[发明专利]SCARA机器人小臂结构及SCARA机器人

说明书

本发明提供了一种SCARA机器人小臂结构及SCARA机器人。SCARA机器人小臂结构，包括：小臂；驱动机构，所述驱动机构安装在所述小臂的第一端；丝杠花键组件，所述丝杠花键组件安装在所述小臂的第二端；传动机构，所述传动机构连接在所述丝杠花键组件和所述驱动机构之间；编码器组件，所述编码器组件安装在所述丝杠花键组件上以采集所述丝杠花键组件运动信息；控制单元，所述控制单元与所述编码器组件和所述驱动机构均通讯连接，所述控制单元根据所述编码器组件传递的信息对所述驱动机构进行控制以对所述丝杠花键组件进行运动误差补偿。本发明的SCARA机器人小臂结构的控制精度高、生产、控制成本低。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种SCARA机器人小臂结构及SCARA机器人。

背景技术

目前SCARA机器人大多采用对各轴的伺服电机进行直接控制，采集的运动信息也都为伺服电机的信息，而由于传动机构的误差即关节的柔性会使伺服电机的信息与传动终端的信息不一致，由此会影响机器人整体的精度。由于SCARA机器人的J3、J4轴采用单级或多级同步带传动，因此该种现象在SCARA机器人J3、J4轴中体现的较为明显，因此要在现有的技术方案上进一步提高SCARA机器人精度会有较大技术壁垒。

机器人小臂结构中一般包括SCARA机器人的J3、J4轴的电机及传动机构，其中传动机构一般采用带轮机构及丝杠花键机构，因同步带机构相比谐波减速机传动有较大误差并需要定期检测张紧力，一旦张紧力不足或过大都会给机器人精度带来较大影响，同时丝杠、花键的传动也会给整机精度带来较大影响。并且J3、J4轴的结构限制很难实现整机较高精度的碰撞检测。而目前对上述问题都没有较好的监控及解决方式。

通过查阅相关专利文献，专利文献TW201600276A及专利文献US20160046020A1通过旋转电机及直线电机直接驱动J3/J4轴的方式取代了同步带传动，改善了精度及同步带的维护，但与此同时却使整机的质心向机器人末端移动，影响的整机的操控性，并增加了成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种SCARA机器人小臂结构及SCARA机器人，以解决现有技术中的SCARA机器人小臂结构及SCARA机器人的控制精度不高、成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种SCARA机器人小臂结构，包括：小臂；驱动机构，所述驱动机构安装在所述小臂的第一端；丝杠花键组件，所述丝杠花键组件安装在所述小臂的第二端；传动机构，所述传动机构连接在所述丝杠花键组件和所述驱动机构之间；编码器组件，所述编码器组件安装在所述丝杠花键组件上以采集所述丝杠花键组件运动信息；控制单元，所述控制单元与所述编码器组件和所述驱动机构均通讯连接，所述控制单元根据所述编码器组件传递的信息对所述驱动机构进行控制以对所述丝杠花键组件进行运动误差补偿。

进一步地，所述小臂的第二端设置有安装孔，所述丝杠花键组件包括：丝杠花键轴，所述丝杠花键轴上间隔套设有丝杠母和花键母，所述丝杠母通过第一轴套固定在所述安装孔处，所述花键母通过第二轴套固定在丝杠安装板上。

进一步地，所述丝杠母靠近所述花键母的一端设置有与所述丝杠花键轴同轴设置的第一台阶轴；

所述编码器组件包括第一编码器，所述第一编码器的内圈套设在所述第一台阶轴上。

进一步地，所述传动机构包括第一带轮，所述第一带轮与所述驱动机构之间通过第一同步带连接，所述第一带轮套设在所述第一台阶轴上并固定在所述丝杠母上。

进一步地，所述第一带轮位于所述第一编码器和所述丝杠安装板之间，所述第一带轮上设置有第一凹槽，所述第一编码器位于所述第一凹槽内。

进一步地，所述第一凹槽的内径大于所述第一编码器的外径，所述第一编码器的顶部与所述第一带轮之间具有第一间隙。