一种四轴工业机器人的制作方法

本实用新型自动化设备技术领域，特别涉及一种四轴工业机器人。

背景技术：

在工业生产活动中，很多危险的工作，例如冲压，油压，摩擦压力机打底，锻造，喷涂等，由人手操作完成，造成很多工伤事故，并且有一部分工件重量很大，工人要付出极大的劳动强度。现有技术通过机器人或机械手进行搬运转移处理，常采用计算机软件计算和步进电机控制，因为计算程序复杂出现控制反应延迟，而且没有减速调整装置，常导致机器人或机械手移动定位不精确，位移出现偏差，影响产品生产质量。

现有的机器人或机械手只有2-3个关节轴，无法实现在水平方向力矩大，具有最大行程和移动范围、定位精确、抓取重量大的效果。

为了解决上述问题，专利公开号为cn204054053u的专利中公开了一种多轴水平关节智能机器人，包括一智能控制机械手，是由控制装置、执行机构、驱动装置及底座组成；执行机构包括一个用于上下运动控制的轴，以及三个用于水平运动控制的轴；其中第一轴是通过丝杆传动带动工件在滑轨上实现上下移动功能；第二轴是在第二轴绝对值伺服电机驱动下通过行星减速机增大减速比，带动机械臂实现水平180度摆臂动作；第三轴是在第三轴绝对值伺服电机驱动下通过行星减速机来实现水平360度摆臂运动；第四轴是在第四轴绝对值伺服电机驱动下实现垂直180度机械臂翻转运动。本实用新型具有操作简单安全、具有较大水平和垂直移动范围、定位精确、抓取重量大的优点。能在恶劣工作环境下，模拟人实现复杂的搬运动作。

上述专利公开的内容可以解决上述问题，其伺服电机和减速机安装在末端关节处，使得末端关节的承重增加，增加了结构的不稳定性，影响了末端关节控制的准确度。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种四轴工业机器人，将机器人的第三关节的驱动装置和第四关节的驱动装置都安装在第三关节上，使得结构更紧凑，末端质量更低，整体结构稳定性更好，准确度更高。

本实用新型的技术方案如下所示：

一种四轴工业机器人，包括执行装置、驱动装置和底座；所述执行装置包括用于水平移动的第一关节、用于上下移动的第二关节、用于水平摆动的第三关节、用于水平转动的第四关节和末端关节；所述驱动装置包括用于控制第一关节运动的第一伺服电机、用于控制第二关节运动的第二伺服电机、用于控制第三关节运动的第三伺服电机和第一减速机、用于控制第四关节运动的第四伺服电机和第二减速机；所述第三伺服电机和第四伺服电机均设置于第三关节上；所述执行装置、驱动装置均安装与底座上。

优选的，所述第一关节包括第一滑轨和第一滑块；所述第二关节、第三关节、第四关节和末端关节均固连于第一滑块上，所述第一关节通过第一伺服电机驱动第一滑块在第一滑轨实现水平移动。

优选的，所述第二关节包括第二滑轨和第二滑块；所述第三关节、第四关节和末端关节均固连于第二滑块上，所述第二关节通过第二伺服电机驱动第二滑块在第二滑轨实现上下移动。

优选的，所述第三关节为机器人大臂；所述第四关节和末端关节均固连于机器人大臂的输出端，所述第三关节通过第三伺服电机驱动机器人大臂实现水平180度摆动。

优选的，所述第四关节为机器人手腕；所述末端关节固连于机器人手腕的输出端，所述第四关节通过第四伺服电机驱动机器人手腕实现水平360度转动。

优选的，所述末端关节为用于夹取零件的末端夹爪。

优选的，还包括若干用于将驱动装置的动力传递到执行机构的若干同步轮、同步带和传动轴机构。

本实用新型的有益效果为：相较于传统技术，本实用新型将机器人的第三关节的驱动装置和第四关节的驱动装置都安装在第三关节上，使得结构更紧凑，末端质量更低，整体结构稳定性更好，准确度更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构的正视图。

图2为本实用新型实施例的整体结构的俯视图。

图3为本实用新型中第三关节、第四关节和末端关节的仰视方向的立体图。

图4位本实用新型中第三关节、第四关节和末端关节的剖视图。

图5位本实用新型中第三关节、第四关节和末端关节的立体图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本实用新型的实施例的进行进一步的说明。

如图1和图2所示，一种四轴工业机器人，包括执行装置1、驱动装置2和底座3；执行装置1包括用于水平移动的第一关节1.1、用于上下移动的第二关节1.2、用于水平摆动的第三关节1.3、用于水平转动的第四关节1.4和末端关节15；驱动装置2包括用于控制第一关节运动的第一伺服电机2.1、用于控制第二关节运动的第二伺服电机2.2、用于控制第三关节运动的第三伺服电机2.3和第一减速机2.4、用于控制第四关节运动的第四伺服电机2.5和第二减速机2.6；执行装置1、驱动装置2均安装与底座3上。

第一关节1.1包括第一滑轨1.1.1和第一滑块1.1.2，第二关节1.2、第三关节1.3、第四关节1.4和末端关节1.5均固连于第一滑块1.1.2上，第一关节1.1通过第一伺服电2.1机驱动第一滑块1.1.2在第一滑轨1.1.1实现水平移动；第二关节1.2包括第二滑轨1.2.1和第二滑块1.2.2，第三关节1.3、第四关节1.4和末端关节1.5均固连于第二滑块1.2.2上，第二关节1.2通过第二伺服电机2.2驱动第二滑块1.2.2在第二滑轨1.2.1实现上下移动；第三关节1.3为机器人大臂，第四关节1.4和末端关节1.5均固连于机器人大臂的输出端，第三关节1.3通过第三伺服电机2.3驱动机器人大臂实现水平180度摆动，第三伺服电机2.3和第四伺服电机2.5均设置于机器人大臂上；第四关节1.4为机器人手腕，末端关节1.5固连于机器人手腕的输出端，第四关节1.4通过第四伺服电机2.5驱动机器人手腕实现水平360度转动。

末端关节1.5为用于夹取零件的末端夹爪，末端夹爪可绕自身旋转。

如图3、图4、图5所示，本实施例还包括若干用于将驱动装置的动力传递到执行机构的若干同步轮、同步带和传动轴机构，具体设计为：第三伺服电机2.3的输出轴与第一同步带轮4固连，第二同步带轮5通过过渡轴6固连于第一减速机2.4的输入轴上，第二同步带轮5与第一同步带轮4之间通过第一同步带7进行传动，此时第三伺服电机2.3的动力传递到第一减速机2.4的输出端。

第四伺服电机2.5的输出轴与第三同步带轮8固连，第四同步带轮9通过传动轴10将动力传动至第五同步带轮11上，第三同步带轮8与第四同步带轮9之间通过第二同步带12进行传动，第六同步带轮13固连于第二减速机2.6的输入轴上，第五同步带轮11上和第六同步带轮13通过第三同步带14传动，由张紧轮15张紧，输出法兰16固连于第二减速机2.6的输出轴。

第二减速机2.6的动力传递到输出法兰16。第一减速机2.4是一种中空结构的减速机，传动轴10通过轴承支承在第一减速机2.4内部中空结构的腔体上，因此第二同步带轮5和第三同步带轮8的旋转相互没有影响，进而第三关节1.3和第四关节1.4的旋转单独各自由第一减速机2.4和第二减速机2.6来控制。第三伺服电机2.3与第四伺服电机2.5均安装于机器人大臂上。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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