[实用新型]坐标机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，更具体地，涉及一种直角坐标机器人。

背景技术

直角坐标机器人是以XYZ直角坐标系为基本数学模型设计得到的机器人系统，其包括X轴、Y轴、Z轴三个轴向的运动单元。其中，每个轴向的运动单元通常以伺服电机、步进电机为驱动装置，以滚珠丝杠、同步皮带、齿轮齿条等作为传动装置，并且在在坐标机器人的末端工作头上固定不同的夹持设备，如夹具、爪手、安装架等，从而完成夹持设备在XYZ三维直角坐标系中任意轴向上的线性运动。

目前，国内生产用于点胶、焊接、激光切割等行业的设备精度大致都在0.1mm左右，尤其是对水平方向上的精度要求较高。现有的坐标机器人在每个轴向的运动单元上采用步进电机或伺服电机驱动，通过滚珠丝杠连接进行传动。然而，由于滚珠丝杠自身的误差、电机与滚珠丝杠连接时的安装误差以及连接电机与滚珠丝杠的连接机构本身的误差，经过累积之后降低了设备的精度等级。

期望对坐标机器人的结构作进一步优化。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种坐标机器人，该坐标机器人在横向运动模块上采用精度较高、有效行程更长的直线电机驱动，纵向上采用了能耗较低，运动稳定的伺服电机驱动滚珠丝杠的方案，即满足生产精度需要，又节省制作成本。

根据本实用新型提供一种坐标机器人，包括：第一运动模块，包括第一直线电机、第一导轨以及第一滑动部件，所述第一直线电机驱动所述第一滑动部件沿所述第一导轨滑动；第二运动模块，包括第二直线电机、第二导轨以及第二滑动部件，所述第二直线电机驱动所述第二滑动部件沿所述第二导轨滑动；以及第三运动模块，包括伺服电机、线性模组以及第三滑动部件，所述所述伺服电机通过所述线性模组驱动所述第三滑动部件沿所述线性模组滑动，其中，所述第二运动模块设置在所述第一运动模块的所述第一滑动部件上，所述第二运动模块与所述第一运动模块横向垂直，所述第三运动模块与所述第二运动模块的所述第二滑动部件连接，所述第三运动模块与所述第二运动模块纵向垂直。

优选地，所述第一运动模块、所述第二运动模块以及所述第三运动模块的数目均为一个。

优选地，所述第三运动模块通过连接件与所述第二运动模块的所述第二滑动部件连接。

优选地，所述连接件包括与所述第二运动模块的第二滑动部件连接的第一安装板、与所述第三运动模块的线性模组连接的第二安装板以及至少一个加强件，所述加强件呈三角形状，其中所述加强件的一边与所述第一安装板连接，另一边与所述第二安装板连接。

优选地，所述线性模组包括滚珠丝杠以及第三导轨，所述滚珠丝杠包括螺杆及与所述螺杆配合的螺母，所述伺服电机与所述螺杆连接，所述第三滑动部件与所述螺母连接，所述第三导轨与所述螺杆平行，所述伺服电机通过驱动所述螺杆转动使得所述第三滑动部件沿所述第三导轨滑动。

优选地，所述伺服电机通过联轴器与所述螺杆连接，所述第三滑动部件上设有定位孔，用于将所述第三滑动部件与其他装置连接。

优选地，所述第一运动模块、所述第二运动模块、所述第三运动模块中的至少一个还包括：光电开关，所述光电开关设置在所述第一滑动部件、所述第二滑动部件、所述第三滑动部件中的至少一个的有效行程的两端。

优选地，所述第一运动模块、所述第二运动模块中的至少一个还包括：限位块，所述限位块设置在所述第一导轨、所述第二导轨中的至少一个的两端。

优选地，所述第一运动模块、所述第二运动模块中的至少一个还包括：光栅尺，所述光栅尺对应所述第一导轨、所述第二导轨中的至少一个设置。

优选地，所述第一导轨为两个，并且设置在所述第一直线电机的两侧，所述第二导轨为两个，并且设置在所述第二直线电机的两侧。

根据本实用新型的坐标机器人，一方面，水平方向上布置的第一运动模块和第二运动模块上采用直线电机驱动，解决了水平方向上由于滚珠丝杠的刚性支撑限制导致的有效行程较短的问题，有效行程更长；直线电机的动子与直线电机定子之间产生的吸力能使设备的整体刚性得到提高；直线电机动子和定子之间具有间隙，使直线电机带动的滑动部件只需克服与导轨之间摩擦力进行滑动，使驱动的效率大大提高，也提升了设备的负载能力、加速度能力和速度能力；直线电机驱动滑块简化了安装过程，避免了传统电机与滚珠丝杠安装时带来的诸多误差，从而提高了坐标机器人的精度。