10上的腰轉部件30、樞接在腰轉部件30上的大臂20、安裝在大臂20上的小臂，腰轉部件30繞底座體10 轉動，大臂20繞腰轉部件30轉動；大臂20上端固定有第一驅動電機21；小臂上設有機械手組件；

如圖1～圖4所示，所述小臂包括第一小臂22和第二小臂23，第一小臂22和第二小臂23通過分體機構安裝在大臂20上；分體機構包括驅動軸233、一對圓柱環234、第一小臂驅動裝置；所述第一小臂22包括第一前臂221和第一后臂222；所述第二小臂23包括第二前臂231和第二后臂232；第一后臂222呈倒置的“凵”；第二后臂232呈倒置的“凵”；第一后臂222的上端面固定在第一前臂221的后端；第二后臂232的上端面固定在第二前臂231的后端；一對圓柱環234一端固定在第二后臂232下端的兩支撐壁面的外側面上、另一端樞接在第一后臂222下端的兩支撐壁上；驅動軸233一端穿過第一后臂222一側支撐壁并且固定在第二后臂232的下端兩支撐壁上、另一端與第一驅動電機21的輸出軸固定連接；第一小臂驅動裝置安裝在圓柱環234和第一后臂222之間；

如圖1～圖4所示，所述機械手組件，包括手臂50、樞接在手臂50前端的擺動臂59、驅動擺動臂59擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂59前端旋轉盤591上的機械手60和驅動旋轉盤591旋轉的第二驅動單元；所述擺動臂59擺動時的中心線與旋轉盤591的旋轉中心線相互垂直。

如圖3、圖4所示，第一小臂驅動裝置包括第二驅動電機223、第一齒輪2231和第二齒輪2241；第二驅動電機223水平固定在第一后臂222的一側支撐壁的內側面上；第一齒輪2231固定在第二驅動 電機223的輸出軸上；第二齒輪2241固定在圓柱環234的外側圓周面上；第二齒輪2241與第一齒輪2231嚙合。

如圖4所示，驅動軸233一端穿過第一后臂222的位置為圓柱環234處，驅動軸233直徑小于圓柱環234的內徑。

如圖3所示，第一前臂221前端開設有第一安裝孔；第二前臂231前端開設有第二安裝孔。

如圖5～圖9所示，機械手60包括殼體600、驅動電機61、縱向爪手驅動機構62和橫向爪手驅動結構63；殼體600為內部開設有方形槽的長方體；殼體600上壁面開設有若干支撐孔；支撐孔側壁之間固定有支撐桿601；縱向爪手驅動機構62包括第一驅動軸621、第二驅動軸622和一對縱向曲柄搖桿機構；橫向爪手驅動結構63包括第一驅動軸621、第二驅動軸622、第三驅動軸631、第四驅動軸632和一對橫向曲柄搖桿機構；驅動電機61水平向左固定在殼體600的左端面；驅動電機61輸出軸與第一驅動軸621固定連接；

如圖5～圖9所示，第一驅動軸621、第二驅動軸622水平橫向平行設置；第一驅動軸621、第二驅動軸622樞接在殼體600左右側壁之間；第一驅動軸621中心固定有第一齒輪6211；第二驅動軸622中心固定有第八齒輪6221；第七一齒輪6211與第八齒輪6221嚙合；一對縱向曲柄搖桿機構分別安裝在第一驅動軸621、第二驅動軸622上；

如圖5～圖9所示，第一驅動軸621、第二驅動軸622上分別固定有第一蝸桿6212和第二蝸桿6222；第三驅動軸6231、第四驅動軸 632水平縱向水平設置；第三驅動軸631、第四驅動軸632樞接在殼體600前后側壁之間；第三驅動軸631中心固定有第一蝸輪6311；第四驅動軸632中心固定有第二蝸輪6321；第一蝸桿6212與第一蝸輪6311嚙合；第二蝸桿6222與第二蝸輪6321嚙合；一對橫向曲柄搖桿機構分別安裝在第三驅動軸631、第四驅動軸632上。

如圖8所示，縱向曲柄搖桿機構包括一對縱向曲柄623、一對縱向連桿624、縱向支撐桿625和縱向爪手626；縱向曲柄623一端固定在第一驅動軸621或者第二驅動軸622上、另一端鉸接有縱向連桿624；一對縱向連桿624另一端固定有縱向支撐桿625；縱向爪手626一端鉸接在縱向支撐桿625上、中部鉸接在支撐桿601上、另一端穿過殼體600上壁面。

如圖9所示，橫向曲柄搖桿機構包括一對橫向曲柄633、一對橫向連桿634、橫向支撐桿635和橫向爪手636；橫向曲柄623一端固定在第三驅動軸631或者第四驅動軸632上、另一端鉸接有橫向連桿634；一對橫向連桿634另一端固定有橫向支撐桿635；橫向爪手636一端鉸接在橫向支撐桿635上、中部鉸接在支撐桿601上、另一端穿過殼體600上壁面。

如圖5所示，所述第一驅動單元包括安裝在手臂50上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂59的第一傳動單元；所述第一傳動單元包括樞接在手臂50上且同軸設置的第四齒輪52和第五齒輪、樞接在手臂50上且同軸設置的第六齒輪54和第一同步帶輪55、樞接在手臂50上的第三軸56、固定安裝在第三軸56上的第二同步帶輪57； 所述第四電機的輸出軸上安裝有第三齒輪51，第三齒輪51與第四齒輪52嚙合，第五齒輪與第六齒輪54嚙合，第一同步帶輪55通過同步帶58與第二同步帶輪57聯接，第三軸56與擺動臂59固定連接。

具體操作如下：需小臂整體轉動時，只需啟動第一驅動電機21，第一驅動電機21帶動驅動軸233轉動，驅動軸233帶動第二小臂23旋轉，由于第二驅動電機223、第一齒輪2231和第二齒輪2341的存在，第一小臂22也一起隨第二小臂23旋轉；

當第一小臂22和第二小臂23做相對運動時，啟動第二驅動電機223通過第一齒輪2231和第二齒輪2241使第一小臂22繞圓柱環234(即第二小臂23)旋轉；

機械手60操作如下：驅動電機61驅動第一驅動軸621；第一驅動軸621通過第七齒輪6211、第八齒輪6221驅動第二驅動軸622轉動；這樣第一驅動軸621和第二驅動軸622就通過一對縱向曲柄搖桿機構帶動一對縱向爪手626相對運動；與此同時，第一驅動軸621通過第一蝸桿6212和第一蝸輪6311帶動第三驅動軸631轉動，第二驅動軸622通過第二蝸桿6222和第二蝸輪6321帶動第四驅動軸632轉動，第三驅動軸631和第四驅動軸632就通過一對橫向曲柄搖桿機構帶動一對橫向爪手636相對運動；這樣縱向爪手626和橫向爪手636同時運動且幅度相同；

在第一驅動單元、第二驅動單元、縱向爪手驅動機構62和橫向爪手驅動結構623相互配合下，機械手60可以全方位且準確地抓緊工件。

以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。