一种三轴机器人手臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三轴机器人手臂，其包括：底座，其用于将手臂与机器人身体连接；大臂，其首端通过驱动腔与底座可拆卸式连接，且能够围绕大臂旋转中心旋转；小臂，其首端围绕小臂旋转中心旋转，且所述小臂旋转中心与所述大臂的末端连接；以及关节，其通过关节旋转中心与所述小臂的末端连接。本实用新型专利技术通过设置大臂旋转中心、小臂旋转中心和关节旋转中心的配合使用能够实现三维空间取物，活动范围大，从而解决了取物治具局限性较大，选择范围小、单一，设计要求高的问题。

A Three-Axis Robot Arm

The utility model discloses a three-axis robot arm, which comprises a base for connecting the arm with the body of the robot; a large arm, whose head is detachably connected with the base through a driving cavity, and can rotate around the center of rotation of the arm; a small arm, whose head rotates around the center of rotation of the small arm, and the center of rotation of the small arm is connected with the end of the big arm; and a joint. It is connected with the end of the small arm through the joint rotation center. The utility model achieves three-dimensional space object taking with large range of motion by setting the center of rotation of the arm, the center of rotation of the arm and the center of rotation of the joint, thus solving the problems of large limitation, small selection range, single selection and high design requirement of the object taking and curing device.

【技术实现步骤摘要】
一种三轴机器人手臂
本技术涉及机器人手臂
，尤其涉及一种三轴机器人手臂。
技术介绍
随着现代工业的发展，人们出于提高生产效率，稳定和提高产品质量，改善工人劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的考虑，技术了机械臂，并把它大量应用于生产过程中，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，机械臂更是得到了广泛的应用。机械臂是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代工业生产系统中的一个重要组成部分。机械臂是工业机器人的一种，它由操作机，控制器，伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制，可重复编程，能在三维空间完成现有的机器人手臂，通常只能进行XYZ三轴直线运动，只能在二维平面内取物，只能实现简单的运动轨迹，无法实现多自由度、三维空间取物，对于复杂外形产品，其取物治具局限性较大，选择范围小、单一，设计要求高，无法满足标准越来越高的机械制造业发展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本技术提供一种三轴机器人手臂，能够降低产品外形的复杂度，而且能够克服取物治具局限性较大，选择范围小、单一，设计要求高的问题。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为提供一种三轴机器人手臂，包括：底座，其用于将手臂与机器人身体连接；大臂，其首端通过驱动腔与底座可拆卸式连接，且能够围绕大臂旋转中心旋转；小臂，其首端围绕小臂旋转中心旋转，且所述小臂旋转中心与所述大臂的末端连接；以及关节，其通过关节旋转中心与所述小臂的末端连接；其中，所述关节旋转中心由夹持臂、转轴、关节连接件和关节旋转马达组成，所述关节连接件用于与所述小臂的末端连接，所述夹持臂呈U字形，所述转轴设置在一对所述夹持臂前端并能在一对所述夹持臂之间翻转，所述关节旋转马达驱动所述转轴带动所述关节旋转。作为本技术的进一步改进，所述大臂旋转中心和所述小臂旋转中心均由中空的驱动腔、旋转中心轴和旋转驱动装置组成，所述旋转驱动装置设置在所述驱动腔内并与所述旋转中心轴连接。作为本技术的进一步改进，所述旋转驱动装置至少包括伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出端与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述旋转中心轴连接，所述伺服电机为交流伺服驱动。作为本技术的进一步改进，所述大臂呈连杆型，其大头端为首端与所述大臂旋转中心连接；其小头端为末端与所述小臂旋转中心连接。作为本技术的进一步改进，所述大臂的臂展长度为460mm。作为本技术的进一步改进，所述小臂的末端从所述关节旋转中心的夹持臂底部伸入，与所述关节连接件可拆卸式连接。作为本技术的进一步改进，所述小臂的臂展长度为440mm。作为本技术的进一步改进，所述关节旋转中心还包括一对夹持盖板，一对所述夹持盖板与一对所述夹持臂形成夹持空腔，用于夹持所述小臂。作为本技术的进一步改进，所述夹持盖板设置有用于锁紧所述小臂的多个螺纹孔和螺母。本技术的有益效果是：1、本技术通过设置大臂旋转中心、小臂旋转中心和关节旋转中心的配合使用能够实现三维空间取物，活动范围大。2、本技术的机器人手臂结构小巧、简单，可以安装到不同机器人末端，灵活，精准，能取代现有结构复杂装置及转移用机器人实现提高生产效率，降低生产成本，从而解决了取物治具局限性较大，选择范围小、单一，设计要求高的问题。附图说明图1是本技术的三轴机器人手臂全展示意图；图2是本技术的三轴机器人手臂旋转示意图；图3是本技术的关节旋转中心的结构示意图；图4是本技术的三轴机器人手臂活动取物的范围示意图。其中数字表示：1-底座；2-大臂旋转中心；3-大臂；4-小臂旋转中心；5-小臂；6-关节旋转中心；7-关节；41&42-驱动腔；43-旋转中心轴；61-夹持臂，62-转轴，63-关节连接件，64-关节旋转马达；65-夹持盖板。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术进一步说明。如图1所示，本技术提供一种三轴机器人手臂，包括：底座1、大臂3、小臂5、关节7以及旋转中心；其中旋转中心包括大臂旋转中心2、小臂旋转中心4和关节旋转中心6。参看图1和图2，底座1，其用于将手臂与机器人身体连接；底座1的与机器人身体连接的那端为水平安装面，其与机器人身体通过螺母可拆卸式连接。大臂3，其首端通过驱动腔与底座1可拆卸式连接，且能够围绕大臂旋转中心2旋转，具体是所述大臂3呈连杆型，其大头端为首端通过驱动腔与所述底座1连接；其小头端为末端与所述小臂旋转中心4连接，在本实施例中，优选地，所述大臂3的臂展长度为460mm。小臂5，其首端围绕小臂旋转中心4旋转，且所述小臂旋转中心4与所述大臂3的末端连接；以及关节7，其通过关节旋转中心6与所述小臂5的末端连接；更具体的是所述小臂5的末端从所述关节旋转中心6的夹持臂61底部伸入，与所述关节连接件63可拆卸式连接。在本实施例中，优选地，所述小臂5的臂展长度为440mm。其中，如图3所示所述关节旋转中心6由夹持臂61、转轴62、关节连接件63和关节旋转马达6组成，所述关节连接件63用于与所述小臂5的末端连接，所述夹持臂61呈U字形，所述转轴62设置在一对所述夹持臂61前端并能在一对所述夹持臂61之间翻转，所述关节旋转马达64驱动所述转轴62带动所述关节7旋转。优选地，所述关节旋转中心6还包括一对夹持盖板65，一对所述夹持盖板65与一对所述夹持臂61形成夹持空腔，用于夹持所述小臂5。进一步优选地，所述夹持盖板65设置有用于锁紧所述小臂5的多个螺纹孔和螺母，在本实施例中优选是3个螺纹孔和螺母。在本实施例中，所述大臂旋转中心2和所述小臂旋转中心4均由中空的驱动腔如图1中的标记41&42、旋转中心轴43(图中标记在大臂旋转中心，小臂旋转中心未进行标记)和旋转驱动装置组成，所述旋转驱动装置设置在所述驱动腔内并与所述旋转中心轴连接。优选地，所述旋转驱动装置至少包括伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出端与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述旋转中心轴连接，所述伺服电机为交流伺服驱动。在本实施例中，进一步的为更好使得机器人手臂灵活活动，可以通过设置对应的控制软件，以控制三轴机器人手臂的旋转时间、旋转角度改变其动作的范围，从到达到灵活调节目的。在本实施例中，优选大臂的臂展长度为460mm，小臂的臂展长度为440mm,因为在大臂和小臂都处于全伸展的状态时如图1所示，为本实施例的三轴机器人手臂活动取物的范围如图4所示最大直径为1800mm,且旋转范围为360°，当大臂和小臂处于在纵向上全收缩只有关节在伸展活动时，三轴机器人手臂最小可以在直径为200mm的区域范围内活动作用，从而表明本实施例的三轴机器人手臂能够实现三维空间取物且活动范围大。具体使用时，旋转中心的旋转驱动装置启动驱动大臂、小臂或关节转动，由于旋转驱动装置旋转的时间和角度不同时，大臂、小臂或关节转动的时间和角度就不同，由此生产的活动范围就不同，为搬运、抓取或是输送不同位置范围内的物件时，可通过对旋转驱动装置，尤其是对伺服电机和减速器设定不同启动时间、转速以改变大臂、小臂或关节活动范围。在本实施例中通过将机械连接部设置成中空腔，即底座与大臂旋转中心、小臂与小臂旋转中心之间连接部位设置驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴机器人手臂，其特征在于：包括：底座，其用于将手臂与机器人身体连接；大臂，其首端通过驱动腔与底座可拆卸式连接，且能够围绕大臂旋转中心旋转；小臂，其首端围绕小臂旋转中心旋转，且所述小臂旋转中心与所述大臂的末端连接；以及关节，其通过关节旋转中心与所述小臂的末端连接；其中，所述关节旋转中心由夹持臂、转轴、关节连接件和关节旋转马达组成，所述关节连接件用于与所述小臂的末端连接，所述夹持臂呈U字形，所述转轴设置在一对所述夹持臂前端并能在一对所述夹持臂之间翻转，所述关节旋转马达驱动所述转轴带动所述关节旋转。

【技术特征摘要】
1.一种三轴机器人手臂，其特征在于：包括：底座，其用于将手臂与机器人身体连接；大臂，其首端通过驱动腔与底座可拆卸式连接，且能够围绕大臂旋转中心旋转；小臂，其首端围绕小臂旋转中心旋转，且所述小臂旋转中心与所述大臂的末端连接；以及关节，其通过关节旋转中心与所述小臂的末端连接；其中，所述关节旋转中心由夹持臂、转轴、关节连接件和关节旋转马达组成，所述关节连接件用于与所述小臂的末端连接，所述夹持臂呈U字形，所述转轴设置在一对所述夹持臂前端并能在一对所述夹持臂之间翻转，所述关节旋转马达驱动所述转轴带动所述关节旋转。2.根据权利要求1所述的三轴机器人手臂，其特征在于：所述大臂旋转中心和所述小臂旋转中心均由中空的驱动腔、旋转中心轴和旋转驱动装置组成，所述旋转驱动装置设置在所述驱动腔内并与所述旋转中心轴连接。3.根据权利要求2所述的三轴机器人手臂，其特征在于：所述旋转驱动装置至少包括伺服电机和减速器，所述伺服电...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹乐琼，叶栋，简永东，
申请(专利权)人：深圳市动力飞扬自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44