[实用新型]一种圆柱坐标机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种圆柱坐标机器人。

背景技术

在如今的加工制造行业，很多工厂的生产线上装卸料仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低，为了提高工作效率，降低人工成本，适应现代自动化生产，设计圆柱坐标机器人代替人工装卸料，以提高劳动生产率。现有的圆柱坐标机器人，主要利用丝杠传动装置实现物料的平移和多轴旋转机构实现物料的旋转，并没有实现物料自身翻转的机构，要实现物料的翻转需通过人工或者多个机器人配合才能完成。而且现有的圆柱坐标机器人采用的多轴旋转机构结构过于复杂，而且结构上还存在整体刚性偏弱，使得现有的圆柱坐标机器人在整体上存在结构复杂、刚性偏弱、占地面积大，结构不紧凑等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱坐标机器人。

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的，一种圆柱坐标机器人，包括可沿Z方向运动的Z轴、可沿X方向运动的X轴和可在Z方向旋转的旋转轴，还包括可在X方向旋转的翻转轴；其中，在所述Z轴上设置所述旋转轴，在所述旋转轴上设置所述翻转轴，在所述翻转轴上设置所述X轴。在所述X轴末端设置有工件夹持装置，在装卸料时，工件夹持装置夹持工件，在X轴的作用下实现X方向的运动，在Z轴的作用下实现Z方向的运动，在旋转轴的作用下实现物料的旋转，在翻转轴的作用下实现物料自身的翻转；这样的设置无需通过多个机器人的配合即能实现物料的翻转，而且结构简单，占地小。

为了进一步实现物料在Z方向的运动，所述Z轴包括基座，在所述基座上沿Z方向设置有丝杠传动装置，所述丝杠传动装置包括螺母座，在所述螺母左上设置有Z轴升降座，在所述丝杠传动装置外设置有固定在所述基座上的罩壳，在所述基座上还设置有用于驱动所述丝杠传动装置的交流伺服电机。

为了进一步实现物料的旋转运动，所述旋转轴包括沿Z方向设置的包括交流伺服电机、行星减速器和传动轴；其中，所述交流伺服电机与所述行星减速器的输入端相连，所述行星减速器的输出端与所述传动轴的一端相连，所述交流伺服电机安装在所述Z轴升降座内；在所述传动轴外套设有立柱，所述立柱下端与所述Z轴升降座固连。

为了进一步使得机器人在Z方向的结构更加紧凑，在所述传动轴的上端且立柱内设置有两个角接触轴承。所述角接触轴承能够调节所述旋转轴在Z方向的间隙。

为了进一步减少机器人的重量和传动轴的转动惯量，所述传动轴为空心轴。

为了进一步实现物料自身的翻转，所述翻转轴包括沿X方向设置的交流伺服电机、行星减速器、小齿轮、大齿轮和旋转轴；所述交流伺服电机的动力输出端与所述行星减速器的输入端连接，所述行星减速器的输出端与所述小齿轮连接，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述大齿轮连接所述旋转轴；在齿轮外设置有电机安装座，所述行星减速器的输出端通过螺钉连接安装于所述电机安装座的端面，在所述旋转轴外设置有与所述电机安装座连接的旋转座，所述旋转轴两端通过滚动轴承安装于所述旋转座内，所述旋转轴为空心轴。这样的设置使得物料在所述旋转轴的带动下能够实现自身的旋转。

为了进一步实现物料在X方向的运动，所述X轴包括与所述大齿轮同心设置的交流伺服电机、动力传递轴和运动机构；所述交流伺服电机和所述动力传递轴的一端连接，所述动力传递轴的另一端与所述运动机构连接；所述交流伺服电机通过螺钉安装在所述电机安装座的外端面上，在所述动力传递轴设置在所述旋转轴内且伸出所述旋转座；在所述旋转轴的端面固定安装所述运动机构。

为了更好地实现物料在X方向的运动，所述运动机构包括沿X方向设置的与所述动力传递轴相连的丝杠传动机构和可沿X方向运动的伸缩板，在所述丝杠传动装置上滑动设置有滑块，所述伸缩板通过滑块垫板固定在所述滑块上。

为了提高所述机器人的在X方向运动的稳定性和刚性，在所述运动机构外设置有与端盖固连的外罩，在所述外罩内的底部设置有用于滑块滑动的线性导轨。

    本实用新型的有益效果为，采用了本实用新型的圆柱坐标机器人，由于使用了翻转机构，可以在装卸物料的时候实现物料自身的翻转，由于采用了单轴的旋转机构，本实用新型的机器人还具有结构简单、紧凑、稳定性和刚性强好的优点，另外，本实用新型的圆柱坐标机器人在整体上具有结构简单、刚性强、占地面积小和结构紧凑的优点。

附图说明：

    图1为本实用新型的圆柱坐标机器人的结构图；

    图2为Z 轴的主视图；

    图3为Z轴左视图；

    图4为旋转轴的主视图；