[实用新型]一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构

说明书

本实用新型公开了一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构。该关节驱动为两台伺服电机，由同步带部件和滚珠丝杆花键部件的传动功能实现移动和转动。其中移动部分由单级带减速传动；转动部分由两级同步带减速传动，两级同步带的中间轴通过一个独立的中间轴座固定安装。由两个驱动部分的差动输入，实现圆柱副末端二自由度相应的输出。转动副及移动副驱动电机部件，带轮中间轴固定座，滚珠丝杆花键部件，全部直接安装在连杆上。其中独立的带轮中间轴固定座可较好地平衡带轮的压轴力，且可作为整体带动中间轴移动，调整同步带的预紧。该配置作为一般SCARA机器人后半部分转动和移动的组合关节结构，实现机器人末端的滚动角姿态调整和垂直运动。

技术领域

本实用新型涉及机器人关节的驱动与传动部件，尤其涉及一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构。

背景技术

SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)机器人是通常有4个自由度，包括两个平行的旋转关节，使其末端能在水平面上运动，此外再一般配置一个转动和上下移动的组合关节用作滚动角姿态调整和垂直运动。SCARA机器人常用于装配作业，它们在x-y平面上具有较大的柔性，沿着z轴具有很强的刚性，所以说它具有选择性柔顺，这一特点适合装配作业。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构。其具有传动平稳，安装调试方便等优点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构，包括连杆1，以及依次安装在连杆1上的滚珠丝杆花键部件5、移动副电机部件4、带轮中间轴固定座3、转动副电机部件2；转动副电机部件2包括转动副驱动电机21、转动副电机法兰22；所述转动副驱动电机21与转动副电机法兰22通过螺钉固定在连杆1上；转动副驱动电机21的轴与用于转动副传动的转动副第一级小带轮71固连，经转动副第一级同步带72传动到转动副第一级大带轮73；转动副第一级大带轮73通过带轮中间轴固定座3的带轮中间轴35与转动副第二级小带轮74固连；转动副第二级小带轮74经由转动副第二级同步带75与转动副第二级大带轮76之间实现传动；

移动副电机部件4包括移动副伺服电机41、移动副电机法兰42；移动副伺服电机41与移动副电机法兰42通过螺钉固定在连杆1上；移动副伺服电机41的轴与移动副小带轮61固连，通过移动副同步带62传动到移动副大带轮63；

滚珠丝杆花键部件5包括滚珠丝杆花键51、滚珠丝杆花键法兰52；滚珠丝杆花键51的下端固定部分直接安装在连杆1上，上端固定部分通过滚珠丝杆花键法兰52固定在连杆1上；转动副第二级大带轮76和移动副大带轮63分别与滚珠丝杆花键51的滚珠螺帽和滚珠花键套固连。

所述带轮中间轴固定座3用于固定带轮中间轴35，承受转动副第一级同步带72和转动副第二级同步带75的拉力，其包括固定座底板31、两块固定座侧板32、固定座顶板33、上下两个滚动轴承34和带轮中间轴35；

其中，固定座底板31、两块固定座侧板32、和固定座顶板33拼成框架结构，带轮中间轴35联结转动副第一级大带轮73和转动副第二级小带轮74，并通过上下两个滚动轴承34安装在框架上。

所述带轮中间轴固定座3通过固定座底板31安装在连杆1上，连杆1与其相对位置开设还矩形槽孔，用螺栓穿过固定座底板四周的通孔和对应的矩形槽孔，可将中间轴固定座3固定在连杆1上；安装带轮中间轴固定座3时可整体沿连杆1的长方向滑动，以微调转动副第一级同步带72、转动副第二级同步带75的预紧程度。

一种用于SCARA的圆柱副关节驱动和传动结构的运行方法，其特包括如下步骤：

滚珠丝杆花键51的转轴上下移动步骤：