一種五自由度噴涂機(jī)器人的制作方法

本發(fā)明涉及噴涂機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種五自由度噴涂機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的機(jī)器人被應(yīng)用于各行各業(yè)。噴涂機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人的一種，由于其惡劣的使用環(huán)境，除了具備一般工業(yè)機(jī)器人的特征外，還得具備防爆密封等性能。而現(xiàn)有的噴涂機(jī)器人，綜合考慮運(yùn)動(dòng)空間、負(fù)載、精度、密封、防爆、成本等因素的少之又少。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利CN105798887A提供了一種六自由度噴涂機(jī)器人，其可以提供較大的工作空間，但由于該機(jī)器人大臂和小臂的電機(jī)負(fù)載需要承受后面結(jié)構(gòu)的自重力矩，所以其末端有效負(fù)載有限，否則就需要更大功率的電機(jī)，增加成本，才能達(dá)到較大的末端有效負(fù)載。

而一般的工業(yè)機(jī)器人，例如中國(guó)專利CN104690722A提供的一種五自由度機(jī)器人，若用于噴涂作業(yè)環(huán)境，則不具備防爆密封等特殊要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種五自由度噴涂機(jī)器人，所述機(jī)器人除了具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作空間大、靈活性較高、末端定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，還具有走線方便、密封可靠、防爆性能優(yōu)良的特點(diǎn)，能很好地運(yùn)用于對(duì)一般零部件表面的噴涂作業(yè)。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種五自由度噴涂機(jī)器人，包括：基座、升降臂、大臂、小臂、腕部和輸出軸，其中：

所述升降臂安裝在所述基座上，且所述升降臂相對(duì)于所述基座做上下升降平移運(yùn)動(dòng)；所述大臂的一端安裝在所述升降臂的下端，且所述大臂相對(duì)于所述升降臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述小臂的一端連接所述大臂的另一端，且所述小臂繞所述大臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述腕部安裝在所述小臂的另一端，且所述腕部相對(duì)于所述小臂做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述輸出軸安裝在所述腕部上，所述輸出軸上安裝噴頭，所述輸出軸相對(duì)于所述腕部做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴頭相對(duì)于所述腕部做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)所述機(jī)器人的五自由度運(yùn)動(dòng)；

所述大臂相對(duì)于所述升降臂的旋轉(zhuǎn)軸線、所述小臂相對(duì)于所述大臂的旋轉(zhuǎn)軸線與所述腕部相對(duì)于所述小臂的旋轉(zhuǎn)軸線方向相同，且均平行于所述升降臂相對(duì)于所述基座平移的軸線方向；所述輸出軸相對(duì)于所述腕部的旋轉(zhuǎn)軸線與所述腕部相對(duì)于所述小臂的旋轉(zhuǎn)軸線垂直且相交；

所述小臂、腕部和輸出軸，它們的驅(qū)動(dòng)部件均安裝于大臂的前端，驅(qū)動(dòng)部件通過一級(jí)或多級(jí)同步帶傳遞到小臂、腕部和輸出軸。

優(yōu)選地，所述基座上安裝有升降電機(jī)、渦輪蝸桿減速器以及滑塊安裝架，所述升降臂的下端安裝有升降臂底部件，該部件與升降臂一起上下運(yùn)動(dòng)，所述升降臂的一側(cè)安裝有齒條、另外三側(cè)安裝有滑軌；其中：所述升降電機(jī)連接渦輪蝸桿減速器的輸入端；渦輪蝸桿減速器的輸出軸上安裝有齒輪，齒輪與升降臂一側(cè)的齒條配合；滑塊安裝架上安裝有滑塊，滑塊與升降臂上的滑軌配合；

所述升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速器，通過蝸輪蝸桿輸出軸上的齒輪與升降臂一側(cè)的齒條配合，從而驅(qū)動(dòng)升降臂上下運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)所述升降臂相對(duì)于所述基座做上下升降平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過滑塊安裝架上的滑塊與升降臂上的滑軌配合，以保證所述升降臂沿豎直方向位移并承受彎矩。

更優(yōu)選地，在所述基座上還安裝有基座密封罩，用于罩住升降電機(jī)和渦輪蝸桿減速器，以形成一密閉空間；所述蝸輪蝸桿減速器的輸出軸與基座密封罩間安裝有密封軸承以實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封。

更優(yōu)選地，在所述基座密封罩的上端安裝有密封電纜接頭和氣門嘴，分別用于密封進(jìn)入密閉空間的電纜以及向密閉空間充入惰性氣體，以增加密封和防爆性能；所述基座密封罩的側(cè)端安裝有重載連接器，用于輸出線纜，使所述機(jī)器人具有良好的密封防爆性能。

更優(yōu)選地，所述升降臂為中空結(jié)構(gòu)用于走線，在升降臂的上端安裝有密封電纜接頭，用于密封穿出的線纜；在升降臂的下端與基座之間安裝有防塵罩。

優(yōu)選地，所述大臂的一端與升降臂下端的升降臂底部件連接，升降臂底部件的一側(cè)平行安裝有大臂電機(jī)、大臂RV減速器，大臂RV減速器的輸出端帶動(dòng)大臂旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)所述大臂相對(duì)于所述升降臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

更優(yōu)選地，所述大臂電機(jī)設(shè)置有大臂密封罩，大臂密封罩罩住大臂電機(jī)并與升降臂的中空結(jié)構(gòu)連通，以形成一密閉空間；大臂電機(jī)與升降臂底部件之間安裝密封軸承實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；在大臂密封罩的上端安裝有密封電纜接頭和氣門嘴，分別用于密封進(jìn)入的密閉空間的電纜以及向密閉空間充入惰性氣體，以增加密封和防爆性能。

優(yōu)選地，所述大臂為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部貫穿小臂同步帶、腕部前端同步帶和輸出軸前端同步帶；大臂上安裝有小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)，小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)的輸出軸上均安裝有同步帶輪，用于分別連接大臂中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的小臂同步帶、腕部前端同步帶和輸出軸前端同步帶以向后傳遞扭矩。

更優(yōu)選地，所述大臂的下端安裝有張緊輪，從而實(shí)現(xiàn)小臂同步帶、腕部前端同步帶和輸出軸前端同步帶的張緊。

更優(yōu)選地，所述小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)通過設(shè)置三軸密封罩罩住以形成一密封空間；小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)的輸出軸與大臂之間均安裝密封軸承來實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；在三軸密封罩的上端安裝密封電纜接頭和氣門嘴，分別用于密封密封空間輸出的電纜以及該密閉空間充入惰性氣體，以增加密封和防爆性能。

優(yōu)選地，所述小臂為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部貫穿腕部后端同步帶、輸出軸后端同步帶；小臂的一端與大臂的另一端連接，在小臂與大臂的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)處安裝有三根轉(zhuǎn)軸，分別為：最里層的小臂轉(zhuǎn)軸、中間層的腕部過渡軸、外層的輸出軸前端過渡軸，腕部過渡軸在小臂轉(zhuǎn)軸上自由旋轉(zhuǎn)，輸出軸前端過渡軸在腕部過渡軸上自由旋轉(zhuǎn)；其中：

所述小臂轉(zhuǎn)軸上安裝有同步帶輪與大臂中空結(jié)構(gòu)里的小臂同步帶相連，小臂轉(zhuǎn)軸一端連接小臂諧波減速器的輸入端，小臂諧波減速器的輸出端連接小臂一端上側(cè)；

所述腕部過渡軸和輸出軸前端過渡軸上均分別裝有兩個(gè)同步帶輪，其中：腕部過渡軸上兩同步帶輪中的一個(gè)與大臂中空結(jié)構(gòu)里的腕部前端同步帶相連、另一個(gè)與腕部后端同步帶相連；輸出軸前端過渡軸上兩同步帶輪中一個(gè)與大臂中空結(jié)構(gòu)里的輸出軸前端同步帶相連、另一個(gè)與輸出軸后端同步帶相連。

更優(yōu)選地，所述小臂的下端安裝有張緊輪，從而實(shí)現(xiàn)腕部后端同步帶和輸出軸后端同步帶的張緊。

優(yōu)選地，所述腕部與小臂的另一端連接，并在腕部與小臂的轉(zhuǎn)動(dòng)處安裝有里、外兩根軸，即腕部轉(zhuǎn)軸、輸出軸后端過渡軸，輸出軸后端過渡軸在腕部轉(zhuǎn)軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)；其中：

所述腕部轉(zhuǎn)軸上安裝有同步帶輪與小臂中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的腕部后端同步帶相連，腕部轉(zhuǎn)軸的一端連接腕部諧波減速器的輸入端，腕部諧波減速器的輸出端通過法蘭連接腕部；

所述輸出軸后端過渡軸上安裝有與小臂中空結(jié)構(gòu)內(nèi)的輸出軸后端同步帶相連的同步帶輪，以及用于向后傳動(dòng)的錐齒輪。

優(yōu)選地，所述輸出軸上安裝有錐齒輪，用于與輸出軸后端過渡軸上的錐齒輪配合；輸出軸與輸出諧波減速器的輸入端相連，輸出諧波減速器的輸出端通過輸出法蘭安裝噴頭。

本發(fā)明中各個(gè)關(guān)節(jié)共同作用，即可驅(qū)動(dòng)機(jī)器人末端的噴頭沿預(yù)定的軌跡和姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，從而完成相應(yīng)零件表面的噴涂作業(yè)任務(wù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明五自由度噴涂機(jī)器人，綜合考慮了各方面因素，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、工作空間大、靈活性高、末端定位精度高、走線方便、密封可靠、防爆性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

本發(fā)明中，小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)安裝到大臂的前端，通過一級(jí)或多級(jí)同步帶傳遞到小臂、腕部和輸出軸，這種結(jié)構(gòu)有效減小了末端結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，繼而減小了各關(guān)節(jié)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在相同功率和臂長(zhǎng)的情況下可增大運(yùn)行加速度和速度，縮短作業(yè)時(shí)間；同時(shí)，小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)一起安裝大臂前端，有利于電氣密封和走線，同步帶從大臂和小臂的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)穿行，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)外形簡(jiǎn)介而美觀。

本發(fā)明中，升降電機(jī)、大臂電機(jī)和小臂電機(jī)、腕部電機(jī)和輸出軸電機(jī)分別被基座密封罩、大臂密封罩和三軸密封罩密封起來，形成三個(gè)電氣密閉空間，之間的線纜通過密封電纜接頭連接，每個(gè)電機(jī)的輸出端均采用密封軸承實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，同時(shí)在每個(gè)密封空間充入惰性氣體使得三個(gè)電氣空間完全與外界危險(xiǎn)的易燃易爆氣體隔絕，使所述機(jī)器人具有很好的防爆性能；

本發(fā)明中，小臂、腕部和輸出軸的諧波減速器均安裝在同步帶傳動(dòng)后面，而不是直接安裝在對(duì)應(yīng)電機(jī)軸端，有效地減小由于同步帶柔性帶來的誤差，使得末端定位更加精準(zhǔn)可靠。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的總體外觀示意圖；

圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖中：

防塵罩1、升降臂底部件2、噴頭3、腕部4、小臂5、大臂6、三軸密封罩7、三軸氣門嘴8、三軸密封接頭9、大臂密封罩10、大臂氣門嘴11、大臂密封接頭12、滑塊安裝架13、升降臂14、齒條15、滑軌16、升降密封接頭17、基座氣門嘴18、基座密封接頭19、基座密封罩20、重載連接器21、基座22；

蝸輪蝸桿減速器23、升降電機(jī)密封軸承24、蝸輪蝸桿輸出軸25、齒輪26、腕部電機(jī)密封軸承27、輸出軸電機(jī)密封軸承28、小臂電機(jī)密封軸承29、腕部前端同步帶30、輸出軸前端同步帶31、小臂同步帶32、輸出軸后端同步帶33、腕部后端同步帶34、錐齒輪35、輸出軸36、輸出諧波減速器37、輸出軸后端過渡軸38、腕部轉(zhuǎn)軸39、腕部諧波減速器40、腕部過渡軸41、輸出軸前端過渡軸42、小臂轉(zhuǎn)軸43、小臂諧波減速器44、小臂電機(jī)45、輸出軸電機(jī)46、腕部電機(jī)47、大臂RV減速器48、大臂電機(jī)密封軸承49、大臂電機(jī)50、滑塊51、升降電機(jī)52。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、圖2所示，一種五自由度噴涂機(jī)器人，包括：噴頭3、腕部4、小臂5、大臂6、升降臂14、基座22和輸出軸36，其中：

所述升降臂14安裝在所述基座22上，可相對(duì)于所述基座22做上下升降平移運(yùn)動(dòng)；所述大臂6頭部安裝在所述升降臂14的下端，可相對(duì)于所述升降臂14做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述小臂5的頭部連接所述大臂6的尾部，可繞所述大臂6做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述腕部4安裝在所述小臂5的尾部，可相對(duì)所述小臂5做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述輸出軸36安裝在所述腕部4上，可相對(duì)所述腕部4做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；輸出軸36上安裝噴頭3；

所述升降臂14與所述基座22之間有一個(gè)升降的平動(dòng)自由度；所述大臂6與所述升降臂14之間有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述小臂5與所述大臂6之間有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述腕部4和所述小臂5之間有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述噴頭3和所述腕部4之間有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述大臂6相對(duì)于所述升降臂14的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、所述小臂5相對(duì)于所述大臂6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、所述腕部4相對(duì)于所述小臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行，同時(shí)也平行于所述升降臂14相對(duì)于所述基座22的平動(dòng)軸線；所述噴頭3相對(duì)于所述腕部4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述腕部4相對(duì)于所述小臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述基座22上安轉(zhuǎn)有基座密封罩20和滑塊安裝架13，升降電機(jī)52和渦輪蝸桿減速器23安裝在基座22上并由基座密封罩20罩起來以形成密閉空間，蝸輪蝸桿輸出軸25與基座密封罩20間安裝升降電機(jī)密封軸承24以實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；基座密封罩20的上端安裝基座密封接頭19和基座氣門嘴18，用于分別密封進(jìn)入該密閉空間的電纜以及向該密閉空間充入惰性氣體；基座密封罩20側(cè)端安裝重載連接器21，用于輸出所有的線纜，使所述機(jī)器人具有良好的密封防爆性能。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述升降臂14的一面裝有齒條15、另外三面裝有滑軌16，其中：所述齒條15與蝸輪蝸桿輸出軸25上設(shè)置的齒輪26配合，以實(shí)現(xiàn)所述升降臂14的升降功能；所述滑軌16與安裝在滑塊安裝架13上的滑塊51配合，以限制所述升降臂14沿豎直方向位移并能承受較大的彎矩；所述升降臂14為中空結(jié)構(gòu)用于走線，所述升降臂14的頂端安裝有升降密封接頭17，用于密封穿出的線纜。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述升降臂14的下端安裝有升降臂底部件2，升降臂底部件2上側(cè)安裝有大臂電機(jī)50和大臂RV減速器48，大臂電機(jī)50的輸出軸連接大臂RV減速器48的輸入端，大臂RV減速器48的輸出端連接大臂6的頭部，從而驅(qū)動(dòng)所述大臂6旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述大臂電機(jī)50通過設(shè)置大臂密封罩10將其罩住，通過升降臂底部件2的中空結(jié)構(gòu)與升降臂14的中空結(jié)構(gòu)連通，從而形成一整體密閉空間，并在大臂電機(jī)50的輸出軸與升降臂底部件2間安裝有大臂電機(jī)密封軸承49來實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封；

所述大臂密封罩10的上端安裝有大臂密封接頭12和大臂氣門嘴11，分別用于密封進(jìn)入所述整體密閉空間的電纜以及向所述整體密閉空間內(nèi)充入惰性氣體。

進(jìn)一步的，為了防塵，所述升降臂14的下端與基座22之間安裝有防塵罩1(如圖1所示)。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述大臂6為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部放置小臂同步帶32、輸出軸前端同步帶31和腕部前端同步帶30；所述大臂6的一側(cè)安裝有小臂電機(jī)45、輸出軸電機(jī)46、腕部電機(jī)47，且小臂電機(jī)45、輸出軸電機(jī)46、腕部電機(jī)47的輸出軸與大臂6之間分別裝有小臂電機(jī)密封軸承29、輸出軸電機(jī)密封軸承28、腕部電機(jī)密封軸承27以實(shí)現(xiàn)之間的動(dòng)密封；小臂電機(jī)45、輸出軸電機(jī)46、腕部電機(jī)47通過設(shè)置三軸密封罩7將其罩住以形成密閉空間，并在三軸密封罩7的上端安裝三軸密封接頭9和三軸氣門嘴8，分別用于密封該密閉空間輸出的電纜以及向該密閉空間充入惰性氣體；

所述小臂電機(jī)45、輸出軸電機(jī)46、腕部電機(jī)47的輸出軸上均安裝有同步帶輪，用于分別連接小臂同步帶32、輸出軸前端同步帶31和腕部前端同步帶30并向后傳遞扭矩。

進(jìn)一步的，所述大臂6的下端安裝有張緊輪，用于實(shí)現(xiàn)小臂同步帶32、輸出軸前端同步帶31和腕部前端同步帶30的張緊。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述小臂5為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部放置輸出軸后端同步帶33、腕部后端同步帶34；所述小臂5與大臂6相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)處安裝有三根轉(zhuǎn)軸，分別為：最里層的小臂轉(zhuǎn)軸43、中間層的輸出軸前端過渡軸42和外層的腕部過渡軸41，輸出軸前端過渡軸42在小臂轉(zhuǎn)軸43上自由旋轉(zhuǎn)，腕部過渡軸41在輸出軸前端過渡軸42上自由旋轉(zhuǎn)；其中：

所述小臂轉(zhuǎn)軸43上安裝有同步帶輪與小臂同步帶32相連，小臂轉(zhuǎn)軸43的上端連接小臂諧波減速器44的輸入端，小臂諧波減速器44的輸出端連接小臂5的頭部上端；

所述腕部過渡軸41上安裝有兩同步帶輪，用于分別連接腕部前端同步帶30和腕部后端同步帶34；所述輸出軸前端過渡軸42上也安裝有兩個(gè)同步帶輪，用于分別連接輸出軸前端同步帶31和輸出軸后端同步帶33；所述輸出軸后端同步帶33和腕部后端同步帶34均在小臂5中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部穿過，用于向后傳遞扭矩。

所述小臂5的力矩傳動(dòng)過程為：小臂電機(jī)45轉(zhuǎn)動(dòng)，小臂電機(jī)45輸出軸上的同步帶輪通過小臂同步帶32傳動(dòng)、帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)軸43上的同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小臂轉(zhuǎn)軸43轉(zhuǎn)動(dòng)，小臂轉(zhuǎn)軸43連接小臂諧波減速器44并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)連接于小臂諧波減速器44的輸出端的小臂5轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述小臂5的下端安裝有張緊輪，用于實(shí)現(xiàn)輸出軸后端同步帶33、腕部后端同步帶34的張緊。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述腕部4與小臂5轉(zhuǎn)動(dòng)連接處設(shè)置有里、外兩根軸，分別為：里層的腕部轉(zhuǎn)軸39、外層的輸出軸后端過渡軸38，輸出軸后端過渡軸38可以在腕部轉(zhuǎn)軸39上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中：

所述腕部轉(zhuǎn)軸39上安裝有同步帶輪與腕部后端同步帶34配合，腕部轉(zhuǎn)軸39的頂端連接腕部諧波減速器40的輸入端，腕部諧波減速器40的輸出端通過法蘭連接到腕部4；

所述輸出軸后端過渡軸38上安裝有與輸出軸后端同步帶33配合的同步帶輪，以及用于向后傳遞扭矩的錐齒輪35。

所述腕部4力矩的傳動(dòng)過程為：腕部電機(jī)47轉(zhuǎn)動(dòng)，腕部電機(jī)47輸出軸上的同步帶輪通過腕部前端同步帶30傳動(dòng)、帶動(dòng)腕部過渡軸41上的同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)腕部過渡軸41轉(zhuǎn)動(dòng)；腕部過渡軸41上的同步帶輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并通過腕部后端同步帶34傳動(dòng)、帶動(dòng)腕部轉(zhuǎn)軸39上的同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使腕部轉(zhuǎn)軸39轉(zhuǎn)動(dòng)；腕部轉(zhuǎn)軸39連接腕部諧波減速器40并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)連接于腕部諧波減速器40的輸出端的腕部4轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1、圖2所示，所述輸出軸36上安裝有錐齒輪，該錐齒輪與輸出軸后端過渡軸38上的錐齒輪35配合；輸出軸36與輸出諧波減速器37的輸入端相連，輸出諧波減速器37的輸出端通過過渡零件安裝有噴頭3；

所述輸出軸36力矩的傳動(dòng)過程為：輸出軸電機(jī)46轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸電機(jī)46輸出軸上的同步帶輪通過輸出軸前端同步帶31傳動(dòng)、帶動(dòng)輸出軸前端過渡軸42上的同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)輸出軸前端過渡軸42轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸前端過渡軸42上的同步帶輪通過輸出軸后端同步帶33傳動(dòng)、帶動(dòng)輸出軸后端過渡軸38上的同步帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)輸出軸后端過渡軸38轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出軸后端過渡軸38通過錐齒輪組(包括輸出軸后端過渡軸38上的錐齒輪35及與其嚙合的輸出軸36上的錐齒輪)帶動(dòng)輸出軸36轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸36連接輸出諧波減速器37并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)安裝在輸出諧波減速器37的輸出端的噴頭3的轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述機(jī)器人的工作過程如下：

所述升降電機(jī)52驅(qū)動(dòng)所述升降臂14相對(duì)于所述基座22進(jìn)行上下平動(dòng)，所述大臂電機(jī)50驅(qū)動(dòng)所述大臂6相對(duì)于所述升降臂14旋轉(zhuǎn)，所述小臂電機(jī)45驅(qū)動(dòng)所述小臂5相對(duì)于所述大臂6旋轉(zhuǎn)，所述腕部電機(jī)47驅(qū)動(dòng)所述腕部4相對(duì)于所述小臂5旋轉(zhuǎn)，所述輸出軸電機(jī)46驅(qū)動(dòng)所述輸出軸36帶動(dòng)所述噴頭3相對(duì)于所述腕部4旋轉(zhuǎn)；升降電機(jī)52、大臂電機(jī)50、小臂電機(jī)45、腕部電機(jī)47、輸出軸電機(jī)46共同作用，即可驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人末端的所述噴頭3沿預(yù)定的軌跡和姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)相應(yīng)零件表面的噴涂作業(yè)。

本發(fā)明中，小臂電機(jī)45、腕部電機(jī)47和輸出軸電機(jī)46安裝到大臂6的前端，通過一級(jí)或多級(jí)同步帶傳遞到小臂5、腕部4和輸出軸36，這種結(jié)構(gòu)有效減小了末端結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，繼而減小了各關(guān)節(jié)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在相同功率和臂長(zhǎng)的情況下可增大運(yùn)行加速度和速度，縮短作業(yè)時(shí)間；

本發(fā)明中，小臂電機(jī)45、腕部電機(jī)47和輸出軸電機(jī)46一起安裝大臂6前端，有利于電氣密封和走線，同步帶從大臂6和小臂5的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)穿行，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)外形簡(jiǎn)介而美觀。

本發(fā)明中，五臺(tái)電機(jī)被隔離于三個(gè)密閉空間，每個(gè)密閉空間均采用動(dòng)靜密封策略，保證電氣與外界易燃易爆氣體隔絕，具有良好的防爆性能：升降電機(jī)52、大臂電機(jī)50和小臂電機(jī)45、腕部電機(jī)47和輸出軸電機(jī)46分別被基座密封罩20、大臂密封罩10和三軸密封罩7密封起來，形成三個(gè)電氣密閉空間，之間的線纜通過密封電纜接頭連接，每個(gè)電機(jī)的輸出端均采用密封軸承實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封，同時(shí)在每個(gè)密封空間充入惰性氣體使得三個(gè)電氣空間完全與外界危險(xiǎn)的易燃易爆氣體隔絕，使所述機(jī)器人具有很好的防爆性能；

本發(fā)明中，小臂諧波減速器44、腕部諧波減速器40、輸出諧波減速器37均安裝在同步帶傳動(dòng)后面，而不是直接安裝在對(duì)應(yīng)電機(jī)軸端，有效地減小由于同步帶柔性帶來的誤差，使得末端定位更加精準(zhǔn)可靠。

本發(fā)明通過上述各種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作空間大、靈活性高、末端定位精度高、走線方便、密封可靠，防爆性能優(yōu)良的特點(diǎn)。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。