[发明专利]一种水平关节四轴机器人

说明书

[技术领域]

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其涉及一种上下Z轴在本体部分，结构稳定且轻巧的水平关节四轴机器人。

[背景技术]

水平关节四轴机器人目前已经被非常广泛应用，在搬运、加工、装配等环境中有非常重要的作用，它本身具有动作灵活、结构紧凑、空间要求小、重复定位精度高等特点，能够精确、快速达到空间的一点。水平关节四轴机器人相对于六轴工业机器人来说具有体积小，灵活，成本低等优势，在未来工业流水线中被大量使用将会是必然趋势。加大对水平关节四轴机器人的研究也非常必要，目前国内外水平关节四轴机器人的主要品牌包括爱普生、雅马哈、库卡等企业。

目前市场上现有的水平关节四轴机器人大多数结构采用谐波减速器或者RV减速器，其上下Z轴和旋转R轴设在末端，前面两个大臂体组成两个机械臂，从而实现四轴机器人在空间上的不同动作。这种机械臂具有负载比较大，臂长可以很长，精度高等特点，但是价格比较高。由于上下Z轴和旋转R轴设在末端，末端的结构空间比较大，不适应在空间狭小的场合工作。

基于上述问题，怎么才能通过对机器人的具体结构和传动方式进行改进和改善，来达到小负载，结构轻巧，且缩短臂体的长度，是本领域的技术人员经常考虑的问题，通过多次研发和实验，也取得了较好的成绩。

[发明内容]

为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种上下Z轴在本体部分，结构稳定且轻巧的水平关节四轴机器人。

本发明解决技术问题的方案是提供一种水平关节四轴机器人，包括机器人本体、与机器人本体相连的第一关节组件、与第一关节组件相连的第二关节组件以及设置于第二关节组件端头部位的末端R旋转轴；所述机器人本体包括底座以及设置于底座上的机器人本体外壳，在所述机器人本体外壳内设置有控制电路板、主支撑板、设置于主支撑板上的滚珠丝杠以及可相对滚珠丝杠上下移动、与滚珠丝杠配合的固定座；所述第一关节组件通过第一传动轴与固定座前端活动连接；在所述固定座中设置有第一驱动电机、由第一驱动电机驱动且与滚珠丝杠匹配的丝杠螺母以及用于驱动第一传动轴旋转的第二驱动电机；所述第一关节组件包括第一关节组件外壳、设置于第一关节组件外壳中的第三驱动电机以及由第三驱动电机驱动、用于连接第一关节组件和第二关节组件的第二传动轴；所述第二关节组件包括第二关节组件外壳以及设置于第二关节组件外壳内部、用于驱动末端R旋转轴转动的第四驱动电机。

优选地，所述第一驱动电机与丝杠螺母之间以及第二驱动电机与第一传动轴之间通过同步带传动；且在所述第一驱动电机的输出轴上设置第一主动同步轮，在所述滚珠丝杠上设置与第一主动同步轮通过同步带相连的第一从动同步轮；所述第二驱动电机的输出轴上设置第二主动同步轮，在所述第一传动轴上设置与第二驱动电机通过同步带相连的第二从动同步轮；所述第三驱动电机的输出轴上设置第三主动同步轮，在所述第二传动轴上设置与第三驱动电机通过同步带相连的第三从动同步轮。

优选地，所述滚珠丝杠上还套设有滚珠丝杠轴承、第一锁紧螺母以及与丝杠螺母同轴安装的丝杠螺母固定轴；所述滚珠丝杠轴承位于丝杠螺母固定轴外侧，且该滚珠丝杠轴承的外圈配合于固定座内壁，滚珠丝杠轴承的内圈与第一锁紧螺母锁紧配合，保证滚珠丝杠轴承不会轴向窜动；所述第一传动轴上还设置有第二锁紧螺母以及第一传动轴轴承；该第二锁紧螺母锁紧第一传动轴轴承的内圈，防止第一传动轴的轴向窜动；所述第二传动轴上还设置有第三锁紧螺母以及第二传动轴轴承，第三锁紧螺母锁紧第二传动轴轴承的内圈，防止第二传动轴轴向窜动；在所述第四驱动电机下部设置有用于安装所述第四驱动电机的电机安装座，且该电机固定座通过螺丝安装于第二关节组件外壳上。

优选地，所述第二驱动电机部位、第一传动轴部位、第三驱动电机部位、第二传动轴部位都对应设置有编码器。

优选地，所述机器人本体内还设置有坦克拖链以及用于设置该坦克拖链的坦克拖链支撑板；在所述固定座上方设置有固定座上盖，且机器人本体正面设有正门挡板；所述正门挡板穿过固定座中间部位；正门挡板上方设有用于安装闪烁灯的灯座；

所述机器人本体外壳为圆筒外壳，该圆筒外壳与底座固定相连；在所述圆筒外壳与底座之间设有底座装饰环。

优选地，所述控制电路板位于机器人本体下部，在机器人本体外壳上开设有与控制电路板位置对应的电路插接口。

优选地，所述主支撑板上开设有导轨槽，在所述导轨槽中安装有导轨滑块；所述固定座通过螺丝固定于导轨滑块上，且可在导轨滑块上上下滑动。

优选地，所述主支撑板固定于底座上，且主支撑板与底座成垂直状态。