CN106671074A - 一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其包括若干自旋转关节件与摆臂旋转关节件、连接两个所述摆臂旋转关节件的手臂件、末端摆臂关节件以及若干减速器，所述摆臂旋转关节件与所述末端摆臂关节件中均设置有相互垂直的第一安装平面与第二安装平面，所述第一安装平面与所述第二安装平面上均设置有环形分布的中心平行定位孔，所述自旋转关节件与所述减速器中均设置有相互平行的第三安装面与第四安装面，所述第三安装平面与所述第四安装平面上均设置有环形分布的所述中心平行定位孔。本发明各个关节的定位采用中心平行垂直定位方式，能够有效提高安装效率和安装精度，且整体零件数量少、重量轻。

Description

一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手
【技术领域】
本发明属于自动化技术领域，特别是涉及一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手。
【背景技术】
随着经济的不断发展及科学技术的不断进步，为企业的发展提供强有力的经济及技术支柱，促使企业朝智能化及高集成化等的方向迈进，而机械手就是企业所研发的智能化的产品中一种。为了减轻操作人员的负担，或者替代操作人员进行危险作业，都离不开机械手的应用。通过机械手去替代操作人员的操作，因而达到提高效果或保护操作人员的目的，因此使得机械手在自动化生产的场合得到广泛地应用。现有技术中，机械手的设计绝大多数都是根据客户的需求定制化的，每个关节、手臂的形状、尺寸各不相同，无法实现批量生产，且耗材耗时，成本较高。要实现多轴机械手，需要非常多的零部件经过复杂的组装和调试，安装效率低，且在安装过程中不易实现精准定位，导致后续编程后，六轴机械手末端的运动精度偏低。
因此，有必要提供一种新的有效提高安装速度与精度的六轴机械手来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手，各个关节的定位采用中心平行垂直定位方式，能够有效提高安装效率和安装精度，且整体零件数量少、重量轻。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其包括若干自旋转关节件与摆臂旋转关节件、连接两个所述摆臂旋转关节件的手臂件、末端摆臂关节件以及若干减速器，所述摆臂旋转关节件与所述末端摆臂关节件中均设置有相互垂直的第一安装平面与第二安装平面，所述第一安装平面与所述第二安装平面上均设置有环形分布的中心平行定位孔，所述自旋转关节件与所述减速器中均设置有相互平行的第三安装面与第四安装面，所述第三安装平面与所述第四安装平面上均设置有环形分布的所述中心平行定位孔。
进一步的，所述自旋转关节件为中空的筒状结构，其一端表面设置有环形分布的第一中心平行定位孔，其内部靠上设置有第一台阶面，所述第一台阶面与所述自旋转关节件的端面平行且其表面设置有环形分布的第二中心平行定位孔。
进一步的，所述摆臂旋转关节件包括正向摆臂旋转关节件以及倒置摆臂旋转关节件，所述正向摆臂旋转关节件与所述倒置摆臂旋转关节件均包括与所述自旋转关节件端部表面相贴合的第一连接座以及与所述第一连接座垂直设置的第二连接座。
进一步的，所述第一连接座表面设置有环形分布的第三中心平行定位孔，所述第二连接座中央设置有***述减速器的安装筒，所述第二连接座的一个端面上设置有围绕所述安装筒周边环形分布的第四中心平行定位孔。
进一步的，所述手臂件包括与所述减速器端面相贴合的第三连接座，所述第三连接座表面设置有环形分布的第六中心平行定位孔与第七中心平行定位孔。
进一步的，所述末端摆臂关节件为中空的筒状结构，其一端面上设置有环形分布的第八中心平行定位孔，另一端延伸有垂直于所述端面的第四连接座，所述第四连接座的内侧表面为平面且表面上设置有环形分布的第十中心平行定位孔。
进一步的，所述减速器包括与被传动件连接的第一端面，所述第一端面包括呈台阶设置的且相互平行的第三台阶面与第四台阶面，所述第三台阶面上设置有环形分布的第十一中心平行定位孔，所述第四台阶面上设置有环形分布的第十二中心平行定位孔。
进一步的，所述自旋转关节件中的所述第二中心平行定位孔、所述摆臂旋转关节件中的所述第四中心平行定位孔、所述末端摆臂关节件中的所述第八中心平行定位孔与所述减速器中的所述第十一中心平行定位孔位置对应，且进行中心平行定位。
进一步的，所述正向摆臂旋转关节件中的所述第三中心平行定位孔、所述手臂件中的所述第六中心平行定位孔和所述第七中心平行定位孔、所述末端摆臂关节件中的所述第十中心平行定位孔与所述减速器中的所述第十二中心平行定位孔位置对应，且进行中心定位。
进一步的，所述倒置摆臂旋转关节件中的所述第三中心平行定位孔与所述自旋转关节件中的所述第一中心平行定位孔位置对应，且进行中心平行定位。
与现有技术相比，本发明一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手的有益效果在于：通过各个关节件的中心平行定位孔，可以快速的完成各个关节件的精准安装，大大提高了安装速度与安装精度；且将各个关节件模块化，大大减少了零件的数量，从而降低了制造成本与机械手整体重量。
【附图说明】
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的***结构示意图；
图3为本发明实施例中自旋转关节件的一个角度的结构示意图；
图4为本发明实施例中自旋转关节件的另一个角度的结构示意图；
图5为本发明实施例中摆臂旋转关节件的结构示意图之一；
图6为本发明实施例中摆臂旋转关节件的结构示意图之二；
图7为本发明实施例中摆臂旋转关节件的结构示意图之三；
图8为本发明实施例中摆臂旋转关节件的结构示意图之四；
图9为本发明实施例中手臂件的结构示意图；
图10为本发明实施例中末端摆臂关节件的结构示意图；
图11为本发明实施例中减速器的结构示意图；
图中数字表示：
100有效提高安装速度与精度的六轴机械手；
1自旋转关节件，11第一中心平行定位孔，12第一台阶面，13第二中心平行定位孔；
2摆臂旋转关节件，21第一连接座，22第二连接座，23第三中心平行定位孔，24安装筒，25第四中心平行定位孔，26第五中心平行定位孔，27第一销轴，28通孔；
3手臂件，31第三连接座，32第六中心平行定位孔，33第七中心平行定位孔，34第二销轴，35第三销轴；
4末端摆臂关节件，41第八中心平行定位孔，42第二台阶面，43第九中心平行定位孔，44第四连接座，45第十中心平行定位孔，46第四销轴；
5减速器，51第三台阶面，52第四台阶面，53第十一中心平行定位孔，54第十二中心平行定位孔。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1-图11，本实施例为有效提高安装速度与精度的六轴机械手100，其包括若干自旋转关节件1、与自旋转关节件1中心垂直定位连接的摆臂旋转关节件2、连接两个摆臂旋转关节件2的手臂件3、与末端的摆臂旋转关节件2垂直平行定位连接的末端摆臂关节件4以及若干减速器5。
摆臂旋转关节件2与末端摆臂关节件4中均设置有相互垂直的第一安装平面与第二安装平面，所述第一安装平面与所述第二安装平面上均设置有环形分布的中心平行定位孔。自旋转关节件1与减速器5中均设置有相互平行的第三安装面与第四安装面，所述第三安装平面与所述第四安装平面上均设置有环形分布的所述中心平行定位孔。
自旋转关节件1为中空的筒状结构，其一端表面设置有位于同一水平面上的且环形分布的第一中心平行定位孔11，其内部靠上设置有第一台阶面12，第一台阶面12与自旋转关节件1的端面平行且其表面设置有环形分布的第二中心平行定位孔13。第一中心平行定位孔11的分布圆心、第二中心平行定位孔13的分布圆心均位于安装在自旋转关节件1内的减速器5的旋转轴轴线上。
摆臂旋转关节件2包括正向摆臂旋转关节件以及倒置摆臂旋转关节件。所述正向摆臂旋转关节件与所述倒置摆臂旋转关节件均包括与自旋转关节件1端部表面相贴合的第一连接座21以及与第一连接座21垂直设置的第二连接座22。第一连接座21表面设置有环形分布的第三中心平行定位孔23。第二连接座22中央设置有收容减速器5的安装筒24，第二连接座22的两个相对端面上分别设置有围绕安装筒24周边环形分布的第四中心平行定位孔25与第五中心平行定位孔26。
所述正向摆臂旋转关节件中的第一连接座22的下表面还设置有与减速器5传动的第一销轴27，第一销轴27的中心轴线与减速器5旋转轴的轴线共线。所述倒置摆臂旋转关节件中的第一连接座22上设置有贯通上下表面的通孔28。
手臂件3包括与减速器5端面相贴合的第三连接座31，第三连接座31表面设置有环形分布的第六中心平行定位孔32与第七中心平行定位孔33，第六中心平行定位孔32与第七中心平行定位孔33分别位于第三连接座31表面的两个端部位置。第六中心平行定位孔32分布的中央设置有与减速器5传动的第二销轴34。第七中心平行定位孔33分布的中央设置有与减速器5传动的第三销轴35。
末端摆臂关节件4为中空的筒状结构，其端部表面设置有环形分布的第八中心平行定位孔41，内部设置有与其端部表面平行的第二台阶面42，第二台阶面42上设置有环形分布的第九中心平行定位孔43。末端摆臂关节件4的另一端部表面延伸有垂直于第二台阶面42的第四连接座44，第四连接座44的内侧表面为平面且表面上设置有环形分布的第十中心平行定位孔45，第十中心平行定位孔45分布的中央设置有与减速器5传动的第四销轴46。
减速器5包括与被传动件连接的第一端面。所述第一端面包括呈台阶设置的且相互平行的第三台阶面51与第四台阶面52。第三台阶面51上设置有环形分布的第十一中心平行定位孔53，第四台阶面52上设置有环形分布的第十二中心平行定位孔54。
自旋转关节件1中的第二中心平行定位孔13、摆臂旋转关节件2中的第四中心平行定位孔25、末端摆臂关节件4中的第八中心平行定位孔41与减速器5中的第十一中心平行定位孔53位置对应，且进行中心平行定位。所述正向摆臂旋转关节件中的第三中心平行定位孔23、手臂件3中的第六中心平行定位孔32和第七中心平行定位孔33、末端摆臂关节件4中的第十中心平行定位孔45与减速器5中的第十二中心平行定位孔54位置对应，且进行中心定位。所述倒置摆臂旋转关节件中的第三中心平行定位孔23与自旋转关节件1中的第一中心平行定位孔11位置对应，且进行中心平行定位。
摆臂旋转关节件2通过设置位于两个相互垂直的平面上的第三中心平行定位孔23与第四中心平行定位孔25，保证了将以竖向轴的旋转运动与以水平轴的旋转运动两者能够绝对垂直；减速器5通过设置位于两个相互平行的平面上的第十一中心平行定位孔53与第十二中心平行定位孔54，一方面保证了与固定关节的连接平行度与同心度，另一方面保证了驱动端与旋转轴的绝对垂直。
本实施例有效提高安装速度与精度的六轴机械手100通过严格控制各个关节件的加工精度，保证相关关节件中第一安装面与第二安装面相互垂直的垂直度、第三安装面与第四安装面相互平行的平行度、中心平行定位孔与减速器旋转圆弧的同心度，通过对上述精度的严格控制和提升，可大大提高各个关节件与减速器组装后的安装精度。
本实施例有效提高安装速度与精度的六轴机械手100的有益效果在于：通过各个关节件的中心平行定位孔，可以快速的完成各个关节件的精准安装，大大提高了安装速度与安装精度；且将各个关节件模块化，大大减少了零件的数量，从而降低了制造成本与机械手整体重量。具体的，采用中心定位孔提高中心精度，有效的提高精度+/-0.005mm；采用位置定位孔提高偏摆精度，有效的提高精度+/-0.005mm；采用一体化的加工件提高平行，垂直精度，有效地提高精度+/-0.005mm；运用凹凸原理达到高精度与减少安装错误的可能性；便于快速的安装，有效地减低人员与产品的成本并提高产品的精度稳定性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：其包括若干自旋转关节件与摆臂旋转关节件、连接两个所述摆臂旋转关节件的手臂件、末端摆臂关节件以及若干减速器，所述摆臂旋转关节件与所述末端摆臂关节件中均设置有相互垂直的第一安装平面与第二安装平面，所述第一安装平面与所述第二安装平面上均设置有环形分布的中心平行定位孔，所述自旋转关节件与所述减速器中均设置有相互平行的第三安装面与第四安装面，所述第三安装平面与所述第四安装平面上均设置有环形分布的所述中心平行定位孔。
2.如权利要求1所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述自旋转关节件为中空的筒状结构，其一端表面设置有环形分布的第一中心平行定位孔，其内部靠上设置有第一台阶面，所述第一台阶面与所述自旋转关节件的端面平行且其表面设置有环形分布的第二中心平行定位孔。
3.如权利要求2所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述摆臂旋转关节件包括正向摆臂旋转关节件以及倒置摆臂旋转关节件，所述正向摆臂旋转关节件与所述倒置摆臂旋转关节件均包括与所述自旋转关节件端部表面相贴合的第一连接座以及与所述第一连接座垂直设置的第二连接座。
4.如权利要求3所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述第一连接座表面设置有环形分布的第三中心平行定位孔，所述第二连接座中央设置有***述减速器的安装筒，所述第二连接座的一个端面上设置有围绕所述安装筒周边环形分布的第四中心平行定位孔。
5.如权利要求4所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述手臂件包括与所述减速器端面相贴合的第三连接座，所述第三连接座表面设置有环形分布的第六中心平行定位孔与第七中心平行定位孔。
6.如权利要求5所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述末端摆臂关节件为中空的筒状结构，其一端面上设置有环形分布的第八中心平行定位孔，另一端延伸有垂直于所述端面的第四连接座，所述第四连接座的内侧表面为平面且表面上设置有环形分布的第十中心平行定位孔。
7.如权利要求6所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述减速器包括与被传动件连接的第一端面，所述第一端面包括呈台阶设置的且相互平行的第三台阶面与第四台阶面，所述第三台阶面上设置有环形分布的第十一中心平行定位孔，所述第四台阶面上设置有环形分布的第十二中心平行定位孔。
8.如权利要求7所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述自旋转关节件中的所述第二中心平行定位孔、所述摆臂旋转关节件中的所述第四中心平行定位孔、所述末端摆臂关节件中的所述第八中心平行定位孔与所述减速器中的所述第十一中心平行定位孔位置对应，且进行中心平行定位。
9.如权利要求7所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述正向摆臂旋转关节件中的所述第三中心平行定位孔、所述手臂件中的所述第六中心平行定位孔和所述第七中心平行定位孔、所述末端摆臂关节件中的所述第十中心平行定位孔与所述减速器中的所述第十二中心平行定位孔位置对应，且进行中心定位。
10.如权利要求7所述的有效提高安装速度与精度的六轴机械手，其特征在于：所述倒置摆臂旋转关节件中的所述第三中心平行定位孔与所述自旋转关节件中的所述第一中心平行定位孔位置对应，且进行中心平行定位。
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