[实用新型]高负载大臂展的机械臂、协作机器人

说明书

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种高负载大臂展的机械臂、协作机器人。其中协作机器人用机械臂包括：依次串联设置的若干个关节组件、位于各关节组件之间的连接件；其中首端关节组件适于引入工作力矩；中间关节组件或连接件适于传导工作力矩；以及末端关节组件适于连接操作工具，以输出工作力矩。在保证高负载量的前提下，增大了协作机器人的臂长。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种高负载大臂展的机械臂、协作机器人。

背景技术

工业机器人虽然负载大，但是占地面积大、不易操作、部署不灵活，同时出于安全考虑，操作人员与工业机器人之间通常需要隔离栏分开，这也限制了生产力以及生产线的灵活性。因此，设计与操作人员在共同工作空间中有近距离互动的机器人，即协作机器人。

目前市场上存在的协作机器人主要存在以下几个缺点：

(1)协作机器人为降低自身重量，机壳采用铝合金材料。由于铝合金的屈服强度要比高强螺栓屈服强度低很多，当负载高、臂展较大时，铝合金件螺纹易脱扣。

(2)协作机器人结构空间有限，为了节约空间且装配方便，关节与臂管的连接处通常采用螺栓连接，在大负载条件下其连接表面易压溃。

(3)大负载的协作机器人，由于自重要比小负载的协作机器人要大，其惯性也大，因此需要更好的设置灵敏性，以便完成协作机器人与操作人员之间的协同工作。

因此，现有的协作机器人负载一般比较小，如3kg，5kg等，限制了协作机器人的负载量和臂展长度，严重影响了协作机器人的发展和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高负载大臂展的协作机器人，以通过串联设置的关节组件、连接件配合，增加协作机器人的臂长。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种协作机器人用机械臂，包括：依次串联设置的若干个关节组件、位于各关节组件之间的连接件；其中首端关节组件适于引入工作力矩；中间关节组件或连接件适于传导工作力矩；以及末端关节组件适于连接操作工具，以输出工作力矩。

进一步，所述首端关节组件包括串联设置的至少两个关节；所述中间关节组件包括串联设置的至少一个关节；以及所述末端关节组件包括串联设置的至少三个关节。

进一步，各关节均包括：设有底盖的壳体，位于壳体内部的电机、复用编码器、刹车装置、谐波减速器和驱动器；其中所述谐波减速器作为力矩输出端，通过法兰与连接件或下一关节壳体的底盖相连。

进一步，所述法兰的外圈分布有若干葫芦状的螺栓孔，以适于螺栓头从法兰外侧沿螺栓孔的大孔处卡入。

进一步，所述螺栓头与法兰之间设有异形垫片；所述异形垫片包括对接于法兰表面的两个半圆形垫片；各半圆形垫片上均开设有若干通孔，以与法兰上的螺栓孔对应匹配。

进一步，所述连接件包括：直臂管或弯头臂管；其中直臂管的首末两端分别连接首端关节组件、中间关节组件；弯头臂管的首末两端分别连接中间关节组件、末端关节组件。

进一步，所述中间关节组件的数量为至少两个；两个中间关节组件通过弯头臂管连接。

进一步，所述末端关节组件还连接有力传感器，以检测末端关节组件输出的工作力矩。

第二方面，本实用新型还提供了一种高负载大臂展的协作机器人，包括：输出电机和如前所述的机械臂；以及所述输出电机的输出轴适于通过底座与机械臂连接，以向机械臂提供工作力矩。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的高负载大臂展的机械臂、协作机器人，通过串联设置的若干个关节组件，各关节组件之间通过连接件相连，在保证协作机器人高负载量的前提下，还可以增加臂长，保证机械臂的灵活性，便于协作机器人操作施工。