[发明专利]一种多工位SCARA工业机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种多工位SCARA工业机器人。

背景技术

SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。因其具有动作快、精度高、部件少、可靠性高等特点，被广泛应用于高效率的装配、焊接、密封和搬运等领域。

现有的SCARA机器人在使用过程中，还存在如下问题：1、当各运动组件在运动时，由于惯性和重力的影响会对SCARA机器人的定位和重复定位精度产生影响。运动部分重量越大，对电机和电能的要求越高，运行成本越高。同时重量越大，其运动时的惯性越大，对SCARA机器人运动精度的影响也越大。同时大重量的运动部件更容易加剧零部件的磨损。为了提高SCARA机器人的重复定位精度，降低运行维护成本，需要在保持刚度足够的前提下，尽量降低SCARA机器人运动部分的重量。2、在工业生产中，如装配生产中，每个工位需配备一个SCARA机器人，如此，对于装配车间，需要的生产空间占地大，设备的购买成本高。3、SCARA机器人在运动时，为各电机提供电力的电缆也随之运动，电线容易因为反复的弯折而损坏，降低SCARA机器人的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能快速移位、作业精度高、可在多个工位中切换工作的多工位SCARA工业机器人。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多工位SCARA工业机器人，包括SCARA机器人机构和移位驱动机构，其特征在于：所述SCARA机器人机构包括有基座、第一臂、第一臂驱动装置、第二臂、第二臂驱动装置、滚珠花键丝杆和供电电缆；所述基座内固定设有一安装板；

所述第一驱动装置包括有第一电机和第一传动组件，第一电机固定于安装板上且在第一电机输出轴上安装有第一主动齿轮；第一传动组件包括第一安装座、下端带有第一从动齿轮的第一转动筒和固定在第一转动筒上端的第一连接盘，第一安装座固定在所述基座，第一转动筒活动安装在第一安装座上且下端第一从动齿轮与第一主动齿轮相啮合；连接盘与所述第一臂的一端固定连接。

所述第二臂驱动装置包括有第二电机和第二传动组件，第二电机固定于安装板上且在第一电机输出轴上安装有第二主动齿轮；第二传动组件包括下端带有第二从动齿轮的第二转动筒、固定在第二转动筒上端的第一皮带轮、下端带有第二皮带轮的第三转动筒、第二连接盘、第二安装座和连接第一皮带轮和第二皮带轮的第一同步带，在所述安装板上设有一限位块，所述第二转动筒套装在所述第一转筒内且下部通过限位块限位支承，并使第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，所述第一皮带轮、第二皮带轮和第一同步带设置在所述第一臂内；所述第二安装座固定在所述第一臂的另一端上，第三转动筒活动安装在第二安装座上。

所述第二臂的一端固定连接在所述第二连接盘上，另一端竖直安装有所述滚珠花键丝杆，在所述第二臂上安装有一第三电机，所述滚珠花键丝杆的动作由第三电机通过第三传动组件驱动。

所述移位驱动机构包括有底座、线性电机和移动支撑板，所述移动支撑板由竖直支板和水平支板固定连接而成，所述线性电机的定子两端分别通过支座固定安装在座上，所述竖直支板固定安装在线性电机的动子上，在所述底座顶面两侧各设有一导轨，所述水平支板的两侧各设有一滑块，滑块可套装在导轨上；所述基座固定安装在水平支板上。

进一步地，所述第三传动组件包括安装在所述第三电机上的两个第三主动齿轮、、安装在所述第二臂内的两个第三主动齿轮和分别与两个第三主动齿轮配合连接的两个电磁离合器，两个电磁离合器通过第三皮带组件分别与滚珠花键丝杆上的丝杆螺母、花键母相连接。

进一步地，所述供电电缆由基座进入，延伸穿过第一臂、第二臂，为第一电机、第二电机、第三电机和电磁离合器、供电，在电缆上设有两个旋转电缆接头，两个旋转电缆接头、分别与所述第一连接盘与第二连接盘同轴安装。

进一步地，所述两个旋转电缆接头、结构相同，均由与电缆相连的插头、插头安装座、插槽和插槽安装座构成；插头和插槽分别通过螺钉穿弹簧固定在安装座、上，插头和插槽插接后能够相对转动，所述插头上设有用于连接电线的金属接触区，每个金属接触区之间由绝缘层隔开，在所述插头金属接触区均设有三角形凸起，在所述插槽内设有与三角形凸起相配合的楔形块。

进一步地，所述底座的横截面呈U形，所述线性电机的定子固定在U形腔内，所述导轨安装在开口两侧上。