[实用新型]一种模块化SCARA机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人自动化技术领域，特别涉及一种模块化SCARA机器人。

背景技术

现今，机器人技术已经取得极大发展，由于其具有高度灵活性以及良好弹性被广泛应用于各个行业，但是现有技术的多数机器人系统主要针对某种特定的环境和场合，因此缺乏相应功能扩展性以及结构重构性。

对于快速更替的产品生产线，往往需要更换各种类型的机器人系统，以满足生产需求，因此容易造成生产资源的严重浪费以及制约机器人的推广应用。

因此，多功能、易构建、低成本是机器人新系统开发重要目标，其中模块化机器人是行之有效的解决方案，机器人模块化能够简化设计制造和维护成本，缩短研制周期、减低研制成本。

国内外模块化SCARA机器人还比较少，以浙江理工大学开发的一种低成本的模块化SCARA机器人(专利号：201510245266.7)作为代表，这种机器人在一定程度上解决SCARA机器人重构问题，但存在结构上比较复杂、拼装比较困难等问题，并且各关节模块仅仅用于SCARA机器人构型的机器人系统中，却不能用于组成其他新构型的机器人系统，因此缺乏普遍性和一般性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种良好的替换性、便于控制和使用可靠以及结构紧凑一种模块化SCARA机器人，旨在解决模块化SCARA机器人缺乏普遍性以及一般性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种模块化SCARA机器人，包括用于固定的安装基座，所述安装基座顶端与回转关节模块底端相连，所述回转关节模块顶端与直角连杆一端相连，所述直角连杆另一端与摆转关节模块一端相连，所述摆转关节模块另一端与双自由度圆柱关节模块相连；所述回转关节模块只有一个自由度且关节转轴与自身结构中心轴相互重合，所述摆转关节模块只有一个自由度且关节转轴与自身结构中心轴相互垂直，所述双自由度圆柱关节模块内部竖向设置有进行轴向运动或绕自身中心轴线旋转或轴向运动和绕自身中心轴线旋转的复合螺旋运动的丝杆。

优选地，回转关节模块包括相互分离的第一上壳体和第一下壳体，所述第一下壳体底端与所述安装基座顶端相连，所述第一上壳体顶端与所述直角连杆一端相连，所述第一下壳体内部设有第一伺服驱动控制器与第一下壳体内上部的第一隔板固定相连，所述第一下壳体内部还安装有与所述第一伺服驱动控制器电连接的第一伺服电机，所述第一伺服电机动力输出端穿过所述第一隔板与第一主动圆柱齿轮相连，所述第一隔板上方设有第一谐波减速器，所述第一谐波减速器的动力输入端设有第一从动圆柱齿轮与所述第一主动圆柱齿轮啮合传动，所述第一谐波减速器的动力输出端与所述第一上壳体相连。

优选地，所述摆转关节模块包括相互分离的第二后壳体和第二前壳体，所述第二后壳体一端与所述直角连杆另一端相连，所述第二后壳体内部固定连接有第二伺服驱动控制器，所述第二后壳体内部还安装有与所述第二伺服驱动控制器电连接的第二伺服电机，所述第二伺服电机的动力输出端穿过第二隔板与第二主动锥齿轮相连，所述第二前壳体内部安装有第二谐波减速器，所述第二谐波减速器的动力输入端同轴相连有第二从动锥齿轮与所述第二主动锥齿轮啮合传动，所述第二谐波减速器的动力输出端与所述第二前壳体相连。

优选地，所述双自由度圆柱关节模块包括内部设有空腔的外壳，所述外壳表面设有若干个开口，所述外壳内部一侧安装第三伺服驱动控制器，所述第三伺服驱动控制器端部通过所述外壳侧面开口与所述摆转关节模块的所述第二前壳体一端连接，所述双自由度圆柱关节模块还设有竖直穿过所述外壳上下竖直相对开口且垂直移动和/或旋转的丝杆，所述外壳内部安装有传动机构配合传动所述丝杆，所述传动机构与所述第三伺服驱动控制器电连接。

优选地，所述传动机构包括固定于所述外壳内部上法兰盘且与所述第三伺服驱动控制器电连接的第三伺服电机，所述第三伺服电机的动力输出轴端穿过所述上法兰盘且与第一主同步轮相连；所述上法兰盘另一侧与丝杆螺母固定部相连，所述丝杆螺母转动部与第一从同步轮相连，所述第一主同步轮和所述第一从同步轮以同步带相连传动；所述传动机构还包括固定于所述外壳内部下法兰盘且与所述第三伺服驱动控制器电连接的第四伺服电机，所述第四伺服电机的动力输出端穿过所述下法兰盘与第二主同步轮相连，所述下法兰盘另一侧与花键螺母固定部相连，所述花键螺母转动部与第二从同步轮相连，所述第二主同步轮和所述第二从同步轮以同步带相连传动，所述丝杆同时穿过所述丝杆螺母转动部中心以及所述花键螺母转动部中心以竖向上下移动。