[发明专利]机器人的臂部件及其制造方法以及具有该臂部件的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人的臂部件及其制造方法以及一种具有该臂部件的机器人。

背景技术

图1所示为一种工业机器人，其包括基座11、转动设置于基座11的机架12、转动设置于机架12的大臂13及与大臂13转动连接的小臂14。基座11用于将工业机器人安装至地板或者类似物上，机架12可绕第一旋转轴线a旋转，大臂13可绕第二旋转轴线b旋转，小臂14可绕第三旋转轴线c摆动，并可绕穿过小臂14的第四旋转轴线d旋转。该六轴工业机器人还包括设于小臂14末端上的旋转部件15，旋转部件15上设有旋转轴16。一般可通过在旋转轴16上安装夹具、刀具或者探测仪器等末端执行器进行工作。

请参阅图2，小臂14的形状类似为叉形。在设计制造上述六轴工业机器人的小臂14时，一方面应考虑增强小臂14的刚度、强度以其应力分布的均匀性，以抵抗施加在小臂14上的各种复杂的作用力，并减小小臂14的振动；另一方面应考虑减轻小臂14的重量，以减小其转动惯量，从而增强小臂14的控制精度，使其能够准确快速定位。现有技术一般通过在小臂14上设置中空结构以在保持其刚度的情况下减轻其重量。然而，小臂14的外形较为复杂，长度较大，其内部中空结构的截面形状为半封闭型结构，这使得铸造小臂14的砂型模具也比较复杂，且用于成型该中空结构的型芯不易准确定位于型腔中，不但难以保证铸造尺寸精度，还增加了铸造难度。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种结构简单、便于铸造的机器人的臂部件及其制造方法以及一种具有该臂部件的机器人。

一种机器人的臂部件，其包括分体成型的连接件和支撑件。连接件转动安装于机器人。支撑件与连接件固定相连。连接件为一回转体，其内部开设有贯穿两端的沿直线延伸的第一空腔。支撑件内开设有与连接件的第一空腔相通的第二空腔。

一种制造上述机器人的臂部件的方法，其包括以下步骤：使用第一模具制造连接件，该第一模具具有可相互结合的第一型箱、第二型箱及型芯，型芯用于形成该第一空腔；将型芯固定于第一型箱内，并将第一型箱与第二型箱相结合以形成与连接件形状大小一致的型腔；向型腔内注入熔融的金属溶液，待金属溶液冷却后，将第一型箱与第二型箱分离，以形成连接件；使用第二模具制造支撑件；将连接件与支撑件固定相连以形成该臂部件。

一种机器人，其包括包括基座、转动设置于基座的机架、转动设置于机架的大臂及与大臂转动连接的小臂。小臂包括臂部件。臂部件包括分体成型的连接件和支撑件。连接件可转动地安装在机器人上。支撑件与连接件固定相连。连接件为一回转体，其内部开设有贯穿两端的沿直线延伸的第一空腔。支撑件内开设有与连接件的第一空腔相通的第二空腔。

上述臂部件的连接件为回转体，其结构筋单，且其内开设有贯穿两端的第一空腔，在铸造时，可将型芯较为准确牢靠地定位于型箱中，有助于提高铸造成型的臂部件尺寸的稳定性，在满足臂部件的刚度及强度要求的情况下，可提高材料的利用率，从而减轻臂部件的重量。另外，将臂部件分体铸造成型可降低单个模具的大小，提高每部分的外形精度。

附图说明

图1是一种六轴工业机器人的立体示意图。

图2是图1所示臂部件的立体放大示意图。

图3是本发明实施例一的机器人的立体示意图，该机器人包括臂部件。

图4是图3所示臂部件的立体放大示意图。

图5是图3所示臂部件的立体分解示意图。

图6是图4沿VI-VI线的剖面示意图。

图7是本发明实施例二的臂部件的立体分解示意图。

图8是图7所示臂部件的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明机器人的臂部件及其制造方法以及具有该臂部件的机器人作进一步的详细说明。

本发明的臂部件可以应用于直线坐标式、圆柱坐标式、球坐标式及关节式机器人中，本实施例以应用于六轴关节式机器人为例加以说明。

请参阅图3，本发明实施例一的机器人100与背景技术所描述的机器人相似(请参阅图1)，其包括基座101、可转动地设置于基座101的机架102、可转动地设置于机架102的大臂103、与大臂13转动连接的连接臂104、以及与连接臂104转动连接的小臂105。小臂105包括臂部件200、设于臂部件200内的驱动部件(图未示)及设于臂部件未端的旋转部件106。旋转部件106可进一步安装夹具、刀具或者探测仪器等末端执行器(图未示)来进行工作。

请同时参阅图4和图5，本发明实施例一的臂部件200包括固定相连的连接件20和支撑件40。