緊湊式疊加手臂裝置的制作方法

本發(fā)明涉及一種工業(yè)用途的機器人，具體是涉及一種應用于工業(yè)機器人的手臂裝置。

背景技術：

目前，工業(yè)機器人應用領域十分廣泛。特別是在噴涂、焊接、裝配、搬運等行業(yè)領域，采用機器人工作時，其工作效率更高，極大地降低了操作人員的勞動強度。對于搬運用途來說，機器人進行上料、下料等工作狀態(tài)，其機器人一般采用單臂伸展式結構，停機時或者運輸工作時，其占地空間大，工作覆蓋空間不足。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述的不足，而提供一種手臂能伸縮、占用空間小的緊湊式疊加手臂裝置。

本發(fā)明的目的通過如下技術方案來實現(xiàn)：緊湊式疊加手臂裝置，包括升降臂，所述升降臂與第一旋轉組件相接，該第一旋轉組件通過第一旋轉臂與第二旋轉組件相連，所述第二旋轉組件通過第二旋轉臂與末端旋轉法蘭相連，所述末端旋轉法蘭與第三旋轉組件相連，該第三旋轉組件則裝在第二旋轉臂上。

所述第一旋轉組件包括第一旋轉控制電機，該第一旋轉控制電機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臂相連；所述第二旋轉組件包括第二旋轉控制電機，該第二旋轉控制電機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臂相連。

所述第三旋轉組件包括第三旋轉控制電機，該第三旋轉控制電機通過同步傳動件及第三減速器與末端旋轉法蘭相連。所述末端旋轉法蘭及第三減速器裝在第二旋轉臂的外端部下方。

采用本發(fā)明后，升降臂負責第一旋轉臂、第二旋轉臂及末端旋轉法蘭的升降，并由第一旋轉組件驅動第一旋轉臂做旋轉運動；第一旋轉臂負責帶動第二旋轉臂的旋轉，并由第二旋轉組件驅動第二旋轉臂做旋轉運動；第二旋轉臂負責帶動末端旋轉法蘭做旋轉運動，末端旋轉法蘭則由第三旋轉組件帶動其自轉。第一旋轉臂通過第一旋轉組件可旋轉到第二旋轉臂之下；同樣第二旋轉臂也可通過第二旋轉組件旋轉到第一旋轉臂之上；第一旋轉臂通過第一旋轉組件可以旋轉到升降臂之上。從而使升降臂、第一旋轉臂、第二旋轉臂處于平行疊加狀態(tài)，形成為結構緊湊、平行疊加的狀況。其各旋轉臂、末端旋轉法蘭能旋轉、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。

附圖說明

下面結合附圖與實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖1為本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置的伸展狀態(tài)結構示意圖。

圖2為本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置的疊加狀態(tài)結構示意圖。

圖3為本發(fā)明所應用的平行伸縮式雙臂機器人的結構示意圖。

圖4為圖1中第一、第二旋轉臂為中空布線式的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2可知，本發(fā)明緊湊式疊加手臂裝置，包括升降臂60，所述升降臂60與第一旋轉組件61相接，該第一旋轉組件61通過第一旋轉臂22與第二旋轉組件62相連，所述第二旋轉組件62通過第二旋轉臂38與末端旋轉法蘭48相連，所述末端旋轉法蘭48與第三旋轉組件63相連，該第三旋轉組件63則裝在第二旋轉臂38上。

第一旋轉臂通過第一旋轉組件的控制可旋轉到第二旋轉臂之下；同樣第二旋轉臂也通過第二旋轉組件的控制可旋轉到第一旋轉臂之上；第一旋轉臂通過第一旋轉組件的控制可旋轉到升降臂之上。從而使升降臂(在下部)、第一旋轉臂(在中部)、第二旋轉臂(在上部)處于平行疊加狀態(tài)，形成結構緊湊、平行疊加的狀況。

其中，所述第一旋轉組件61包括第一旋轉控制電機2(帶有絕對式編碼器，其裝在升降底座1內)，該第一旋轉控制電機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)與第一旋轉臂22相連；所述第二旋轉組件62包括第二旋轉控制電機23(帶有絕對式編碼器，其裝在蓋板21內)，該第二旋轉控制電機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與第二旋轉臂38相連。所述第三旋轉組件63包括第三旋轉控制電機40(帶有絕對式編碼器，其裝在罩板39內)，該第三旋轉控制電機40通過同步傳動件47(包括同步帶、同步輪)及第三減速器50與末端旋轉法蘭48相連。所述末端旋轉法蘭48及第三減速器50裝在第二旋轉臂38的外端部下方。升降底座與升降臂相鄰安裝，蓋板與第一旋轉臂相鄰，罩板與第二旋轉臂相鄰。如圖3所示，本發(fā)明所應用的平行伸縮式雙臂機器人：該升降臂60通過滑塊64與機柜65內的直線模組66相連，所述末端旋轉法蘭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負責第一旋轉組件61、第一旋轉臂22，第二旋轉組件62、第二旋轉臂38，及第三旋轉組件63、末端旋轉法蘭48的整體升降，并由第一旋轉組件的第一旋轉控制電機2、第一齒輪組8、第一穿線管11、第一減速器14驅動第一旋轉臂做旋轉運動；第一旋轉臂負責帶動第二旋轉臂和第二旋轉組件的旋轉，并由第二旋轉組件的第二旋轉控制電機23、第二齒輪組32、第二穿線管30、第二減速器28驅動第二旋轉臂做旋轉運動；第二旋轉臂負責帶動末端旋轉法蘭、第三旋轉組件做旋轉運動，末端旋轉法蘭由第三旋轉組件帶動其自轉。

本發(fā)明的疊加狀態(tài)與伸展狀態(tài)相比，伸展狀態(tài)時的第一、第二旋轉臂長度比例大，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構，手臂旋轉時存在線路障礙，且外部布線造成外觀不夠整潔。本發(fā)明的第一旋轉臂、第二旋轉臂采用特殊的中空結構走線，可實現(xiàn)360度全范圍的旋轉角度，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構71，第一旋轉臂22上(其中間處)具有中間過線孔72，所述第二旋轉臂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構73。

所述第一旋轉臂上的第一穿線管11的第一中空式結構71采用空心的第一穿線管和第一油封74結構，使電線的布線線路從空心的第一穿線管內穿過，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；第二旋轉臂上的第二中空式結構73與第一中空式結構71的結構形式相同，所述第二旋轉臂上的第二穿線管30的第二中空式結構73采用空心的第二穿線管和第二油封75結構，使電線的布線線路從空心的第二穿線管內穿過，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。即平行式機械手臂的中空布線結構，具有在手臂端部穿過兩個減速器中空結構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)的第一中空式結構71穿過下壓后，再經(jīng)過第一旋轉臂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)的第二中空式結構73。整個電線的布線線路全部在第一、第二旋轉臂的機械手臂內部完成，從而可實現(xiàn)第一、第二旋轉臂的360度無障礙、順暢地旋轉，并每個旋轉臂具有外觀整潔的特點。