一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，具體而言，小臂上的延伸臂具有伸縮和擺動功能，延伸臂包括固定連接小臂的支架體、安裝在支架體上的兩個伸縮機構(gòu)、鉸接在一伸縮機構(gòu)上的擺動機構(gòu)、固定在另一伸縮機構(gòu)上的擺動導(dǎo)向機構(gòu)。支架體上配合使用的螺柱和齒輪機構(gòu)驅(qū)動兩個伸縮機構(gòu)反向伸縮至極端處時，擺動機構(gòu)的擺動軸處于擺動導(dǎo)向機構(gòu)的扇形導(dǎo)向槽內(nèi)，在動力裝置的驅(qū)動下，擺動軸可帶動擺動機構(gòu)擺動，擺動機構(gòu)帶動安裝在其上的執(zhí)行末端擺動，如此，延伸臂可相對小臂伸縮和擺動。
【專利說明】
一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人。
【背景技術(shù)】
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[0002]申請?zhí)枮镃N201210566463.5的發(fā)明專利申請公開了一種輕型六軸通用機器人，軸座固定在臂軸上，軸座上固定有軸座保護箱，第三軸驅(qū)動電機、第四軸驅(qū)動電機、第五軸驅(qū)動電機和第六軸驅(qū)動電機置于軸座保護箱中；小臂桿殼體和小臂加長桿殼體分別固定在小臂減速器的前后部，第六軸插套在第五軸中，第五軸插套在第四軸中，第四軸中插套在小臂桿殼體、小臂減速器和小臂加長桿殼體中，第四軸、第五軸和第六軸上分別固定有第四軸從動齒輪、第五軸從動齒輪和第六軸從動齒輪。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題:現(xiàn)有技術(shù)中的輕型六軸通用機器人，其小臂僅能驅(qū)使安裝在小臂端部的執(zhí)行末端作旋轉(zhuǎn)運動，難以滿足實際操作的需求。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，包括底座體、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂、安裝在大臂上的小臂，腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動，大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動；
[0005]所述小臂上設(shè)有延伸臂，所述延伸臂包括固定連接小臂的支架體、安裝在支架體上的第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)、鉸接在第一伸縮機構(gòu)上的擺動機構(gòu)、固定在第二伸縮機構(gòu)上的擺動導(dǎo)向機構(gòu)；
[0006]所述支架體上樞接有大齒輪、第二中齒輪、第一小齒輪、傳動軸，所述傳動軸豎直設(shè)置且與安裝在支架體上的動力裝置聯(lián)接，所述大齒輪固定在傳動軸上，大齒輪與第二中齒輪嚙合，第二中齒輪與第一小齒輪嚙合;所述第一伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第一螺柱，所述第一小齒輪的中央處開設(shè)與第一螺柱螺接的螺紋孔;所述第二伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第二螺柱，所述第二中齒輪的中央處開設(shè)與第二螺柱螺接的螺紋孔;支架體上設(shè)有對第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)的伸縮進行導(dǎo)向的導(dǎo)向桿;所述擺動機構(gòu)包括平行設(shè)置的第一軸和第二軸、與第一軸聯(lián)接的第二動力裝置，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)包括直線形導(dǎo)向槽、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽連通的扇形導(dǎo)向槽、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽銜接的一對可伸縮導(dǎo)向桿;所述第二軸通過連接桿與第一伸縮機構(gòu)鉸接，第一軸和第二軸滑動配合在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)，第一軸與第二軸的距離值等于扇形導(dǎo)向槽的扇形半徑值，所述第二動力裝置用于驅(qū)動第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動，第二動力裝置滑動安裝在擺動導(dǎo)向機構(gòu)上。
[0007]按上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人的工作原理如下:
[0008]第一，動力裝置驅(qū)動傳動軸旋轉(zhuǎn)，傳動軸帶動大齒輪旋轉(zhuǎn)，大齒輪驅(qū)動第二中齒輪旋轉(zhuǎn)，第二中齒輪驅(qū)動第一小齒輪旋轉(zhuǎn);所述第二中齒輪驅(qū)動第二螺柱下降，第二螺柱帶動第二伸縮機構(gòu)下降，所述第一小齒輪驅(qū)動第一螺柱上升，第一螺柱帶動第一伸縮機構(gòu)上升；第一伸縮機構(gòu)帶動擺動機構(gòu)上升，第二伸縮機構(gòu)帶動擺動導(dǎo)向機構(gòu)下降，第一軸和第二軸首先在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)滑動，之后，第一軸在一對可伸縮導(dǎo)向桿之間滑動，直至第一軸抵在扇形導(dǎo)向槽的側(cè)壁上，此時，第二軸仍在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)；之后，一對可伸縮導(dǎo)向桿縮回擺動導(dǎo)向機構(gòu)內(nèi)，第一軸可在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動;之后，第二動力裝置驅(qū)動第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動，安裝在擺動機構(gòu)上的機器人執(zhí)行末端亦隨之擺動。
[0009]第二，當機器人無需使用延伸臂的擺動功能時，第二動力裝置中斷向第一軸輸送的動力；之后，在動力裝置的驅(qū)動下，第一伸縮機構(gòu)下降而第二伸縮機構(gòu)上升，第二軸在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)滑動以復(fù)位，第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)向復(fù)位的方向移動，由于第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)作了擺動，因此，第一軸偏離直線形導(dǎo)向槽，但是，第一軸可緊貼著扇形導(dǎo)向槽的一對傾斜邊回歸至扇形導(dǎo)向槽和直線形導(dǎo)向槽的連通處，再進入直線形導(dǎo)向槽；當?shù)谝惠S和第二軸均進入直線形導(dǎo)向槽時，擺動機構(gòu)被限位。
[0010]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果:第一，第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)的反向運行使擺動機構(gòu)相對于擺動導(dǎo)向機構(gòu)的升降動作迅速，以提高工作效率;第二，第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)的反向運動可拉長或縮短延伸臂的長度，進而拉長或縮短小臂和延伸臂的總長度，以適應(yīng)各種工況;第三，擺動機構(gòu)可相對于擺動導(dǎo)向機構(gòu)作一定幅度的擺動，即賦予了小臂彎曲的功能，以適應(yīng)各種工況。
[0011]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述支架體包括底座、支板;所述底座固定設(shè)置在小臂上，所述導(dǎo)向桿固定在底座上，所述支板固定在導(dǎo)向桿的頂部;所述大齒輪、第二中齒輪、第一小齒輪樞接在支板上，所述傳動軸的頂端樞接在支板上，傳動軸的底端樞接在底座上;所述第一伸縮機構(gòu)包括第一伸縮底盤、一對第一伸縮塊;所述第一伸縮底盤開設(shè)第一導(dǎo)向槽口，第一導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第一螺柱的數(shù)量為兩個，兩個第一螺柱豎直設(shè)置在第一伸縮底盤上，所述支板上開設(shè)一對第一通孔，一對第一螺柱穿過一對第一通孔;所述第一小齒輪的數(shù)量為兩個，兩個第一小齒輪以一對一的方式與一對第一螺柱螺接；所述一對第一伸縮塊以一對一的方式安裝在兩個第一螺柱的頂部，所述擺動機構(gòu)安裝在一對第一伸縮塊的頂部;所述第二伸縮機構(gòu)包括第二伸縮底盤、伸縮盤;所述第二伸縮底盤開設(shè)第二導(dǎo)向槽口，第二導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第二螺柱的數(shù)量為兩個，兩個第二螺柱豎直設(shè)置在第二伸縮底盤上，第二伸縮底盤位于第一伸縮底盤的下方;所述第一伸縮底盤開設(shè)第二通孔，所述支板上開設(shè)第三通孔，兩個第二螺柱向上穿過第二通孔和第三通孔;所述第二中齒輪的數(shù)量為兩個，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第二螺柱螺接，兩個第二中齒輪均與大齒輪嗤合，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第一小齒輪嗤合;所述伸縮盤安裝在第二螺柱的頂部，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)安裝在伸縮盤上;所述伸縮盤上開設(shè)第四通孔，所述第一螺柱穿過第四通孔，所述第一伸縮塊位于伸縮盤的上方。
[0012]按上述說明，所述大齒輪驅(qū)動左右對稱設(shè)置的一對第二中齒輪，一對第二中齒輪驅(qū)動左右對稱設(shè)置的一對第一小齒輪。所述一對第二中齒輪驅(qū)動一對第二螺柱上升，一對第二螺柱帶動伸縮盤下降，伸縮盤帶動安裝在其上的擺動導(dǎo)向機構(gòu)下降。所述一對第一小齒輪驅(qū)動一對第一螺柱上升，一對第一螺柱帶動一對第一伸縮塊上升，一對第一伸縮塊帶動安裝在其上的擺動機構(gòu)上升。
[0013]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述第二中齒輪包括第二齒輪部、與第二齒輪部同軸設(shè)置的第二樞接部;所述第二齒輪部和第二樞接部的中央處設(shè)有貫通第二齒輪部和第二樞接部的螺紋孔;所述第二樞接部樞接在支板的第三通孔內(nèi)；所述第一小齒輪包括第一齒輪部、與第一齒輪部同軸設(shè)置的第一樞接部;所述第一齒輪部和第一樞接部的中央處設(shè)有貫通第一齒輪部和第一樞接部的螺紋孔;所述第一樞接部樞接在支板的第一通孔內(nèi)。
[0014]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述第二伸縮底盤上豎直設(shè)置有第四螺柱、第六螺柱，第四螺柱、第六螺柱向上穿過第一伸縮底盤和支板，所述伸縮盤安裝在第四螺柱、第六螺柱的頂部;所述支板上樞接有第四中齒輪、第六中齒輪，第四中齒輪、第六中齒輪位于支板和第一伸縮底盤之間，第四中齒輪的中央處、第六中齒輪的中央處均開設(shè)螺紋孔，第四螺柱螺接在第四中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第四中齒輪與大齒輪嚙合，第六螺柱螺接在第六中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第六中齒輪與大齒輪嚙合。按上述說明，大齒輪在驅(qū)動一對第二中齒輪旋轉(zhuǎn)的同時，驅(qū)動第四中齒輪和第六中齒輪旋轉(zhuǎn)，第四中齒輪和第六中齒輪相應(yīng)地驅(qū)動第四螺柱和第六螺柱升降，第四螺柱和第六螺柱與一對第二中齒輪共同帶動伸縮盤升降。
[0015]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述動力裝置包括安裝在傳動軸底部的蝸輪、與蝸輪嗤合的蝸桿、與蝸桿聯(lián)接的第一伺服電機，蝸桿樞接在底座上，第一伺服電機安裝在底座上。按上述說明，傳動軸的轉(zhuǎn)動由第一伺服電機驅(qū)動的蝸輪蝸桿驅(qū)動，由于蝸輪蝸桿具有良好的自鎖功能，因此，本發(fā)明所述的擺動機構(gòu)在擺動過程中可穩(wěn)定地停留在空間的任意位置。
[0016]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述擺動機構(gòu)包括擺動體，所述第一軸和第二軸固定在擺動體上，擺動體上設(shè)有連接機器人執(zhí)行末端的安裝法蘭;所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)包括固定在伸縮盤上的導(dǎo)向板，所述直線形導(dǎo)向槽和扇形導(dǎo)向槽開設(shè)在導(dǎo)向板上，所述第二動力裝置滑動安裝在導(dǎo)向板上。
[0017]基于上述對延伸臂的說明，延伸臂中，所述第二動力裝置包括滑動安裝在導(dǎo)向板上且橫跨直線形導(dǎo)向槽的U形滑塊、固定在U形滑塊上的第二伺服電機、一端與第二伺服電機輸出軸連接的第二連接桿、安裝在第二連接桿另一端的擺動桿，擺動桿與第一軸固定連接，第二伺服電機輸出軸的軸心線與第二軸的軸心線重合。按上述說明，在第一伸縮機構(gòu)驅(qū)動擺動機構(gòu)上升而第二伸縮機構(gòu)驅(qū)動擺動導(dǎo)向機構(gòu)下降的過程中，第一軸和第二軸隨著擺動機構(gòu)上升的同時，U形滑塊亦隨著擺動機構(gòu)上升；具體地，導(dǎo)向板上設(shè)有直線導(dǎo)軌，U形滑塊開設(shè)與直線導(dǎo)軌滑動配合的滑槽。
[0018]基于上述對延伸臂的說明，延伸臂中，所述一對可伸縮導(dǎo)向桿滑動插設(shè)在導(dǎo)向板中，可伸縮導(dǎo)向桿的側(cè)壁上設(shè)在齒條，齒條嚙合有小齒輪，小齒輪與第三伺服電機聯(lián)接，第三伺服電機固定在導(dǎo)向板上；在第三伺服電機的驅(qū)動下，一對可伸縮導(dǎo)向桿可伸入扇形導(dǎo)向槽內(nèi)，一對可伸縮導(dǎo)向桿之間的通道與直線形導(dǎo)向槽構(gòu)成一完整的直線形導(dǎo)向通道。按上述說明，一對可伸縮導(dǎo)向桿中每根可伸縮導(dǎo)向桿均設(shè)有齒條，小齒輪的旋轉(zhuǎn)可驅(qū)動齒條伸出或縮進導(dǎo)向板，齒條帶動可伸縮導(dǎo)向桿伸出或縮進導(dǎo)向板;具體而言，可伸縮導(dǎo)向桿伸出導(dǎo)向板即伸出直線形導(dǎo)向槽的端部，進入扇形導(dǎo)向槽內(nèi)，為第一軸直線進入扇形導(dǎo)向槽進行導(dǎo)向；當?shù)谝惠S需在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動時，一對可伸縮導(dǎo)向桿縮進導(dǎo)向板，如此，第一軸可在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動。
[0019]作為本發(fā)明對延伸臂的一種說明，所述支架體上包裹有第一殼體，第一殼體與底座和支板固定連接;所述伸縮盤上包裹有第二殼體，第二殼體與伸縮盤固定連接，所述第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)位于第二殼體內(nèi)。
【附圖說明】
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[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
[0021]圖1為本發(fā)明一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中延伸臂60的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2中延伸臂60隱去第一殼體66和第二殼體67后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為圖3中支架體61、第一伸縮機構(gòu)62、第二伸縮機構(gòu)63的組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為圖4中A-A向剖視圖；
[0026]圖6為圖5中第二中齒輪612與支板617的組裝示意圖；
[0027]圖7為圖3中擺動機構(gòu)64和擺動導(dǎo)向機構(gòu)65的組合結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖8為圖7中擺動導(dǎo)向機構(gòu)65的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為圖7中擺動機構(gòu)64的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10為圖7中擺動機構(gòu)64中的第一軸641升至擺動導(dǎo)向機構(gòu)65中扇形導(dǎo)向槽652頂部位置時的工作示意圖；
[0031]圖11為圖7中擺動機構(gòu)64中的第一軸641在擺動導(dǎo)向機構(gòu)65的扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)擺動時的工作示意圖。
[0032]圖中符號說明:
[0033]10、底座體；
[0034]20、腰轉(zhuǎn)部件；
[0035]30、大臂；
[0036]40、小臂；
[0037]60、延伸臂；
[0038]61、支架體;611、大齒輪;612、第二中齒輪;6121、第二齒輪部;6122、第二樞接部；6123、螺紋孔;613、第一小齒輪;614、傳動軸;615、導(dǎo)向桿;616、底座;617、支板;618、第四中齒輪;619、第六中齒輪；
[0039]62、第一伸縮機構(gòu);621、第一螺柱;623、第一伸縮底盤;624、第一伸縮塊;626、第一導(dǎo)向槽口；
[0040]63、第二伸縮機構(gòu);631、第二螺柱;633、第二伸縮底盤;634、伸縮盤;636、第二導(dǎo)向槽口； 637、第四螺柱;638、第六螺柱；
[0041 ] 64、擺動機構(gòu);640、擺動體;641、第一軸;642、第二軸;643、連接桿;644、安裝法蘭；646、U形滑塊;647、第二伺服電機;648、擺動桿；
[0042]65、擺動導(dǎo)向機構(gòu);650、導(dǎo)向板;651、直線形導(dǎo)向槽;652、扇形導(dǎo)向槽;653、可伸縮導(dǎo)向桿;654、齒條;655、小齒輪;656、第三伺服電機；
[0043]66、第一殼體；
[0044]67、第二殼體。
【具體實施方式】
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[0045]如圖1，一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，包括底座體10、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件20、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂30、安裝在大臂上的小臂40，腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動，大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動，所述小臂上設(shè)有延伸臂60。
[0046]如圖3，所述延伸臂包括固定連接小臂的支架體61、安裝在支架體上的第一伸縮機構(gòu)62和第二伸縮機構(gòu)63、鉸接在第一伸縮機構(gòu)上的擺動機構(gòu)64、固定在第二伸縮機構(gòu)上的擺動導(dǎo)向機構(gòu)65。
[0047]延伸臂60中，結(jié)合圖3至圖9，所述支架體上樞接有大齒輪611、第二中齒輪612、第一小齒輪613、傳動軸614，所述傳動軸豎直設(shè)置且與安裝在支架體上的動力裝置聯(lián)接，所述大齒輪固定在傳動軸上，大齒輪與第二中齒輪嚙合，第二中齒輪與第一小齒輪嚙合;所述第一伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第一螺柱621，所述第一小齒輪的中央處開設(shè)與第一螺柱螺接的螺紋孔;所述第二伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第二螺柱631，所述第二中齒輪的中央處開設(shè)與第二螺柱螺接的螺紋孔;支架體上設(shè)有對第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)的伸縮進行導(dǎo)向的導(dǎo)向桿615;所述擺動機構(gòu)包括平行設(shè)置的第一軸641和第二軸642、與第一軸聯(lián)接的第二動力裝置，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)包括直線形導(dǎo)向槽651、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽連通的扇形導(dǎo)向槽652、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽銜接的一對可伸縮導(dǎo)向桿653;所述第二軸通過連接桿643與第一伸縮機構(gòu)鉸接，第一軸和第二軸滑動配合在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)，第一軸與第二軸的距離值等于扇形導(dǎo)向槽的扇形半徑值，所述第二動力裝置用于驅(qū)動第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動，第二動力裝置滑動安裝在擺動導(dǎo)向機構(gòu)上。
[0048]延伸臂60中，結(jié)合圖4、圖5，所述支架體包括底座616、支板617;所述底座固定設(shè)置在小臂上，所述導(dǎo)向桿615固定在底座上，所述支板固定在導(dǎo)向桿的頂部;所述大齒輪611、第二中齒輪612、第一小齒輪613樞接在支板上，所述傳動軸614的頂端樞接在支板上，傳動軸的底端樞接在底座上;所述第一伸縮機構(gòu)包括第一伸縮底盤623、一對第一伸縮塊624;所述第一伸縮底盤開設(shè)第一導(dǎo)向槽口 626，第一導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第一螺柱621的數(shù)量為兩個，兩個第一螺柱豎直設(shè)置在第一伸縮底盤上，所述支板上開設(shè)一對第一通孔，一對第一螺柱穿過一對第一通孔;所述第一小齒輪的數(shù)量為兩個，兩個第一小齒輪以一對一的方式與一對第一螺柱螺接;所述一對第一伸縮塊以一對一的方式安裝在兩個第一螺柱的頂部，所述擺動機構(gòu)安裝在一對第一伸縮塊的頂部;所述第二伸縮機構(gòu)包括第二伸縮底盤633、伸縮盤634;所述第二伸縮底盤開設(shè)第二導(dǎo)向槽口 636，第二導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第二螺柱631的數(shù)量為兩個，兩個第二螺柱豎直設(shè)置在第二伸縮底盤上，第二伸縮底盤位于第一伸縮底盤的下方;所述第一伸縮底盤開設(shè)第二通孔，所述支板上開設(shè)第三通孔，兩個第二螺柱向上穿過第二通孔和第三通孔;所述第二中齒輪612的數(shù)量為兩個，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第二螺柱螺接，兩個第二中齒輪均與大齒輪嚙合，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第一小齒輪嚙合;所述伸縮盤安裝在第二螺柱的頂部，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)安裝在伸縮盤上;所述伸縮盤上開設(shè)第四通孔，所述第一螺柱穿過第四通孔，所述第一伸縮塊位于伸縮盤的上方。
[0049]延伸臂60中，如圖6，所述第二中齒輪612包括第二齒輪部6121、與第二齒輪部同軸設(shè)置的第二樞接部6122;所述第二齒輪部和第二樞接部的中央處設(shè)有貫通第二齒輪部和第二樞接部的螺紋孔6123;所述第二樞接部樞接在支板617的第三通孔內(nèi)；所述第一小齒輪613包括第一齒輪部、與第一齒輪部同軸設(shè)置的第一樞接部;所述第一齒輪部和第一樞接部的中央處設(shè)有貫通第一齒輪部和第一樞接部的螺紋孔;所述第一樞接部樞接在支板617的第一通孔內(nèi)。
[0050]延伸臂60中，結(jié)合圖4、圖5，所述第二伸縮底盤633上豎直設(shè)置有第四螺柱637、第六螺柱638，第四螺柱、第六螺柱向上穿過第一伸縮底盤623和支板617，所述伸縮盤634安裝在第四螺柱、第六螺柱的頂部;所述支板上樞接有第四中齒輪618、第六中齒輪619，第四中齒輪、第六中齒輪位于支板和第一伸縮底盤之間，第四中齒輪的中央處、第六中齒輪的中央處均開設(shè)螺紋孔，第四螺柱螺接在第四中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第四中齒輪與大齒輪611嚙合，第六螺柱螺接在第六中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第六中齒輪與大齒輪嚙合。
[0051 ]延伸臂60中，如圖4，所述動力裝置包括安裝在傳動軸614底部的蝸輪661、與蝸輪嗤合的蝸桿662、與蝸桿聯(lián)接的第一伺服電機663，蝸桿樞接在底座上，第一伺服電機安裝在底座上。
[0052]延伸臂60中，結(jié)合圖7至圖9，所述擺動機構(gòu)64包括擺動體640，所述第一軸641和第二軸642固定在擺動體上，擺動體上設(shè)有連接機器人執(zhí)行末端的安裝法蘭644;所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)65包括固定在伸縮盤634上的導(dǎo)向板650，所述直線形導(dǎo)向槽651和扇形導(dǎo)向槽652開設(shè)在導(dǎo)向板上，所述第二動力裝置滑動安裝在導(dǎo)向板上。
[0053]延伸臂60中，如圖9，所述第二動力裝置包括滑動安裝在導(dǎo)向板650上且橫跨直線形導(dǎo)向槽651的U形滑塊646、固定在U形滑塊上的第二伺服電機647、一端與第二伺服電機輸出軸連接的第二連接桿、安裝在第二連接桿另一端的擺
[0054]動桿648，擺動桿與第一軸641固定連接，第二伺服電機輸出軸的軸心線與第二軸的軸心線重合。
[0055]延伸臂60中，如圖8，所述一對可伸縮導(dǎo)向桿653滑動插設(shè)在導(dǎo)向板650中，可伸縮導(dǎo)向桿的側(cè)壁上設(shè)在齒條654，齒條嚙合有小齒輪655，小齒輪與第三伺服電機656聯(lián)接，第三伺服電機固定在導(dǎo)向板上；在第三伺服電機的驅(qū)動下，一對可伸縮導(dǎo)向桿可伸入扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)，一對可伸縮導(dǎo)向桿之間的通道與直線形導(dǎo)向槽651構(gòu)成一完整的直線形導(dǎo)向通道。
[0056]結(jié)合圖2、圖3，所述支架體61上包裹有第一殼體66，第一殼體與底座614和支板615固定連接;所述伸縮盤634上包裹有第二殼體67，第二殼體與伸縮盤固定連接，所述第一伸縮機構(gòu)62和第二伸縮機構(gòu)63位于第二殼體內(nèi)。
[0057]實際操作中，本發(fā)明所述延伸臂的工作流程如下:
[0058]第一，動力裝置驅(qū)動傳動軸614旋轉(zhuǎn)，傳動軸帶動大齒輪611旋轉(zhuǎn)，大齒輪驅(qū)動第二中齒輪612旋轉(zhuǎn)，第二中齒輪驅(qū)動第一小齒輪613旋轉(zhuǎn);所述第二中齒輪612驅(qū)動第二螺柱631下降，第二螺柱帶動第二伸縮機構(gòu)63下降，所述第一小齒輪613驅(qū)動第一螺柱621上升，第一螺柱帶動第一伸縮機構(gòu)62上升;第一伸縮機構(gòu)帶動擺動機構(gòu)64上升，第二伸縮機構(gòu)63帶動擺動導(dǎo)向機構(gòu)65下降；第一軸641和第二軸642首先在直線形導(dǎo)向槽651內(nèi)滑動，之后，第一軸在一對可伸縮導(dǎo)向桿653之間滑動，直至第一軸641抵在扇形導(dǎo)向槽652的側(cè)壁上，此時，第二軸642仍在直線形導(dǎo)向槽651內(nèi)；之后，一對可伸縮導(dǎo)向桿653縮回擺動導(dǎo)向機構(gòu)65內(nèi)，第一軸641可在扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)擺動，參考圖10、圖11;之后，第二動力裝置驅(qū)動第一軸641在扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)擺動，安裝在擺動機構(gòu)64上的機器人執(zhí)行末端亦隨之擺動。
[0059]第二，當機器人無需使用延伸臂60的擺動功能時，第二動力裝置中斷向第一軸641輸送的動力；之后，在動力裝置的驅(qū)動下，第一伸縮機構(gòu)62下降而第二伸縮機構(gòu)63上升，第二軸642在直線形導(dǎo)向槽651內(nèi)滑動以復(fù)位，第一軸641在扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)向復(fù)位的方向移動，由于第一軸641在扇形導(dǎo)向槽652內(nèi)作了擺動，因此，第一軸641偏離直線形導(dǎo)向槽651，但是，第一軸641可緊貼著扇形導(dǎo)向槽652的一對傾斜邊回歸至扇形導(dǎo)向槽652和直線形導(dǎo)向槽651的連通處，再進入直線形導(dǎo)向槽651;當?shù)谝惠S641和第二軸642均進入直線形導(dǎo)向槽651時，擺動機構(gòu)64被限位。
[0060]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，包括底座體(10)、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件(20)、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂(30)、安裝在大臂上的小臂(40)，腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動，大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動;其特征在于: 所述小臂上設(shè)有延伸臂(60)，所述延伸臂包括固定連接小臂的支架體(61)、安裝在支架體上的第一伸縮機構(gòu)(62)和第二伸縮機構(gòu)(63)、鉸接在第一伸縮機構(gòu)上的擺動機構(gòu)(64)、固定在第二伸縮機構(gòu)上的擺動導(dǎo)向機構(gòu)(65); 所述支架體上樞接有大齒輪(611)、第二中齒輪(612)、第一小齒輪(613)、傳動軸(614)，所述傳動軸豎直設(shè)置且與安裝在支架體上的動力裝置聯(lián)接，所述大齒輪固定在傳動軸上，大齒輪與第二中齒輪嚙合，第二中齒輪與第一小齒輪嚙合;所述第一伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第一螺柱(621)，所述第一小齒輪的中央處開設(shè)與第一螺柱螺接的螺紋孔;所述第二伸縮機構(gòu)包括固定設(shè)置的第二螺柱(631)，所述第二中齒輪的中央處開設(shè)與第二螺柱螺接的螺紋孔；支架體上設(shè)有對第一伸縮機構(gòu)和第二伸縮機構(gòu)的伸縮進行導(dǎo)向的導(dǎo)向桿(615); 所述擺動機構(gòu)包括平行設(shè)置的第一軸(641)和第二軸(642)、與第一軸聯(lián)接的第二動力裝置，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)包括直線形導(dǎo)向槽(651)、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽連通的扇形導(dǎo)向槽(652)、設(shè)置在直線形導(dǎo)向槽端部且與直線形導(dǎo)向槽銜接的一對可伸縮導(dǎo)向桿(653)； 所述第二軸通過連接桿(643)與第一伸縮機構(gòu)鉸接，第一軸和第二軸滑動配合在直線形導(dǎo)向槽內(nèi)，第一軸與第二軸的距離值等于扇形導(dǎo)向槽的扇形半徑值，所述第二動力裝置用于驅(qū)動第一軸在扇形導(dǎo)向槽內(nèi)擺動，第二動力裝置滑動安裝在擺動導(dǎo)向機構(gòu)上。2.如權(quán)利要求1所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述支架體包括底座(616)、支板(617);所述底座固定設(shè)置在小臂上，所述導(dǎo)向桿(615)固定在底座上，所述支板固定在導(dǎo)向桿的頂部;所述大齒輪(611)、第二中齒輪(612)、第一小齒輪(613)樞接在支板上，所述傳動軸(614)的頂端樞接在支板上，傳動軸的底端樞接在底座上； 所述第一伸縮機構(gòu)包括第一伸縮底盤(623)、一對第一伸縮塊(624);所述第一伸縮底盤開設(shè)第一導(dǎo)向槽口(626)，第一導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第一螺柱(621)的數(shù)量為兩個，兩個第一螺柱豎直設(shè)置在第一伸縮底盤上，所述支板上開設(shè)一對第一通孔，一對第一螺柱穿過一對第一通孔;所述第一小齒輪的數(shù)量為兩個，兩個第一小齒輪以一對一的方式與一對第一螺柱螺接;所述一對第一伸縮塊以一對一的方式安裝在兩個第一螺柱的頂部，所述擺動機構(gòu)安裝在一對第一伸縮塊的頂部； 所述第二伸縮機構(gòu)包括第二伸縮底盤(633)、伸縮盤(634);所述第二伸縮底盤開設(shè)第二導(dǎo)向槽口(636)，第二導(dǎo)向槽口與導(dǎo)向桿滑動配合;所述第二螺柱(631)的數(shù)量為兩個，兩個第二螺柱豎直設(shè)置在第二伸縮底盤上，第二伸縮底盤位于第一伸縮底盤的下方;所述第一伸縮底盤開設(shè)第二通孔，所述支板上開設(shè)第三通孔，兩個第二螺柱向上穿過第二通孔和第三通孔;所述第二中齒輪(612)的數(shù)量為兩個，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第二螺柱螺接，兩個第二中齒輪均與大齒輪嚙合，兩個第二中齒輪以一對一的方式與兩個第一小齒輪嚙合;所述伸縮盤安裝在第二螺柱的頂部，所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)安裝在伸縮盤上;所述伸縮盤上開設(shè)第四通孔，所述第一螺柱穿過第四通孔，所述第一伸縮塊位于伸縮盤的上 方。3.如權(quán)利要求2所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述第二中齒輪(612)包括第二齒輪部(6121)、與第二齒輪部同軸設(shè)置的第二樞接部(6122);所述第二齒輪部和第二樞接部的中央處設(shè)有貫通第二齒輪部和第二樞接部的螺紋孔(6123);所述第二樞接部樞接在支板(617)的第三通孔內(nèi)；所述第一小齒輪(613)包括第一齒輪部、與第一齒輪部同軸設(shè)置的第一樞接部;所述第一齒輪部和第一樞接部的中央處設(shè)有貫通第一齒輪部和第一樞接部的螺紋孔;所述第一樞接部樞接在支板(617)的第一通孔內(nèi)。4.如權(quán)利要求2所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述第二伸縮底盤(633)上豎直設(shè)置有第四螺柱(637)、第六螺柱(638)，第四螺柱、第六螺柱向上穿過第一伸縮底盤(623)和支板(617)，所述伸縮盤(634)安裝在第四螺柱、第六螺柱的頂部;所述支板上樞接有第四中齒輪(618)、第六中齒輪(619)，第四中齒輪、第六中齒輪位于支板和第一伸縮底盤之間，第四中齒輪的中央處、第六中齒輪的中央處均開設(shè)螺紋孔，第四螺柱螺接在第四中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第四中齒輪與大齒輪(611)嚙合，第六螺柱螺接在第六中齒輪的螺紋孔內(nèi)，第六中齒輪與大齒輪嚙合。5.如權(quán)利要求2所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述動力裝置包括安裝在傳動軸(614)底部的蝸輪(661)、與蝸輪嚙合的蝸桿(662)、與蝸桿聯(lián)接的第一伺服電機(663)，蝸桿樞接在底座上，第一伺服電機安裝在底座上。6.如權(quán)利要求1所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述擺動機構(gòu)(64)包括擺動體(640)，所述第一軸(641)和第二軸(642)固定在擺動體上，擺動體上設(shè)有連接機器人執(zhí)行末端的安裝法蘭(644); 所述擺動導(dǎo)向機構(gòu)(65)包括固定在伸縮盤(634)上的導(dǎo)向板(650)，所述直線形導(dǎo)向槽(651)和扇形導(dǎo)向槽(652)開設(shè)在導(dǎo)向板上，所述第二動力裝置滑動安裝在導(dǎo)向板上。7.如權(quán)利要求6所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述第二動力裝置包括滑動安裝在導(dǎo)向板(650)上且橫跨直線形導(dǎo)向槽(651)的U形滑塊(646)、固定在U形滑塊上的第二伺服電機(647)、一端與第二伺服電機輸出軸連接的第二連接桿、安裝在第二連接桿另一端的擺動桿(648)，擺動桿與第一軸(641)固定連接，第二伺服電機輸出軸的軸心線與第二軸的軸心線重合。8.如權(quán)利要求6所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:延伸臂(60)中，所述一對可伸縮導(dǎo)向桿(653)滑動插設(shè)在導(dǎo)向板(650)中，可伸縮導(dǎo)向桿的側(cè)壁上設(shè)在齒條(654)，齒條嗤合有小齒輪(655)，小齒輪與第三伺服電機(656)聯(lián)接，第三伺服電機固定在導(dǎo)向板上;在第三伺服電機的驅(qū)動下，一對可伸縮導(dǎo)向桿可伸入扇形導(dǎo)向槽(652)內(nèi)，一對可伸縮導(dǎo)向桿之間的通道與直線形導(dǎo)向槽(651)構(gòu)成一完整的直線形導(dǎo)向通道。9.如權(quán)利要求2所述的一種小臂可擺動可伸縮的六軸機器人，其特征在于:所述支架體(61)上包裹有第一殼體(66)，第一殼體與底座(614)和支板(615)固定連接;所述伸縮盤(634)上包裹有第二殼體(67)，第二殼體與伸縮盤固定連接，所述第一伸縮機構(gòu)(62)和第二伸縮機構(gòu)(63)位于第二殼體內(nèi)。
【文檔編號】B25J17/02GK106002976SQ201610368735
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月28日
【發(fā)明人】王文慶
【申請人】東莞市聯(lián)洲知識產(chǎn)權(quán)運營管理有限公司