本發(fā)明涉及機械手技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種四軸碼垛機器人。

背景技術(shù)：

碼垛機器人主要用于產(chǎn)品的碼垛，能夠?qū)a(chǎn)品按照要求進行堆放。四軸碼垛機器人作為常用的一種碼垛機器人結(jié)構(gòu)，其主要由四個關(guān)節(jié)部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)腰部旋轉(zhuǎn)、臂體上下擺動、臂體前后擺動、以及執(zhí)行端旋轉(zhuǎn)四種運動，進而能夠抓取、擺放產(chǎn)品，以實現(xiàn)碼垛。

然而，現(xiàn)有的四軸碼垛機器人在應(yīng)用過程中還存在有一些不足之處，如：體積大、靈活性稍有欠缺，使得抓取面積受限；平衡裝置比較笨重，不僅所占空間大，且整體的平衡性能一般，不利于抓取、擺放產(chǎn)品。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種四軸碼垛機器人，其結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，傳動精度高、運行平穩(wěn)，且抓取面積大。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種四軸碼垛機器人，包括第一擺臂、第二擺臂、旋轉(zhuǎn)座、第一擺動驅(qū)動機構(gòu)、第二擺動驅(qū)動機構(gòu)、以及末端執(zhí)行機構(gòu)，其中，所述第一擺臂豎向設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座上，并能夠在所述旋轉(zhuǎn)座的帶動下進行水平旋轉(zhuǎn)；所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)亦設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)座上，且所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)還能夠帶動所述第一擺臂進行前后擺動；所述第二擺臂活動連接于所述第一擺臂的上側(cè)上，所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述第二擺臂上，且所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)還能夠帶動所述第二擺臂進行上下擺動；所述末端執(zhí)行機構(gòu)具有承接座、及用以承接抓取組件并能夠驅(qū)動抓取組件旋轉(zhuǎn)的末端驅(qū)動組件，且所述承接座鉸接于所述第二擺臂上，所述末端驅(qū)動組件安裝于所述承接座上。

作為本發(fā)明的進一步改進，實現(xiàn)所述第一擺臂豎向設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座上，并能夠在所述旋轉(zhuǎn)座的帶動下進行水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)為：所述旋轉(zhuǎn)座包括底座、蓋體和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，其中，所述底座上形成有一槽口朝上的第一容置槽，所述蓋體活動蓋合于所述第一容置槽的槽口上，所述第一擺臂豎向設(shè)置于所述蓋體上，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件還能夠帶動所述蓋體相對所述底座水平旋轉(zhuǎn)-170°～170°。

作為本發(fā)明的進一步改進，實現(xiàn)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件還能夠帶動所述蓋體相對所述底座水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)為：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括第一伺服馬達、第一入力軸和第一減速機，所述第一伺服馬達定位設(shè)置于所述蓋體上，所述第一伺服馬達的動力輸出軸還伸入所述第一容置槽中；所述第一入力軸和第一減速機均內(nèi)置于所述第一容置槽中，且所述第一入力軸固定套接于所述第一伺服馬達的動力輸出軸上，并還同時與所述第一減速機嚙合傳動連接，另外，所述第一減速機的動力輸出軸還與所述蓋體定位連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，實現(xiàn)所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)座上，且所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)還能夠帶動所述第一擺臂進行前后擺動的結(jié)構(gòu)為：在所述蓋體上定位設(shè)置有一承接支座，且所述承接支座上還形成有一第二容置槽；

所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)包括第二伺服馬達、第二入力軸和第二減速機，所述第二伺服馬達定位設(shè)置于所述蓋體上，所述第二伺服馬達的動力輸出軸的軸線方向與所述第一伺服馬達的動力輸出軸的軸線方向相垂直，且所述第二伺服馬達的動力輸出軸還伸入所述第二容置槽中；所述第二入力軸和第二減速機均內(nèi)置于所述第二容置槽中，且所述第二減速機還通過所述第二入力軸與所述第二伺服馬達的動力輸出軸定位連接；所述第一擺臂的下側(cè)活動蓋合于所述第二容置槽的槽口上，且同時所述第一擺臂的下側(cè)還與所述第二減速機的動力輸出端定位連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，實現(xiàn)所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述第二擺臂上，且所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)還能夠帶動所述第二擺臂進行上下擺動的結(jié)構(gòu)為：所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)包括第三伺服馬達、第三入力軸和第三減速機，所述第三伺服馬達定位設(shè)置于所述第二擺臂的一側(cè)上，所述第三伺服馬達的動力輸出軸的軸線方向與所述第一伺服馬達的動力輸出軸的軸線方向相垂直，且所述第三伺服馬達的動力輸出軸還通過所述第三入力軸與所述第三減速機定位連接，另外，所述第三減速機的動力輸出端還與所述第二擺臂的一側(cè)定位連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述第二擺臂的一側(cè)上形成有一第三容置槽；所述第三伺服馬達的動力輸出軸伸入所述第三容置槽中，所述第三入力軸和所述第三減速機均內(nèi)置于所述第三容置槽中，且所述第三減速機的動力輸出端還與所述第三容置槽定位連接；

所述第一擺臂的上側(cè)蓋合于所述第三容置槽的槽口上，且同時所述第一擺臂的上側(cè)還與所述第三容置槽轉(zhuǎn)動連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述承接座的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動軸鉸接于所述第二擺臂的另一側(cè)上，所述承接座的另一側(cè)上形成有一第四容置槽；

所述末端驅(qū)動組件包括第四伺服馬達和第四減速機，所述第四伺服馬達定位設(shè)置于所述第四容置槽中，所述第四減速機與所述第四伺服馬達的動力輸出軸定位連接，且所述第四減速機的動力輸出端還伸出所述第四容置槽外，以供抓取組件安裝。

作為本發(fā)明的進一步改進，還設(shè)有用以使所述第四減速機的動力輸出端保持水平狀態(tài)的平衡組件，該平衡組件具有連接支架、V型支架、第一平衡桿和第二平衡桿，其中，所述連接支架豎向且固定設(shè)置在所述蓋體上，所述V型支架轉(zhuǎn)動連接于所述第一擺臂的上側(cè)上，所述第一平衡桿為豎向布置，且其上下兩端分別對應(yīng)鉸接于所述V型支架的一側(cè)和所述連接支架的上側(cè)上，所述第二平衡桿的兩端分別對應(yīng)鉸接于所述V型支架的另一側(cè)和所述承接座上。

作為本發(fā)明的進一步改進，在所述底座上還設(shè)置有重載連接器。

本發(fā)明的有益效果是：相較于現(xiàn)有技術(shù)，該四軸碼垛機器人的整體結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，傳動精度高、運行平穩(wěn)，且抓取面積大；特別是，所采用的平衡組件不僅結(jié)構(gòu)簡單、可靠，且還能夠很好的確保使第四減速機的動力輸出端保持水平狀態(tài)，利于抓取、擺放產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述四軸碼垛機器人的第一種實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示四軸碼垛機器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示四軸碼垛機器人的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1所示四軸碼垛機器人中所述旋轉(zhuǎn)座的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1所示四軸碼垛機器人中所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)裝配于所述承接支座上的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1所示四軸碼垛機器人中所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖1所示四軸碼垛機器人中所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1所示四軸碼垛機器人中所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)于第二擺臂上裝配分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖1所示四軸碼垛機器人中所述末端執(zhí)行機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明所述四軸碼垛機器人的第二種實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖10所示四軸碼垛機器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖10所示四軸碼垛機器人的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖10所示四軸碼垛機器人中所述旋轉(zhuǎn)座的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖10所示四軸碼垛機器人中所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)裝配于所述承接支座上的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖10所示四軸碼垛機器人中所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為圖10所示四軸碼垛機器人中所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為圖10所示四軸碼垛機器人中所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)于第二擺臂上裝配分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為圖10所示四軸碼垛機器人中所述末端執(zhí)行機構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

結(jié)合附圖，作以下說明：

1——第一擺臂 2——第二擺臂

3——旋轉(zhuǎn)座 30——底座

31——蓋體 32——第一伺服馬達

33——第一入力軸 34——第一減速機

35——承接支座 36——重載連接器

4——第一擺動驅(qū)動機構(gòu) 40——第二伺服馬達

41——第二入力軸 42——第二減速機

5——第二擺動驅(qū)動機構(gòu) 50——第三伺服馬達

51——第三入力軸 52——第三減速機

6——末端執(zhí)行機構(gòu) 60——承接座

61——第四伺服馬達 62——第四減速機

70——連接支架 71——V型支架

72——第一平衡桿 73——第二平衡桿

具體實施方式

下面參照圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。

實施例1：

參閱附圖1～3所示，分別示出了本發(fā)明所述四軸碼垛機器人的第一種實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖、主視結(jié)構(gòu)示意圖、及側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。所述的四軸碼垛機器人包括第一擺臂1、第二擺臂2、旋轉(zhuǎn)座3、第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4、第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5、以及末端執(zhí)行機構(gòu)6，其中，所述第一擺臂1豎向設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座3上，并能夠在所述旋轉(zhuǎn)座3的帶動下進行水平旋轉(zhuǎn)；所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4亦設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)座3上，且所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4還能夠帶動所述第一擺臂1進行前后擺動；所述第二擺臂2活動連接于所述第一擺臂1的上側(cè)上，所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5設(shè)置在所述第二擺臂2上，且所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5還能夠帶動所述第二擺臂2進行上下擺動；所述末端執(zhí)行機構(gòu)6具有承接座60、及用以承接抓取組件并能夠驅(qū)動抓取組件旋轉(zhuǎn)的末端驅(qū)動組件(抓取組件可采用真空吸盤、氣動夾爪、或電磁鐵)，且所述承接座60鉸接于所述第二擺臂2上，所述末端驅(qū)動組件安裝于所述承接座60上。

在本實施例中，實現(xiàn)所述第一擺臂1豎向設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)座3上，并能夠在所述旋轉(zhuǎn)座3的帶動下進行水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)為：所述旋轉(zhuǎn)座3包括底座30、蓋體31和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，其中，所述底座30上形成有一槽口朝上的第一容置槽，所述蓋體31活動蓋合于所述第一容置槽的槽口上，所述第一擺臂1豎向設(shè)置于所述蓋體31上，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件還能夠帶動所述蓋體31相對所述底座30水平旋轉(zhuǎn)-170°～170°。

進一步優(yōu)選的，實現(xiàn)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件還能夠帶動所述蓋體31相對所述底座30水平旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)為：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括第一伺服馬達32、第一入力軸33和第一減速機34，所述第一伺服馬達32定位設(shè)置于所述蓋體31上，所述第一伺服馬達32的動力輸出軸還伸入所述第一容置槽中；所述第一入力軸33和第一減速機34均內(nèi)置于所述第一容置槽中，且所述第一入力軸33固定套接于所述第一伺服馬達32的動力輸出軸上，并還同時與所述第一減速機34嚙合傳動連接，另外，所述第一減速機34的動力輸出軸還與所述蓋體31定位連接(具體參閱附圖4所示)。

在本實施例中，實現(xiàn)所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)座3上，且所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4還能夠帶動所述第一擺臂1進行前后擺動的結(jié)構(gòu)為：在所述蓋體31上定位設(shè)置有一承接支座35，且所述承接支座35上還形成有一第二容置槽；

所述第一擺動驅(qū)動機構(gòu)4包括第二伺服馬達40、第二入力軸41和第二減速機42，所述第二伺服馬達40定位設(shè)置于所述蓋體31上，所述第二伺服馬達40的動力輸出軸的軸線方向與所述第一伺服馬達32的動力輸出軸的軸線方向相垂直，且所述第二伺服馬達40的動力輸出軸還伸入所述第二容置槽中；所述第二入力軸41和第二減速機42均內(nèi)置于所述第二容置槽中，且所述第二減速機42還通過所述第二入力軸41與所述第二伺服馬達40的動力輸出軸定位連接；所述第一擺臂1的下側(cè)活動蓋合于所述第二容置槽的槽口上，且同時所述第一擺臂1的下側(cè)還與所述第二減速機42的動力輸出端定位連接(具體參閱附圖4、5和6所示)。

在本實施例中，實現(xiàn)所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5設(shè)置在所述第二擺臂2上，且所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5還能夠帶動所述第二擺臂2進行上下擺動的結(jié)構(gòu)為：所述第二擺動驅(qū)動機構(gòu)5包括第三伺服馬達50、第三入力軸51和第三減速機52，所述第三伺服馬達50定位設(shè)置于所述第二擺臂2的一側(cè)上，所述第三伺服馬達50的動力輸出軸的軸線方向與所述第一伺服馬達32的動力輸出軸的軸線方向相垂直，且所述第三伺服馬達50的動力輸出軸還通過所述第三入力軸51與所述第三減速機52定位連接(具體為所述第三入力軸51的一端與所述第三伺服馬達50的動力輸出軸定位連接，所述第三減速機52鎖固連接于所述第三入力軸51的另一端上)，另外，所述第三減速機52的動力輸出端還與所述第二擺臂2的一側(cè)定位連接(具體參閱附圖7和8所示)。

進一步優(yōu)選的，在所述第二擺臂2的一側(cè)上形成有一第三容置槽，第三容置槽的槽口與第二容置槽的槽口同向；所述第三伺服馬達50的動力輸出軸伸入所述第三容置槽中，所述第三入力軸51和所述第三減速機52均內(nèi)置于所述第三容置槽中，且所述第三減速機52的動力輸出端還與所述第三容置槽定位連接；

所述第一擺臂1的上側(cè)蓋合于所述第三容置槽的槽口上，且同時所述第一擺臂1的上側(cè)還與所述第三容置槽轉(zhuǎn)動連接。

在本實施例中，所述承接座60的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動軸鉸接于所述第二擺臂2的另一側(cè)上，所述承接座60的另一側(cè)上形成有一第四容置槽；所述末端驅(qū)動組件包括第四伺服馬達61和第四減速機62，所述第四伺服馬達61定位設(shè)置于所述第四容置槽中，所述第四減速機62與所述第四伺服馬達61的動力輸出軸定位連接，且所述第四減速機62的動力輸出端還伸出所述第四容置槽外，以供抓取組件安裝(具體參閱附圖9所示)。

在本實施例中，還設(shè)有用以使所述第四減速機62的動力輸出端保持水平狀態(tài)的平衡組件，該平衡組件具有連接支架70、V型支架71、第一平衡桿72和第二平衡桿73，其中，所述連接支架70豎向且固定設(shè)置在所述蓋體31上，所述V型支架71轉(zhuǎn)動連接于所述第一擺臂1的上側(cè)上，所述第一平衡桿72為豎向布置，且其上下兩端分別對應(yīng)鉸接于所述V型支架71的一側(cè)和所述連接支架70的上側(cè)上，所述第二平衡桿73的兩端分別對應(yīng)鉸接于所述V型支架71的另一側(cè)和所述承接座60上(具體參閱附圖1～3所示)。另外，優(yōu)選的，所述V型支架71上的一轉(zhuǎn)動點、兩個鉸接點相互連接后還構(gòu)成一等腰三角形。

另外，在本實施例中，在所述底座30上還設(shè)置有重載連接器36。

實施例2：

參閱附圖10～12所示，分別示出了本發(fā)明所述四軸碼垛機器人的第二種實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖、主視結(jié)構(gòu)示意圖、及側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

實施例2所示四軸碼垛機器人與實施例1所示四軸碼垛機器人的區(qū)別主要在于：外觀形狀有差異。實施例2所示四軸碼垛機器人中各部件/機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理、以及各部件/機構(gòu)相互間的連接關(guān)系和動作原理均與實施例1相同(具體參閱附圖13～18)。

綜上所述，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述四軸碼垛機器人的整體結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，傳動精度高、運行平穩(wěn)，且抓取面積大；特別是，所采用的平衡組件不僅結(jié)構(gòu)簡單、可靠，且還能夠很好的確保使第四減速機的動力輸出端保持水平狀態(tài)，利于抓取、擺放產(chǎn)品。

上述實施方式僅例示性說明本發(fā)明的功效，而非用于限制本發(fā)明，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。