[发明专利]一种基于旋转平台的五自由度机械手轴臂

说明书

技术领域

本发明涉及自动化领域，特别指一种基于旋转平台的五自由度机械手轴臂。

背景技术

机械手是一种广泛应用的自动化机械装置，机械手运动控制包括旋转运动、直线运动等，通过轴座与轴臂的传动实现机械手在三维空间的灵活移动；传统的机械手一般通过X、Y、Z方向的直线运动配合旋转运动实现位置移动，该种运动方式要求配备相应的直线驱动机构及升降机构，结构设计复杂，且运动灵活度不够，无法适应需要进行多角度加工、搬运、夹持的场合；传统的机械手驱动机构如电机、减速器等一般采用外置式安装结构，结构设计不紧凑，使得机械手空间占用量大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用旋转驱动替代直线驱动方式，有效地保证了运动灵活性，且动力及传动机构内置式安装结构，设计紧凑，有效地降低了空间占用量的基于旋转平台的五自由度机械手轴臂。

本发明采取的技术方案如下：一种基于旋转平台的五自由度机械手轴臂，包括旋转组件、第一旋转座体、第二旋转座体、第三旋转座体及驱动电机，其中，上述旋转组件水平放置，第一旋转座体放置在旋转组件上，并经旋转组件驱动而旋转运动；上述第二旋转座体可转动地连接于第一旋转座体上，并经设置于第一旋转座体内的第一电机驱动而旋转运动；上述第三旋转座体连接于第二旋转座体上，并经设置于第二旋转座体内的第二电机驱动而旋转运动；上述驱动电机连接于第三旋转座体的一侧，并经设置于第三旋转座体内的第三电机驱动而旋转运动，驱动电机的输出端连接有机械手安装座，驱动电机驱动机械手安装座旋转运动。

优选地，所述的旋转组件包括电机、传动箱、齿轮组件及旋转座，其中，上述电机设置于传动箱的下部，电机的输出轴由下而上伸入传动箱内；上述旋转座可转动地设置在传动箱上，旋转座通过齿轮组件与电机的输出轴连接，电机驱动旋转座在传动箱上旋转运动。

优选地，所述的齿轮组件包括主动齿轮及被动齿轮，其中，电机的输出轴上套设有主动齿轮；上述旋转座的下部连接有圆柱状的支轴部，该支轴部通过轴承与传动箱连接，支轴部的下端套设有被动齿轮，被动齿轮与上述主动齿轮相互啮合，电机通过主动齿轮及被动齿轮驱动旋转座在传动箱上方旋转运动。

优选地，所述的第一旋转座体包括第一前盖、第一后盖、第一电机及第一传动轴，其中，上述第一前盖及第一后盖相互盖合，两者之间形成空腔结构；上述第一电机设置于上述空腔结构内电机的输出轴通过齿轮与插设在第一旋转座体内的第一传动轴的一端连接，第一电机驱动第一传动轴旋转运动。

优选地，所述的第一传动轴的另一端穿过第一旋转座体延伸至第一旋转座体的侧部，并与上述第二旋转座体连接，以便带动第二旋转座体旋转运动。

优选地，所述的第二旋转座体包括第二后盖、盖体、第二前盖、第二电机、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第二传动轴及第一连接盖，其中，上述第二后盖及第二前盖平行间隔设置，上述盖体设置于第二后盖与第二前盖之间，形成内部为空腔结构的第二旋转座体。

优选地，所述的第二电机54竖直设置于第二旋转座体内，第二电机的输出轴朝上方设置；上述第一斜齿轮套设于第二电机的输出轴上；上述第二传动轴从第二旋转座体的侧部插入第二旋转座体内，第二传动轴的内端套设有第二斜齿轮，第二斜齿轮与上述第一斜齿轮啮合连接，第一斜齿轮通过第二斜齿轮带动第二传动轴旋转运动，第二传动轴的内端通过第一连接盖可转动地插设在盖体上，以便支撑第二传动轴。

优选地，所述的第二传动轴的外端与第三旋转座体连接，以便带动第三旋转座体旋转运动。

优选地，所述的第三旋转座体包括第三前盖、第三后盖、第三电机、第三斜齿轮、第四斜齿轮、第三传动轴及第二连接盖，其中，上述第三前盖及第三后盖相互盖合，形成内部为空腔结构的第三旋转座体；上述第三电机设置于第三旋转座体内。

优选地，所述的第三电机的输出轴上套设有第三斜齿轮；上述第三传动轴从第三旋转座体的侧部插入第三旋转座体内，第三传动轴的内端套设有第四斜齿轮，第四斜齿轮与第三斜齿轮啮合连接，第三斜齿轮通过第四斜齿轮带动第三传动轴旋转运动；第三传动轴的内端通过第二连接盖可转动地插设在第三后盖上，以便支撑第三传动轴；第三传动轴的外端连接有驱动电机，并带动驱动电机旋转运动。

本发明的有益效果在于：