本發(fā)明涉及一種工業(yè)用途的機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。特別是在噴涂、焊接、裝配、搬運(yùn)等行業(yè)領(lǐng)域，采用機(jī)器人工作時，其工作效率更高，極大地降低了工人的勞動強(qiáng)度。對于搬運(yùn)用途來說，機(jī)器人進(jìn)行上料、下料等工作狀態(tài)，這些用途的機(jī)器人多采用單臂伸展式結(jié)構(gòu)，停機(jī)時或者運(yùn)輸工作時，其占地空間大，工作覆蓋空間不足；在一些需要協(xié)同作業(yè)的特定場合，無法同時有效布置兩臺機(jī)器人，并且無法完成特定的協(xié)同動作。其采用外部布線結(jié)構(gòu)，手臂旋轉(zhuǎn)過程中存在線路障礙，而且外部布線造成外觀不夠整潔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述的不足，而提供一種雙手臂能伸縮、協(xié)同作業(yè)、占用空間小的平行伸縮式雙臂機(jī)器人。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：平行伸縮式雙臂機(jī)器人，包括機(jī)柜、升降臂，所述升降臂為兩件而分別裝在機(jī)柜的左、右側(cè)，所述機(jī)柜內(nèi)裝有直線模組而通過各自的滑塊與升降臂相連，所述升降臂的另一端依次與第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂、末端旋轉(zhuǎn)法蘭相連；所述升降臂與第一旋轉(zhuǎn)組件相接，該第一旋轉(zhuǎn)組件通過第一旋轉(zhuǎn)臂與第二旋轉(zhuǎn)組件相連，所述第二旋轉(zhuǎn)組件通過第二旋轉(zhuǎn)臂與末端旋轉(zhuǎn)法蘭相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭與第三旋轉(zhuǎn)組件相連，該第三旋轉(zhuǎn)組件則裝在第二旋轉(zhuǎn)臂上。

所述第一旋轉(zhuǎn)組件包括第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過第一齒輪組與第一穿線管相連，所述第一穿線管上通過第一減速器與第一旋轉(zhuǎn)臂相連；所述第二旋轉(zhuǎn)組件包括第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過第二齒輪組與第二穿線管相連，所述第二穿線管上通過第二減速器與第二旋轉(zhuǎn)臂相連。所述第三旋轉(zhuǎn)組件包括第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)，該第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)通過同步傳動件及第三減速器與末端旋轉(zhuǎn)法蘭相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭及第三減速器裝在第二旋轉(zhuǎn)臂的外端部下方。

所述第一旋轉(zhuǎn)臂與第一減速器、第一穿線管連接，該第一穿線管、第一減速器均具有第一中空式結(jié)構(gòu)，第一旋轉(zhuǎn)臂上具有中間過線孔，所述第二旋轉(zhuǎn)臂與第二減速器、第二穿線管連接，該第二穿線管、第二減速器均具有第二中空式結(jié)構(gòu)。

采用本發(fā)明后，左右對稱的單臂組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每個單臂由三個平行旋轉(zhuǎn)軸(即第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂、末端旋轉(zhuǎn)法蘭)及一個升降臂組成。升降臂負(fù)責(zé)第一、第二旋轉(zhuǎn)臂及末端旋轉(zhuǎn)法蘭的升降，并由第一旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動第一旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動第二旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)，并由第二旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動第二旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第二旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動末端旋轉(zhuǎn)法蘭做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，末端旋轉(zhuǎn)法蘭則由第三旋轉(zhuǎn)組件帶動其自轉(zhuǎn)。第一旋轉(zhuǎn)臂通過第一旋轉(zhuǎn)組件可旋轉(zhuǎn)到第二旋轉(zhuǎn)臂之下；同樣第二旋轉(zhuǎn)臂也可通過第二旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)到第一旋轉(zhuǎn)臂之上；第一旋轉(zhuǎn)臂通過第一旋轉(zhuǎn)組件可以旋轉(zhuǎn)到升降臂之上。從而使升降臂、第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂處于平行伸展或者平行疊加狀態(tài)。本發(fā)明各旋轉(zhuǎn)臂、末端旋轉(zhuǎn)法蘭結(jié)構(gòu)緊湊，能旋轉(zhuǎn)、伸縮、疊加，其占用空間小、工作效率高、工作覆蓋面大，能完全替代人工操作，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)的安全性；能夠利用雙臂機(jī)器人的高集成度，能夠?qū)崿F(xiàn)雙臂協(xié)同作業(yè)，提高生產(chǎn)效率和工件的加工質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明的第一、第二旋轉(zhuǎn)臂等處于伸展?fàn)顟B(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的第一、第二旋轉(zhuǎn)臂等處于疊加狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明平行伸縮式雙臂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中的第一、第二旋轉(zhuǎn)臂為中空布線式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖3，本發(fā)明平行伸縮式雙臂機(jī)器人，包括機(jī)柜(即機(jī)身)65、升降臂60，所述升降臂60為兩件而分別裝在機(jī)柜65的左、右側(cè)，所述機(jī)柜65內(nèi)裝有直線模組66(也為左、右兩組，均包括直線導(dǎo)軌、絲桿、升降電機(jī)等，用于控制升降臂60的升降)而通過各自的滑塊64與升降臂60相連，所述升降臂60的另一端依次與第一旋轉(zhuǎn)臂22、第二旋轉(zhuǎn)臂38、末端旋轉(zhuǎn)法蘭48相連(均各為左、右對稱的兩組)。該機(jī)柜(即機(jī)身)65內(nèi)含伺服驅(qū)動器、運(yùn)動控制器、微電腦控制器等電氣控制元件。

參照圖1、圖2，所述升降臂60與第一旋轉(zhuǎn)組件61相接，該第一旋轉(zhuǎn)組件61通過第一旋轉(zhuǎn)臂22與第二旋轉(zhuǎn)組件62相連，所述第二旋轉(zhuǎn)組件62通過第二旋轉(zhuǎn)臂38與末端旋轉(zhuǎn)法蘭48相連，所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48與第三旋轉(zhuǎn)組件63相連，該第三旋轉(zhuǎn)組件63則裝在第二旋轉(zhuǎn)臂38上。第一旋轉(zhuǎn)臂通過第一旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到第二旋轉(zhuǎn)臂之下；同樣第二旋轉(zhuǎn)臂也通過第二旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到第一旋轉(zhuǎn)臂之上；第一旋轉(zhuǎn)臂通過第一旋轉(zhuǎn)組件的控制可旋轉(zhuǎn)到升降臂之上。從而使升降臂(在下部)、第一旋轉(zhuǎn)臂(在中部)、第二旋轉(zhuǎn)臂(在上部)處于平行伸展或平行疊加狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)緊湊、平行伸縮。

其中，所述第一旋轉(zhuǎn)組件61包括第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2(帶有絕對式編碼器，其裝在升降底座1內(nèi))，該第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2通過第一齒輪組8與第一穿線管11相連，所述第一穿線管11上通過第一減速器14(諧波式)與第一旋轉(zhuǎn)臂22相連；所述第二旋轉(zhuǎn)組件62包括第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23(帶有絕對式編碼器，其裝在蓋板21內(nèi))，該第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23通過第二齒輪組32與第二穿線管30相連，所述第二穿線管30上通過第二減速器28與第二旋轉(zhuǎn)臂38相連。所述第三旋轉(zhuǎn)組件63包括第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)40(帶有絕對式編碼器，其裝在罩板39內(nèi))，該第三旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)40通過同步傳動件47(包括同步帶、同步輪)及第三減速器50與末端旋轉(zhuǎn)法蘭48相連。所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48及第三減速器50裝在第二旋轉(zhuǎn)臂38的外端部下方。升降底座與升降臂相鄰安裝，蓋板與第一旋轉(zhuǎn)臂相鄰，罩板與第二旋轉(zhuǎn)臂相鄰。所述末端旋轉(zhuǎn)法蘭48作為外部操作工件所使用的工裝夾具連接的接口。

升降臂60負(fù)責(zé)第一旋轉(zhuǎn)組件61、第一旋轉(zhuǎn)臂22，第二旋轉(zhuǎn)組件62、第二旋轉(zhuǎn)臂38，及第三旋轉(zhuǎn)組件63、末端旋轉(zhuǎn)法蘭48的整體升降，并由第一旋轉(zhuǎn)組件的第一旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)2、第一齒輪組8、第一穿線管11、第一減速器14驅(qū)動第一旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第一旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動第二旋轉(zhuǎn)臂和第二旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)，并由第二旋轉(zhuǎn)組件的第二旋轉(zhuǎn)控制電機(jī)23、第二齒輪組32、第二穿線管30、第二減速器28驅(qū)動第二旋轉(zhuǎn)臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；第二旋轉(zhuǎn)臂負(fù)責(zé)帶動末端旋轉(zhuǎn)法蘭、第三旋轉(zhuǎn)組件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，末端旋轉(zhuǎn)法蘭由第三旋轉(zhuǎn)組件帶動其自轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的疊加狀態(tài)與伸展?fàn)顟B(tài)相比，伸展?fàn)顟B(tài)時的第一、第二旋轉(zhuǎn)臂長度比例大，疊加狀態(tài)則大大節(jié)約了其存放空間。手臂裝置原來都采用外部布線結(jié)構(gòu)，手臂旋轉(zhuǎn)時存在線路障礙，且外部布線造成外觀不夠整潔。本發(fā)明的第一旋轉(zhuǎn)臂、第二旋轉(zhuǎn)臂采用特殊的中空結(jié)構(gòu)走線，可實(shí)現(xiàn)360度全范圍的旋轉(zhuǎn)角度，增大了其工作空間覆蓋范圍。

參照附圖4，所述第一旋轉(zhuǎn)臂22與第一減速器14、第一穿線管11連接，該第一穿線管11、第一減速器14均具有第一中空式結(jié)構(gòu)71，第一旋轉(zhuǎn)臂22上(其中間處)具有中間過線孔72，所述第二旋轉(zhuǎn)臂38與第二減速器28(諧波式)、第二穿線管30連接，該第二穿線管30、第二減速器28均具有第二中空式結(jié)構(gòu)73。

所述第一旋轉(zhuǎn)臂上的第一穿線管11的第一中空式結(jié)構(gòu)71采用空心的第一穿線管和第一油封74結(jié)構(gòu)，使電線的布線線路從空心的第一穿線管內(nèi)穿過，第一油封用來保證第一減速器下的第一齒輪組的良好密封；第二旋轉(zhuǎn)臂上的第二中空式結(jié)構(gòu)73與第一中空式結(jié)構(gòu)71的結(jié)構(gòu)形式相同，所述第二旋轉(zhuǎn)臂上的第二穿線管30的第二中空式結(jié)構(gòu)73采用空心的第二穿線管和第二油封75結(jié)構(gòu)，使電線的布線線路從空心的第二穿線管內(nèi)穿過，第二油封75用來保證第二減速器下的第二齒輪組的良好密封。即平行式機(jī)械手臂的中空布線結(jié)構(gòu)，具有在手臂端部穿過兩個減速器中空結(jié)構(gòu)和手臂中部過線孔的特征。

如圖4所示的箭頭指示，電線(含氣路)76從第一穿線管11(及第一減速器14)的第一中空式結(jié)構(gòu)71穿過下壓后，再經(jīng)過第一旋轉(zhuǎn)臂22的中間過線孔72，最后通過第二穿線管30(及第二減速器28)的第二中空式結(jié)構(gòu)73。整個電線的布線線路全部在第一、第二旋轉(zhuǎn)臂的機(jī)械手臂內(nèi)部完成，從而可實(shí)現(xiàn)第一、第二旋轉(zhuǎn)臂的360度無障礙、順暢地旋轉(zhuǎn)，并每個旋轉(zhuǎn)臂具有外觀整潔的特點(diǎn)。