專利名稱：直角坐標(biāo)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，特別涉及一種直角坐標(biāo)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
直角坐標(biāo)機(jī)器人具有較高的運(yùn)動精度及可靠性、且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)而被 廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，完成如焊接、搬運(yùn)、裝配、貼標(biāo)等一系列的工作。一種直角坐標(biāo)機(jī)器人包括互相垂直連接的第一傳動臂、第二傳動臂、第三傳動臂、 安裝于第一傳動臂上的離合器及與離合器固定連接的伺服電機(jī)。離合器具有與伺服電機(jī)連 接的輸入軸和與三個(gè)傳動臂分別連接的三個(gè)輸出軸。三個(gè)傳動臂上均設(shè)置有導(dǎo)軌，當(dāng)伺服 電機(jī)工作時(shí)，將動力通過輸入軸傳入離合器，離合器的輸出軸使三個(gè)傳動臂實(shí)現(xiàn)相對運(yùn)動。 然而，這種直角坐標(biāo)機(jī)器人的離合器每次僅能連通一根輸出軸，因此只能驅(qū)動一個(gè)傳動臂 運(yùn)動，無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)驅(qū)動三個(gè)傳動臂運(yùn)動，工作效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種具有較高工作效率的直角坐標(biāo)機(jī)器人。一種直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括第一傳動機(jī)構(gòu)、滑動連接于第一傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動 機(jī)構(gòu)、與第二傳動機(jī)構(gòu)滑動連接的第三傳動機(jī)構(gòu)，第一傳動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)軌、滑動連接于 第一導(dǎo)軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，第二傳動機(jī)構(gòu)包括垂直于第一 導(dǎo)軌的第二導(dǎo)軌、滑動連接于第二導(dǎo)軌的第二滑動件及驅(qū)動第二滑動件的第二動力部件， 第三傳動機(jī)構(gòu)包括垂直于第一導(dǎo)軌及第二導(dǎo)軌的第三導(dǎo)軌、滑動連接于第三導(dǎo)軌的第三滑 動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。上述直角坐標(biāo)機(jī)器人通過在每個(gè)傳動機(jī)構(gòu)中設(shè)置一個(gè)與滑動件對應(yīng)的動力部件， 使各個(gè)傳動機(jī)構(gòu)可以同時(shí)工作，以快速定位工件，具有較高的工作效率。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的直角坐標(biāo)機(jī)器人的立體組裝圖。圖2是圖1所示直角坐標(biāo)機(jī)器人省去保護(hù)罩的立體組裝圖。圖3是圖2所示直角坐標(biāo)機(jī)器人省去部分支架后的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示直角坐標(biāo)機(jī)器人省去部分支架后的立體分解圖。圖5是圖4所示第三傳動機(jī)構(gòu)另一視角的立體組裝圖。圖6是圖4所示第四傳動機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)及傳感器的立體組裝圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對本發(fā)明提供的直角坐標(biāo)機(jī)器人作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請同時(shí)參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施方式提供的直角坐標(biāo)機(jī)器人100包括支架10、 第一傳動機(jī)構(gòu)20、第二傳動機(jī)構(gòu)30、第三傳動機(jī)構(gòu)40、第四傳動機(jī)構(gòu)50及緩沖機(jī)構(gòu)60。第一傳動機(jī)構(gòu)20固定于支架10上，第二傳動機(jī)構(gòu)30與第一傳動機(jī)構(gòu)20連接，第三傳動機(jī)構(gòu) 40與第二傳動機(jī)構(gòu)30連接，第四傳動機(jī)構(gòu)50與第三傳動機(jī)構(gòu)40連接，緩沖機(jī)構(gòu)60與第四 傳動機(jī)構(gòu)50連接。支架10包括底板11、頂板12、支撐板13、保護(hù)罩14及鉸鏈15。底板11和頂板12 平行相對設(shè)置，支撐板13連接于底板11和頂板12之間，保護(hù)罩14通過鉸鏈15與頂板12 轉(zhuǎn)動連接。支撐板13共有兩塊，位于底板11的相對兩側(cè)，以較好的支撐頂板12，從而保證 支架10結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。此外，在支撐板13與底板11之間還設(shè)置有加強(qiáng)肋16，進(jìn)一步地增加 支架10的穩(wěn)定性。請同時(shí)參閱圖3和圖4，第一傳動機(jī)構(gòu)20包括固定于支架10的頂板12上的第一 動力部件21、第一導(dǎo)軌23及滑動連接于第一導(dǎo)軌23的第一滑動件25。第一動力部件21 包括馬達(dá)211和與馬達(dá)211連接的絲桿213。第一導(dǎo)軌23共有兩個(gè)，與絲桿213基本平行， 且分別位于絲桿213的相對兩側(cè)。第一滑動件25包括本體251及自本體251上凸出形成 的滑動部253及移動部255?；瑒硬?53共有兩個(gè)，分別位于移動部255的相對兩側(cè)，其中， 兩個(gè)滑動部253滑動套設(shè)于兩個(gè)第一導(dǎo)軌23上，移動部255套設(shè)于絲桿213上。第二傳動機(jī)構(gòu)30包括與第一滑動件25的本體251固定連接的固定板31、固定于 固定板31上的第二動力部件33、第二導(dǎo)軌35及滑動連接于第二導(dǎo)軌35的第二滑動件37。 第二動力部件33包括馬達(dá)331、絲桿333及連接馬達(dá)331與絲桿333的傳動組件335。傳 動組件335包括與馬達(dá)331連接的主動輪3351、與絲桿333連接的從動輪3353及繞設(shè)于主 動輪3351和從動輪3353的傳動帶3355。馬達(dá)331及絲桿333并排設(shè)置于固定板31上。 第二導(dǎo)軌35共有兩個(gè)，與絲桿333基本平行，且位于絲桿333的一側(cè)。第二滑動件37包括 本體371及自本體371上凸出形成的滑動部373及移動部375?；瑒硬?73共有兩個(gè)，位于 移動部375的一側(cè)，其中，兩個(gè)滑動部373滑動套設(shè)于兩個(gè)第二導(dǎo)軌35上，移動部375套設(shè) 于絲桿333上。請同時(shí)參閱圖4和圖5，第三傳動機(jī)構(gòu)40包括與第二滑動件37的本體371固定連 接的安裝板41、垂直于安裝板41的隔板42、固定于隔板42上的第三動力部件43、第三導(dǎo)軌 44及滑動連接于第三導(dǎo)軌44的第三滑動件45。第三動力部件43包括馬達(dá)431、絲桿433 及連接馬達(dá)431與絲桿433的傳動組件435。傳動組件435包括與馬達(dá)431連接的主動輪 4351、與絲桿433連接的從動輪4353及繞設(shè)于主動輪4351和從動輪4353上的傳動帶4355。 馬達(dá)431及絲桿433分別固定于隔板42的相對兩側(cè)，且基本垂直于安裝板41。第三導(dǎo)軌 44共有一個(gè)，與絲桿433基本平行地固定于隔板42上。第三滑動件45包括本體451及自 本體451凸出形成的滑動部453及移動部455。其中滑動部453套設(shè)于第三導(dǎo)軌44上，移 動部455套設(shè)于絲桿433上。第三傳動機(jī)構(gòu)40還包括垂直于安裝板41，并位于安裝板41 一側(cè)的擋板46，其中，絲桿433及第三導(dǎo)軌44位于隔板42及擋板46之間。請同時(shí)參閱圖4和圖6，第四傳動機(jī)構(gòu)50包括與第三滑動件45的本體451固定連 接的第四動力部件51及與第四動力部件51連接的減速機(jī)53。第四動力部件51為馬達(dá)，與 減速機(jī)53連接。第四傳動機(jī)構(gòu)50位于第三傳動機(jī)構(gòu)40的隔板42與擋板46之間，且與第 三導(dǎo)軌44及絲桿433基本并排。緩沖機(jī)構(gòu)60包括與減速機(jī)53的輸出軸(圖未標(biāo))連接的緩沖板61、與緩沖板61 固定連接的導(dǎo)桿62、套設(shè)于導(dǎo)桿62上的活動板63及套設(shè)于導(dǎo)桿62上并位于緩沖板61和活動板63之間的彈性件64。本實(shí)施例中，導(dǎo)桿62共有兩根，且基本平行，彈性件64為螺旋
壓縮彈簧。進(jìn)一步地，直角坐標(biāo)機(jī)器人100還包括減速機(jī)53 —側(cè)的傳感器70、傳感器70用于 感測減速機(jī)53輸出軸的轉(zhuǎn)動原點(diǎn)。請?jiān)賲㈤唸D1至圖6，組裝該直角坐標(biāo)機(jī)器人100時(shí)，首先將第一傳動機(jī)構(gòu)20固 定于支架10的頂板12上，將第二傳動機(jī)構(gòu)30的固定板31與第一傳動機(jī)構(gòu)20的第一滑動 件25的本體251固定連接，然后將第三傳動機(jī)構(gòu)40的安裝板41與第二傳動機(jī)構(gòu)30的第 二滑動件37的本體371固定連接，接著將第四傳動機(jī)構(gòu)50的馬達(dá)與第三傳動機(jī)構(gòu)40的第 三滑動件45的本體451固定連接，最后將緩沖機(jī)構(gòu)60的緩沖板61與第四傳動機(jī)構(gòu)50的 減速機(jī)53固定連接。其中，第一傳動機(jī)構(gòu)20的第一導(dǎo)軌23、第二傳動機(jī)構(gòu)30的第二導(dǎo)軌 35與第三傳動機(jī)構(gòu)40的第三導(dǎo)軌44兩兩互相垂直，并在空間上基本形成直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)。該直角坐標(biāo)機(jī)器人100工作時(shí)，第一傳動機(jī)構(gòu)20的馬達(dá)211驅(qū)動絲桿213轉(zhuǎn)動，絲 桿213通過內(nèi)設(shè)的螺紋結(jié)構(gòu)(圖未示)將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為第一滑動件25的移動部255的移動， 從而使第一滑動件25沿第一導(dǎo)軌23滑動。第二傳動機(jī)構(gòu)30的馬達(dá)331驅(qū)動主動輪3351 轉(zhuǎn)動，并通過傳動帶3355帶動從動輪3353轉(zhuǎn)動，從而帶動絲桿333轉(zhuǎn)動，絲桿333也通過 內(nèi)設(shè)的螺紋結(jié)構(gòu)將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為第二滑動件37沿第二導(dǎo)軌35的移動。第三傳動機(jī)構(gòu)40的 傳動方式與第二傳動機(jī)構(gòu)30的傳動方式相同。第四傳動機(jī)構(gòu)50的第四動力部件51提供 動力，并通過減速機(jī)53實(shí)現(xiàn)減速后，由減速機(jī)53的輸出軸帶動緩沖機(jī)構(gòu)60轉(zhuǎn)動，從而帶動 與緩沖機(jī)構(gòu)60的活動板63連接的工件(圖未示)轉(zhuǎn)動。當(dāng)直角坐標(biāo)機(jī)器人100工作時(shí)， 保護(hù)罩14將各傳動機(jī)構(gòu)遮住，可以避免各傳動機(jī)構(gòu)受到外物的碰撞，且避免各傳動機(jī)構(gòu)在 運(yùn)動過程中傷到操作者或其他人員。直角坐標(biāo)機(jī)器人100通過在每個(gè)傳動機(jī)構(gòu)中設(shè)置一個(gè)與滑動件對應(yīng)的動力部件， 使各個(gè)傳動機(jī)構(gòu)可以同時(shí)工作，以快速定位工件，具有較高的工作效率。此外，第二傳動機(jī)構(gòu)30中通過增加傳動組件335而使馬達(dá)331與絲桿333基本并 排設(shè)置，可以減少第二傳動機(jī)構(gòu)30在空間上的長度。此外，第二導(dǎo)軌35與絲桿333基本平 行的設(shè)置，可以使第二傳動機(jī)構(gòu)30各元件之間排列緊湊，從而節(jié)省空間。第三傳動機(jī)構(gòu)40 的各元件及第四傳動機(jī)構(gòu)50也采用基本并排的方式設(shè)置，進(jìn)一步地節(jié)省了空間，使直角坐 標(biāo)機(jī)器人100的結(jié)構(gòu)緊湊，便于整體結(jié)構(gòu)的小型化?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā) 明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括第一傳動機(jī)構(gòu)、滑動連接于第一傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動機(jī) 構(gòu)、與第二傳動機(jī)構(gòu)滑動連接的第三傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述第一傳動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo) 軌、滑動連接于第一導(dǎo)軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，所述第二傳動 機(jī)構(gòu)包括垂直于所述第一導(dǎo)軌的第二導(dǎo)軌、滑動連接于第二導(dǎo)軌的第二滑動件及驅(qū)動第二 滑動件的第二動力部件，所述第三傳動機(jī)構(gòu)包括垂直于所述第一導(dǎo)軌及第二導(dǎo)軌的第三導(dǎo) 軌、滑動連接于第三導(dǎo)軌的第三滑動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。
2.如權(quán)利要求1所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述第二傳動機(jī)構(gòu)還包括與所 述第一滑動件固定連接的固定板，所述第二導(dǎo)軌和第二動力部件并排固定于所述固定板 上，所述第二導(dǎo)軌的延伸方向基本垂直于所述第一導(dǎo)軌的延伸方向。
3.如權(quán)利要求2所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述第二動力部件包括馬達(dá)、絲 桿及連接所述馬達(dá)和絲桿的傳動組件，所述馬達(dá)和絲桿并排固定于所述固定板上，且與所 述第二導(dǎo)軌基本平行，所述第二滑動件包括與第二導(dǎo)軌連接的滑動部及與第二動力部件的 絲桿連接的移動部。
4.如權(quán)利要求3所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述傳動組件包括與馬達(dá)固定 連接的主動輪、與絲桿連接的從動輪及繞設(shè)于所述主動輪和從動輪上的傳動帶。
5.如權(quán)利要求2所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述第三傳動機(jī)構(gòu)還包括與所 述第二滑動件固定連接的安裝板及垂直于所述安裝板的隔板，所述第三導(dǎo)軌和第三動力部 件并排固定于所述隔板上，所述第三導(dǎo)軌的延伸方向基本垂直于所述安裝板、第二導(dǎo)軌及 第一導(dǎo)軌。
6.如權(quán)利要求5所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述第三動力部件包括馬達(dá)、絲 桿及連接所述馬達(dá)和絲桿的傳動組件，所述馬達(dá)和絲桿分別位于所述隔板的相對兩側(cè)，所 述傳動組件穿過所述隔板，所述馬達(dá)和絲桿與所述第三導(dǎo)軌基本平行，所述第三滑動件包 括與第三導(dǎo)軌連接的滑動部及與第三動力部件的絲桿連接的移動部。
7.如權(quán)利要求6所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述直角坐標(biāo)機(jī)器人還包括與 所述第三滑動件固定連接的第四傳動機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述第四傳動機(jī)構(gòu)包括第四動 力部件及與第四動力部件連接的減速機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述直角坐標(biāo)機(jī)器人還包括與 所述減速機(jī)連接的緩沖機(jī)構(gòu)，所述緩沖機(jī)構(gòu)包括與減速機(jī)固定連接的緩沖板、與緩沖板固 定連接的導(dǎo)桿、套設(shè)于導(dǎo)桿上的活動板及彈性件，所述彈性件套設(shè)于所述導(dǎo)桿上且位于所 述緩沖板和活動板之間。
10.如權(quán)利要求1所述的直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征在于所述直角坐標(biāo)機(jī)器人還包括支 架，所述第一傳動機(jī)構(gòu)的第一導(dǎo)軌及第一動力部件固定于所述支架上。
全文摘要
一種直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括第一傳動機(jī)構(gòu)、滑動連接于第一傳動機(jī)構(gòu)的第二傳動機(jī)構(gòu)、與第二傳動機(jī)構(gòu)滑動連接的第三傳動機(jī)構(gòu)，第一傳動機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)軌、滑動連接于第一導(dǎo)軌的第一滑動件及驅(qū)動第一滑動件的第一動力部件，第二傳動機(jī)構(gòu)包括垂直于第一導(dǎo)軌的第二導(dǎo)軌、滑動連接于第二導(dǎo)軌的第二滑動件及驅(qū)動第二滑動件的第二動力部件，第三傳動機(jī)構(gòu)包括垂直于第一導(dǎo)軌及第二導(dǎo)軌的第三導(dǎo)軌、滑動連接于第三導(dǎo)軌的第三滑動件及驅(qū)動第三滑動件的第三動力部件。該直角坐標(biāo)機(jī)器人具有較高的工作效率。
文檔編號B25J9/02GK102085656SQ20091031081
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者劉大偉, 陳文生 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司