[发明专利]模块式减速装置和平面多关节机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的自动化的技术领域，尤其涉及平面多关节机器人的末端减速结构。

背景技术

平面多关节机器人(scara机器人)是自动化领域中一种常见的机械人结构，其一般具有竖直设置的底座，在底座上安装有有多个首位依次铰接的关节臂(一般为两个：直接安装在底座上的大臂和安装在大臂末端的小臂)，各关节臂能够在平面上摆动。平面多关节机器人最后一节关节臂的上设置有执行端，执行端能够在纵向移动，实现空间定位，提供自动夹持、铣床、3D打印、手术等多种功能。平面多关节机器人具有结构成熟、自动化程度高、控制容易等特点，越来越多的在各种领域中替代人手进行机械化的工作。

由于平面多关节机器人的执行端需要为执行部件提供水平转矩，现有技术中一般在执行端处安装电机，由减速机对电机输出进行减速后输出转矩，减速机作为一集成度较高的装置，具有以下缺点：(1)由于减速机一般为纵向结构而电机本身即需要一定的纵向空间，导致二者相互安装后整体纵向尺寸大，占据了较大的空间；(2)减速机位于机械臂的末端，该处重量较大会使得平面过多关节机器人的重心偏向外侧，增加了整体的静负载；(3)减速机只能输出固定的减速比，提供一种输出转速，无法改变转速；(4)减速机还具有成本高、难以维护、等缺点。上述的这些缺点，使得采用减速机作为执行端减速结构，会最终影响平面多关节机器人的产品力和性价比。

发明内容

本发明的目的在于提供模块式减速装置和平面多关节机器人，旨在现有技术中的平面多关节机器人只能输出固定转速的问题。

本发明是这样实现的，模块式减速装置，安装于平面多关节机器人的任一关节臂上，所述关节臂上设有电机，所述电机具有转轴，包括输出轴、一个或多个传动组件以及设置于所述关节臂上的多个可供所述传动组件或所述电机安装的安装位；各所述传动组件包括传动轴以及用于与其他所述传动组件或所述转轴传递转矩并加/减速的变速装置；各所述传动轴末端均设有可供输出轴安装固定的安装座。

进一步地，各所述安装位上可拆卸式安装有用于固定所述传动组件或所述电机的固定组件。

进一步地，所述变速装置包括安装于所述传动轴上的一个或多个皮带轮，所述转轴上设有主动轮，多个所述皮带轮之间以及所述主动轮和所述皮带轮之间对应安装有同步带。

进一步地，多个所述传动组件包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件包括第一传动轴和安装于所述第一传动轴上的第一皮带轮和第二皮带轮，所述第二传动组件包括第二传动轴和安装于所述第二传动轴上的第三皮带轮。

进一步地，所述第一皮带轮通过所述同步带连接至所述主动轮，所述第二皮带轮通过所述同步带连接至所述第三皮带轮。

进一步地，所述第一传动组件、所述电机和所述第二传动组件依次安置于所述小臂。

进一步地，所述安装位为开设于所述小臂上端的凹腔，所述凹腔底部开设有通孔。

进一步地，所述固定组件包括用于嵌入所述凹腔的固定板以及用于将所述固定板可拆卸式固定于所述小臂的固定件。

进一步地，沿所述小臂，多个所述安装位呈直线排布。

本发明还提供了平面多关节机器人，包括上述的模块式减速装置。

进一步地，还包括扣设在所述小臂外的壳体，所述壳体下端对应各所述安装座的位置开设有可供输出轴穿过的通孔。

与现有技术相比，本发明中的模块式减速装置能够选择不同数量、种类的传动组件组合出不同的减速比，最终提供多种转速输出，因此采用模块式减速装置的平面多关节机器人具有更强的产品力。

附图说明

图1为本发明实施例中平面多关节机器人的小臂结构示意图；

图2为本发明实施例中小臂的结构示意图；

图3本发明实施例电机、传动组件和小臂的安装结构示意图；

图4和图5为本发明其他实施例中的电机和传动组件组合方案。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。