一種大負載scara搬運機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ]本發(fā)明屬于工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大負載SCARA搬運機器人，其負載能力可達15Kg。
【背景技術(shù)】
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[0002]輕工、醫(yī)藥、食品和電子等行業(yè)的自動化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝，特別是在物料搬運、機床上下料等這種重復(fù)、枯燥、危險性尤為突出工作中，為了減輕人類勞動強度，提高工作效率，在作業(yè)工序中往往需要在空間中安置重復(fù)性工作的作業(yè)機械人，而采用多自由度空間并聯(lián)機械手則顯得沒必要，或制造成本太高，串聯(lián)式的五軸六軸機器人制造成本太高。而傳統(tǒng)的SCARA機器人，為了提高其搬運速度，往往降低其負載能力，目前國內(nèi)將SCARA機器人應(yīng)用在5Kg至15Kg搬運領(lǐng)域的還是空白。然而，在針對大負載高速高精度SCARA機器人的設(shè)計領(lǐng)域中，SCARA機器人的腕部結(jié)構(gòu)設(shè)計的較單薄，使SCARA機器人的負載能力達不到大負載的要求，選用的各運動關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。目前國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)機器人尺寸都很大而且很笨重導(dǎo)致制造成本高，組裝起來很麻煩，搬運時候很不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種大負載SCARA搬運機器人；SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)表不:選擇順應(yīng)性裝配機器手臂。
[0004]本發(fā)明所提供的一種大負載SCARA搬運機器人包括機架、第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及腕部機構(gòu);所述機架中的機座I通過螺栓與所述第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的大臂鋼輪法蘭13固連，所述第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的大臂7通過螺栓與所述第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的第二諧波減速機固連，所述第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的小臂21通過深溝球軸承35和第二雙列角接觸球軸承53與腕部機構(gòu)連接。
[0005]所述機架包括機座1、固定架3、接線板4、彎通蓋5、機座蓋15、彎通49及彎通蓋板55;所述接線板4焊接到所述機座I上，所述接線板4通過螺栓固定在所述固定架3上，所述彎通49通過螺栓固定在所述機座I上，所述彎通蓋5通過緊定螺釘固定在所述彎通49上，所述彎通蓋5通過螺栓與所述彎通蓋板55固連。
[0006]所述第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括第一諧波減速機、第一伺服電機6a、大臂7、大臂鋼輪法蘭13、第一鋼輪法蘭17a、第一柔輪法蘭17b、定位軸20及擋圈52;所述第一諧波減速機包括第一鋼輪24a、第一柔輪45a及第一波發(fā)生器18a;所述第一伺服電機6a與所述大臂鋼輪法蘭13通過螺釘固連，所述大臂鋼輪法蘭13與所述第一鋼輪24a通過螺栓固連;所述擋圈52與所述第一諧波減速機通過螺栓固連用于固定第一波發(fā)生器18a;所述大臂7與所述第一柔輪45a通過螺栓固連;所述第一鋼輪法蘭17a與所述第一鋼輪24a通過螺栓固連，所述第一柔輪法蘭17b與所述第一柔輪45a通過螺栓固連。
[0007]所述第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括小臂21、第二伺服電機6b、第三伺服電機10a、第四伺服電機10b、第二諧波減速機、第四電機連接法蘭8、行星減速機9、第三電機帶輪11、電機軸平鍵12、小臂鋼輪法蘭14、第三電機連接法蘭16、第二鋼輪法蘭17c、第二柔輪法蘭17d、勾頭鍵19、第四電機帶輪43、第四電機帶輪墊圈50及第三電機帶輪墊圈51。所述第二諧波減速機包括第二鋼輪24b、第二柔輪45b及第二波發(fā)生器18b;所述大臂7通過螺栓與所述第二柔輪45b固連，小臂鋼輪法蘭14通過螺栓與所述第二鋼輪24b固連，第二伺服電機6b通過螺釘與小臂鋼輪法蘭14固連，小臂21與小臂鋼輪法蘭14通過螺栓固連;第四伺服電機1b與行星減速機9通過螺釘固連，行星減速機9與第四電機連接法蘭8通過螺栓固連，第四電機連接法蘭8通過螺栓與小臂21固連，第四電機帶輪43通過螺栓與第四伺服電機1b固連;第三伺服電機1a與第三電機帶輪11通過螺栓固連，第三電機鋼輪法蘭16與第三電機帶輪11通過螺栓固連，第三電機連接法蘭16通過螺栓與小臂21固連;第二鋼輪法蘭17d與第二鋼輪24b通過螺栓固連，第二柔輪法蘭17d與第二柔輪45b通過螺栓固連。
[0008]所述腕部機構(gòu)包括花鍵軸承外圈上端蓋22、花鍵軸承套26、花鍵帶輪連接法蘭27、絲桿帶輪連接法蘭28、末端連接法蘭38、法蘭墊圈39、花鍵帶輪41、圓螺母用止動墊圈44、圓螺母47、絲桿軸承外圈上端蓋23、花鍵螺母25、絲桿軸承套29、絲桿螺母30、直線軸承31、滾珠絲桿33、花鍵34、絲桿帶輪42、光軸導(dǎo)柱32、深溝球軸承35、三角座36、三角座軸承蓋板37、軸末端蓋板40、第一雙列角接觸球軸承48、第二雙列角接觸球軸承53及絲桿軸承擋圈54。所述小臂21套裝在所述深溝球軸承35及第二雙列角接觸球軸承53上，所述深溝球軸承35通過所述絲桿軸承外圈上端蓋23定位;所述小臂21與所述絲桿軸承外圈上端蓋23通過螺栓固連，深溝球軸承35套裝在絲桿軸承套29上，絲桿軸承套29套裝在絲桿螺母30上，絲桿軸承套29與絲桿螺母30通過螺栓固連，絲桿螺母29套裝在滾珠絲桿33上，絲桿帶輪42和絲桿帶輪連接法蘭28套裝在滾珠絲桿33上，絲桿帶輪42與絲桿連接法蘭28通過螺栓固連，絲桿帶輪連接法蘭28與絲桿軸承套29通過螺栓固連，三角座36套裝在滾珠絲桿33上，軸末端蓋板40固定在滾珠絲桿33的軸末，軸末端蓋板40通過螺栓固連在三角座36上，第二雙列角接觸球軸承53套裝在花鍵軸承外圈上端蓋22上，小臂21與花鍵軸承外圈上端蓋22通過螺栓固連，第二雙列角接觸球軸承53套裝在花鍵軸承套26上，花鍵軸承套26套裝在花鍵螺母25上，花鍵軸承套26與花鍵螺母25通過螺栓固連，花鍵螺母25套裝在花鍵34上，花鍵帶輪41和花鍵帶輪連接法蘭27套裝在花鍵34上，花鍵帶輪連接法蘭27與花鍵軸承套26通過螺栓固連，花鍵帶輪連接法蘭27與花鍵帶輪41通過螺栓固連，三角座36套裝在第一雙列角接觸球軸承48上，第一雙列角接觸球軸承48通過三角座軸承蓋板37定位，三角座36與三角座軸承蓋板37通過螺栓固連，圓螺母47擰在花鍵34上，末端連接法蘭38套裝在花鍵34上。
[0009]本發(fā)明中第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)用的是同一種諧波減速機;第三伺服電機1a與第四伺服電機1b是同一種電機。本發(fā)明具有以下技術(shù)特點:
[0010](I)本發(fā)明所提供的一種新型重載SCARA搬運機器人，其結(jié)構(gòu)緊湊、外形簡單、零部件少、易加工制造、加工成本低、標準件較多且傳動相對簡單的方案。
[0011](2)第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)自由度采用伺服電機加諧波減速機傳動，伺服電機具有較高的精度，減速機可以增加傳動比，保證了傳動精度;伺服電機和諧波減速機都有較高的傳動效率，且噪音和振動小，零件都是標準件，購買和安裝方便。
[0012](3)第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)自由度采用伺服電機加同步帶帶動絲桿螺母并且選擇伺服電機、行星減速機加同步帶帶動花鍵螺母傳動。
[0013](4)腕部結(jié)構(gòu)因為第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用伺服電機加同步帶帶動絲桿螺母傳動，實現(xiàn)了沿Z軸方向的直線運動。該方法傳動精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比恒定、傳動功率大、傳動效率高;但安裝要求高，負載能力有限。
【附圖說明】
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[0014]圖1是本發(fā)明機器人結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖3是圖2A-A向剖面視圖；
[0017]圖4是本發(fā)明機器人中第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是本發(fā)明機器人中腕部機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1:機座;2:布線;3:固定架;4:接線板;5:彎通蓋;6a:第一伺服電機;6b:第二伺服電機;7:大臂;8:第四電機連接法蘭;9:行星減速機；1a:第三伺服電機；1b:第四伺服電機;11:第三電機帶輪;12:電機軸平鍵;13:大臂鋼輪法蘭；14:小臂鋼輪法蘭；15:機座蓋；16:第三電機連接法蘭；17a:第一鋼輪法蘭；17b:第一柔輪法蘭；17c:第二鋼輪法蘭；17d:第二柔輪法蘭；18a:第一波發(fā)生器；18b:第二波發(fā)生器；19: