SCARA型机械手臂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。本实用新型专利技术所述的SCARA型机械手臂采用多级同轴传动，把提供动力的零部件全部放置到固定底座，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此不会消耗彼此的动力和惯量，在同等负载的条件下，能够达到节省能源、提高速度和加速度的效果，从而提高本实用新型专利技术所述的SCARA型机械手臂的工作效率，此外，本实用新型专利技术所述的SCARA型机械手臂能够通过各伺服电机独立控制各个机械臂的关节运动，使得所述SCARA型机械手臂的运动更为精准。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。本技术所述的SCARA型机械手臂采用多级同轴传动，把提供动力的零部件全部放置到固定底座，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此不会消耗彼此的动力和惯量，在同等负载的条件下，能够达到节省能源、提高速度和加速度的效果，从而提高本技术所述的SCARA型机械手臂的工作效率，此外，本技术所述的SCARA型机械手臂能够通过各伺服电机独立控制各个机械臂的关节运动，使得所述SCARA型机械手臂的运动更为精准。【专利说明】SCARA型机械手臂
本技术属于智能型机械设备领域，更具体而言，本技术涉及一种能够进行任意角度旋转的SCARA型机械手臂。
技术介绍
在目前的工业领域，包括汽车行业、电子电器行业以及工程机械行业等，都已使用大量工业机器人自动化生产线。工业机器人是集精密化、柔性化、智能化以及软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。 SCARA型机械手臂属于一种圆柱坐标型的特殊种类的工业机器人，有3个旋转或者更多个关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另有一个单自由度移动副，用于完成末端件在垂直于平面的运动。 但这类机器人在进行旋转运动时，存在以下几个方面的问题: 1、由于电线与气管等的相互连接缠绕，使所述SCARA型机械手臂的旋转角度收到了相应的限制； 2、由于伺服电机在运动过程中是参与运动的，因此，相应地增加了其他伺服电机的动力和惯量，降低了所述SCARA型机械手臂的工作效率； 3、在所述SCARA型机械手臂的运动过程中需要利用减速机进行控制运动的速比。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种SCARA型机械手臂，以解决现有技术中提及的上述问题。 为达上述目的，本技术的主要技术解决手段是提供一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位。 在本技术所述的SCARA型机械手臂中，由于将所述动力部分全部固定设置于所述底座中，并且不直接参与所述SCARA型机械手臂的运动，因此，所述旋转部分在旋转过程中不会额外承受因为动力部分而带来的负载，也不会因为动力部分中的多个动力元件设置在不同的地方而需要增加多段电线进行连接，避免了现有技术中因连接多个动力元件而带来的电路管道缠绕的问题，相对现有技术中的SCARA型机械手臂，能够达到提高工作效率的目的。 优选地，所述动力部分包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，所述SCARA型机械手臂包括:A1部分，所述Al部分包括:所述底座、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴进行转动，所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴从内到外相互套接；A2部分，所述A2部分包括:第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴，所述第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴从内到外相互套接；A3部分，所述A3部分包括第八中空轴；及A4部分，所述A4部分包括支座、丝杆和活动杆，所述丝杆活动连接于所述支座，所述丝杆和活动杆通过螺纹实现活动连接，所述活动杆穿入设置于所述第八中空轴的内部；其中，所述A2部分、A3部分及A4部分为旋转部分，所述Al部分与A2部分之间连接有Al臂，所述Al臂固定连接于所述第一中空轴并与所述第七中空轴活动连接，所述A2部分与A3部分之间连接有A2臂，所述A2臂固定连接于所述第七中空轴并与所述第八中空轴活动连接，所述支座固定设置于所述A2臂的上表面，所述第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴分别通过第一组同步轮、第二组同步轮及第三组同步轮实现与所述第七中空轴、第六中空轴及第五中空轴同步转动，所述第八中空轴通过第四组同步轮实现与所述第五中空轴同步转动，所述丝杆通过第五组同步轮实现与第六中空轴同步转动，所述活动杆能够相对于所述第八中空轴上下移动。 本技术所述的SCARA型机械手臂采用多级齿轮传动和同步轮传动从而带动各个旋转部分进行转动，传动平稳、传动比精确、工作可靠、传动效率和使用寿命都比较高，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性。 此外，所述多个伺服电机由于都集中设置于所述底座中，就避免了现有技术中因连接所述多个伺服电机而带来的电路管道缠绕的问题。 在本技术所述的SCARA型机械手臂的优选改进中，所述第一中空轴的两端设置有第一组高速旋转气动接头，所述第五中空轴的两端设置有第二组高速旋转气动接头，所述活动杆的顶端设置有第三高速旋转接头，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头的上顶面水平高度低于所述A2臂的下底面水平高度。 由于常规的气管接头的工艺及结构问题，导致常规的气管接头不能支持长时间旋转，而高速旋转气动接头的金属螺纹部分是安装在孔里面的，而且里面设置有轴承，因此可以支持长期高速旋转。 因此，本技术所述的SCARA型机械手臂不仅避免了电路的管道缠绕问题，而且解决了气路管道接头不能长期旋转的问题，本技术所述的SCARA型机械手臂的末端气动手爪的动力源通过多级高速旋转接头来改变方向，以此彻底改变电线与气管等对所述SCARA型机械手臂各关节的缠绕限制，达到无限制的旋转，避免了普通的SCARA型机械手臂转动关节的最大旋转角度为正/负360度的限制，从而实现任意角度的旋转。 作为本技术的一种优选，所述Al臂的上表面设置有凹槽，所述第一中空轴上端的高速旋转气动接头设置于所述凹槽内。 设置有凹槽的Al臂进一步避免了所述A2臂在进行旋转时与所述高速旋转气动接头的发生的干涉问题。 更进一步地，所述支座上设置有固定杆，所述丝杆通过所述固定杆实现定位。 所述固定杆的设置保证了丝杆在工作过程中的相对位置保持不变，进一步提高了所述SCARA型机械手臂的工作稳定性和可靠性。 优选地，所述第一组高速旋转接头与所述第二组高速旋转接头之间通过第一气管连接，所述第二组高速旋转接头与第三旋转接头之间通过是通过第二气管连接。 更进一步地，所述固定杆的外侧设置有夹紧装置，所述第二气管通过所述夹紧装置固定。 优选地，所述夹紧装置为夹子，所述夹子的数量为至少一个。 通过所述夹紧装置固定的气管不仅外观整洁，而且也避免了因所述气管的不规则运动而产生的问题。 优选地，所述Al臂与所述第五中空轴之间通过滚动轴承实现活动连接。 所述滚动轴承不仅能够保证所述第五中空轴的自由转动，还能为所述Al臂提供稳定的定位。 相应地，所述A2臂与所述第八中空轴之间通过滚动轴承实现活动连接。 所述SCAR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCARA型机械手臂，所述SCARA型机械手臂包括底座、动力部分和旋转部分，其特征在于，所述动力部分全部固定设置于所述底座中，所述动力部分能够带动所述旋转部分进行任意角度的旋转和任意方位的定位；所述动力部分包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机，所述SCARA型机械手臂包括：A1部分，所述A1部分包括：所述底座、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及第四伺服电机分别通过齿轮传动带动所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴进行转动，所述第一中空轴、第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴从内到外相互套接；A2部分，所述A2部分包括：第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴，所述第五中空轴、第六中空轴及第七中空轴从内到外相互套接；A3部分，所述A3部分包括第八中空轴；及A4部分，所述A4部分包括支座、丝杆和活动杆，所述丝杆活动连接于所述支座，所述丝杆和活动杆通过螺纹实现活动连接，所述活动杆穿入设置于所述第八中空轴的内部；其中，所述A2部分、A3部分及A4部分为旋转部分，所述A1部分与A2部分之间连接有A1臂，所述A1臂固定连接于所述第一中空轴并与所述第七中空轴活动连接，所述A2部分与A3部分之间连接有A2臂，所述A2臂固定连接于所述第七中空轴并与所述第八中空轴活动连接，所述支座固定设置于所述A2臂的上表面，所述第二中空轴、第三中空轴及第四中空轴分别通过第一组同步轮、第二组同步轮及第三组同步轮实现与所述第七中空轴、第六中空轴及第五中空轴 同步转动，所述第八中空轴通过第四组同步轮实现与所述第五中空轴同步转动，所述丝杆通过第五组同步轮实现与第六中空轴同步转动，所述活动杆能够相对于所述第八中空轴上下移动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，
申请(专利权)人：上海浩淼自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31