CN210452705U - 一种通用的四轴水平关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用的四轴水平关节机器人，属于机器人技术领域。该四轴水平关节机器人包括第一摆臂、第二摆臂以及用于驱动第一摆臂和第二摆臂上下移动的升降机构；其中，所述的升降机构包括螺杆、左右滑动设置的第一滑块以及上下滑动设置的第二滑块；所述的第一滑块通过转动连接的连接杆与第二滑块相连，所述的第一滑块与螺杆进行螺纹连接。本实用新型通过设置带有螺杆、第一滑块以及第二滑块的升降机构，并通过可转动的连接杆将第一滑块和第二滑块进行连接，便于精确控制第二滑块以及安装座的上下移动，以及可以减小第二摆臂末端的体积，从而便于第二摆臂下方的安装座可以进入比较狭小的空间进行操作，以能提高该机器人的通用性。

Description

一种通用的四轴水平关节机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体是一种通用的四轴水平关节机器人。

背景技术

机器人，是指可以自动执行工作的机器装置，譬如自动焊接装置、自动松紧螺钉装置以及自动抓取物品的机械手等等。随着互联网信息技术的发展，机器人的应用越来越广泛，而在未来，机器人逐步取代传统的人工劳动力是必然的趋势。其中，四轴水平机器人的灵活性高，在零配件组装加工领域有着广泛的应用。

然而，传统的四轴水平机器人由于末端为花键丝杆旋转升降结构，高度较高且体积较大，无法在狭小的空间中进行作业操作；譬如中国专利CN205497476U公开了一种四轴水平多关节机器人，虽然通过在第三轴和第四轴之间设置螺杆，以及在螺杆上设有滑动安装架，可以提供垂直方向的动量，但是由于在机器人的末端设置螺杆以及滑动安装架，会导致末端的体积增大，从而限制了该机器人在很多领域的应用。故还需要对四轴水平机器人进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用的四轴水平关节机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种通用的四轴水平关节机器人，包括底座、第一摆臂、第二摆臂、安装座以及用于驱动第一摆臂和第二摆臂上下移动的升降机构；其中，所述的底座底部安装有若干组万向轮，所述的安装座设在第二摆臂下方，所述的升降机构包括螺杆、左右滑动设置的第一滑块以及上下滑动设置的第二滑块；所述的第一滑块通过转动连接的连接杆与第二滑块相连，所述的第一滑块与螺杆进行螺纹连接。

本实用新型采用的一种较佳方案，所述的螺杆两边各设有一组第一滑杆，所述的第一滑杆与第一滑块进行滑动连接；所述的底座上对称设有两组第一安装板，所述的第一滑杆固定在两组第一安装板之间，所述的螺杆与第一安装板进行转动连接，并穿过其中一组第一安装板与第一电机相连。

本实用新型采用的另一种较佳方案，所述的第二滑块套在若干组第二滑杆上，所述的若干组第二滑杆安装在底座上；所述的第二滑杆与第二滑块进行滑动连接，且顶部设有限位块。

本实用新型采用的另一种较佳方案，所述的第二滑块边上安装有第一安装筒，所述的第一安装筒顶部转动连接有第一转轴，所述的第一转轴与第一摆臂进行固定连接；所述的第一安装筒内安装有第二电机，所述的第二电机与第一转轴相连。

本实用新型采用的另一种较佳方案，所述的第一摆臂远离第一转轴的一端底部固定有第二安装筒，所述的第二安装筒底部转动连接有第二转轴，所述的第二转轴与第二摆臂进行固定连接；所述的第二安装筒内安装有第三电机，所述的第三电机与第二转轴相连。

本实用新型采用的另一种较佳方案，所述的第二摆臂上设有第四电机，所述的第四电机与第三转轴相连，所述的第三转轴底部安装有安装座。

本实用新型采用的另一种较佳方案，所述的第二摆臂顶部设有第一通孔，其底部设有第二通孔；所述的第二摆臂内安装有电动推杆和第三滑杆，所述的电动推杆与第三滑块相连，所述的第三滑块与第三滑杆进行滑动连接；所述的第三滑块顶部穿过第一通孔安装有第四电机，所述的第三转轴穿过第二通孔和第三滑块与第四电机相连。

与现有技术相比，本实用新型通过上述技术方案可以取得如下的技术效果：

（1）本实用新型结构简单，通用性高，操作方便，通过设置带有第一电机、螺杆、可左右滑动的第一滑块以及可上下滑动的第二滑块的升降机构，并通过可转动的连接杆将第一滑块和第二滑块进行连接，便于精确控制第二滑块以及安装座的上下移动，可以省去传统四轴水平机器人中的谐波减速器，以及可以减小第二摆臂末端的高度和体积，从而可以降低成本，并且便于第二摆臂下方的安装座可以进入比较狭小的空间进行操作，以能提高该机器人的通用性。

（2）本实用新型还通过在第二摆臂内设置电动推杆、第三滑块以及第三滑杆，可以驱动安装座进行水平方向的移动，从而可以进一步提高机器人的灵活性，以及可以便于安装座左右移动进入狭小的空间中进行操作。

附图说明

图1为一种通用的四轴水平关节机器人的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖面图。

图3为图1中B处的局部放大图。

图中的标注说明如下：1-底座、2-万向轮、3-第一安装板、4-第一电机、5-第一滑块、6-螺杆、7-第一滑杆、8-第二滑块、9-连接杆、10-第二滑杆、11-限位块、12-第一安装筒、13-第二电机、14-第一转轴、15-第一摆臂、16-第二安装筒、17-第三电机、18-第二转轴、19-第二摆臂、20-第四电机、21-第三转轴、22-安装座、23-第一通孔、24-第二通孔、25-第三滑块、26-电动推杆、27-第三滑杆。

具体实施方式

下面的具体实施例是结合本说明书中提供的附图对本申请的技术方案作出的具体、清楚的描述。其中，说明书的附图只是为了用于将本申请的技术方案呈现得更加清楚明了，并不代表实际生产或使用中的形状或大小，以及也不能将附图的标记视为限制所涉及的权利要求。

另外，在本申请的描述中，所采用到的术语应当作广义的理解，对于本领域的技术人员而言，可以根据实际的具体情况来理解术语的具体含义。譬如，本申请中所采用的术语“安装”可以定义为可拆卸的固定安装或者是不可拆卸的固定安装等；所采用的术语“设置”和“设有”，可以定义为接触式设置或者未接触式设置等；所采用的术语“连接”和“相连”可以定义为固定连接或者可活动连接等；所采用的术语“相匹配”可以定义为形状或大小上的相同或相近等；所采用的方位词术语均是以附图为参考或者根据以实际情况以及公知常识所定义的方向为准。

实施例1

参照附图1，该实施例提供了一种通用的四轴水平关节机器人，包括底座1、第一摆臂15、第二摆臂19、安装座22以及用于驱动第一摆臂15和第二摆臂19上下移动的升降机构；其中，上述的底座1底部安装有四组万向轮2，便于机器人的移动；上述的安装座22设在第二摆臂19下方，用于安装焊接工具、起子、机械手等加工工具，以便进行各种加工操作，提高了机器人的通用性；上述的升降机构包括螺杆6、左右滑动设置的第一滑块5以及上下滑动设置的第二滑块8；上述的第一滑块5通过转动连接的连接杆9与第二滑块8相连，上述的第一滑块5与螺杆6进行螺纹连接。

具体的，上述的螺杆6两边各设有一组第一滑杆7，上述的第一滑杆7与第一滑块5进行滑动连接；上述的底座1上对称设有两组第一安装板3，上述的第一滑杆7固定在两组第一安装板3之间，上述的螺杆6与第一安装板3进行转动连接，并穿过其中一组第一安装板3与第一电机4相连；上述的连接杆9一端与第二滑块8进行转动连接，另一端与第一滑块5进行转动连接；上述的第二滑块8套在若干组第二滑杆10上，上述的若干组第二滑杆10安装在底座1上；上述的第二滑杆10与第二滑块8进行滑动连接，且顶部设有限位块11。

其中，上述的第一电机4为现有技术中常见的正反转减速电机，其具体型号和结构在这边就不作赘述了。通过驱动第一电机4，可以带动螺杆6转动，由于第一滑块5与第一滑杆7进行滑动连接，故螺杆6的转动可以带动第一滑块5沿着第一滑杆7方向进行左右移动；又由于第一滑块5通过转动连接的连接杆9与第二滑块8相连，且第二滑块8与竖直设置的第二滑杆10进行滑动连接，故第一滑杆7的左右移动便可带动第二滑块8沿着第二滑杆10的方向进行上下移动。

通过第一电机4、螺杆6以及连接杆9的设置，可以提高第二滑块8在上下移动时的稳定性，且便于控制第二滑块8的移动，从而可以省去传统的谐波减速器，降低成本，以及可以减小第二摆臂19末端的高度和体积，以便于第二摆臂19下方的安装座22可以进入比较狭小的空间进行操作，故能进一步提高该机器人的通用性。

另外，上述的第二滑块8边上安装有第一安装筒12，上述的第一安装筒12顶部转动连接有第一转轴14，上述的第一转轴14与第一摆臂15进行固定连接；上述的第一安装筒12内安装有第二电机13，上述的第二电机13与第一转轴14相连；上述的第一摆臂15远离第一转轴14的一端底部固定有第二安装筒16，上述的第二安装筒16底部转动连接有第二转轴18，上述的第二转轴18与第二摆臂19进行固定连接；上述的第二安装筒16内安装有第三电机17，上述的第三电机17与第二转轴18相连；上述的第二摆臂19上设有第四电机20，上述的第四电机20与第三转轴21相连，上述的第三转轴21底部安装有安装座22。

其中，上述的第二电机13、第三电机17和第四电机20均为现有技术中常见的正反转减速电机，故其具体结构和具体型号在这边就不作赘述了。通过驱动第二电机13、第三电机17或第四电机20，可以带动第一摆臂15、第二摆臂19或安装座22转动，从而可以提高机器人的灵活性，便于进行各种精密自动加工操作。

实施例2

参照附图3，为了便于第二摆臂19下方的安装座22可以进行水平方向的移动，该实施例是在实施例1的基础上进行改进，具体的，上述的第二摆臂19顶部设有第一通孔23，其底部设有第二通孔24；上述的第二摆臂19内安装有电动推杆26和第三滑杆27，上述的电动推杆26与第三滑块25相连，上述的第三滑块25与第三滑杆27进行滑动连接；上述的第三滑块25顶部穿过第一通孔23安装有第四电机20，上述的第三转轴21穿过第二通孔24和第三滑块25与第四电机20相连。

其中，电动推杆也为现有技术中常见的电动推杆，其具体结构也不进行说明了。通过驱动电动推杆26进行伸缩，可以带动第三滑块25沿着第三滑杆27的方向进行滑动，随之可以带动安装座22进行水平方向的移动，从而可以进一步提高了机器人的灵活性以及可以便于安装座22左右移动进入狭小的空间中进行操作。

本实用新型提供的四轴水平关节机器人，使用时，先通过万向轮2将机器人移动至需进行操作的地点，接着可以通过驱动第一电机4带动第二滑块8以及带动第二电机13、第二摆臂19和安装座22进行上下移动；然后通过驱动第二电机13可以带动第一摆臂15转动，通过驱动第三电机17可以带动第二摆臂19转动，通过驱动电动推杆26可以带动安装座22进行水平方向的左右移动，通过驱动第四电机20可以带动安装座22进行旋转操作。

综上所述，本实用新型通过设置带有第一电机4、螺杆6、可左右滑动的第一滑块5以及可上下滑动的第二滑块8的升降机构，并通过可转动的连接杆9将第一滑块5和第二滑块8进行连接，便于精确控制第二滑块8以及安装座22的上下移动，可以省去传统四轴水平机器人中的谐波减速器，以及可以减小第二摆臂19末端的高度和体积，从而可以降低成本，并且便于第二摆臂19下方的安装座22可以进入比较狭小的空间进行操作，以能提高该机器人的通用性。另外，本实用新型通过在第二摆臂19内设置电动推杆26、第三滑块25以及第三滑杆27，可以驱动安装座22进行水平方向的移动，从而可以进一步提高机器人的灵活性，以及可以便于安装座22左右移动进入狭小的空间中进行操作。

需要说明的是，上面实施例只是针对本申请的技术方案和技术特征进行具体、清楚的描述。而对于本领域技术人员而言，属于现有技术或者公知常识的方案或特征，在上面实施例中就不作详细地描述了。

另外，本申请的技术方案不只局限于上述的实施例，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，从而可以形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种通用的四轴水平关节机器人，包括底座（1）、第一摆臂（15）、第二摆臂（19）和安装座（22），所述的底座（1）底部安装有若干组万向轮（2），所述的安装座（22）设在第二摆臂（19）下方，其特征在于，还包括用于驱动第一摆臂（15）和第二摆臂（19）上下移动的升降机构，所述的升降机构包括螺杆（6）、左右滑动设置的第一滑块（5）以及上下滑动设置的第二滑块（8）；所述的第一滑块（5）通过转动连接的连接杆（9）与第二滑块（8）相连，所述的第一滑块（5）与螺杆（6）进行螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的螺杆（6）两边各设有一组第一滑杆（7），所述的第一滑杆（7）与第一滑块（5）进行滑动连接；所述的底座（1）上对称设有两组第一安装板（3），所述的第一滑杆（7）固定在两组第一安装板（3）之间，所述的螺杆（6）与第一安装板（3）进行转动连接，并穿过其中一组第一安装板（3）与第一电机（4）相连。

3.根据权利要求1所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的第二滑块（8）套在若干组第二滑杆（10）上，所述的若干组第二滑杆（10）安装在底座（1）上；所述的第二滑杆（10）与第二滑块（8）进行滑动连接，且顶部设有限位块（11）。

4.根据权利要求3所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的第二滑块（8）边上安装有第一安装筒（12），所述的第一安装筒（12）顶部转动连接有第一转轴（14），所述的第一转轴（14）与第一摆臂（15）进行固定连接；所述的第一安装筒（12）内安装有第二电机（13），所述的第二电机（13）与第一转轴（14）相连。

5.根据权利要求1或4所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的第一摆臂（15）远离第一转轴（14）的一端底部固定有第二安装筒（16），所述的第二安装筒（16）底部转动连接有第二转轴（18），所述的第二转轴（18）与第二摆臂（19）进行固定连接；所述的第二安装筒（16）内安装有第三电机（17），所述的第三电机（17）与第二转轴（18）相连。

6.根据权利要求5所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的第二摆臂（19）上设有第四电机（20），所述的第四电机（20）与第三转轴（21）相连，所述的第三转轴（21）底部安装有安装座（22）。

7.根据权利要求6所述的一种通用的四轴水平关节机器人，其特征在于，所述的第二摆臂（19）顶部设有第一通孔（23），其底部设有第二通孔（24）；所述的第二摆臂（19）内安装有电动推杆（26）和第三滑杆（27），所述的电动推杆（26）与第三滑块（25）相连，所述的第三滑块（25）与第三滑杆（27）进行滑动连接；所述的第三滑块（25）顶部穿过第一通孔（23）安装有第四电机（20），所述的第三转轴（21）穿过第二通孔（24）和第三滑块（25）与第四电机（20）相连。

Images