[0030] 以下结合说明书附图,对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
[0031] 如图1所示,低成本、模块化SCARA机器人,包括机座11、大臂12、小臂13、末端轴14、气缸15、电机组、传动机构、机座模块、大臂模块及小臂模块;所述大臂可绕竖直轴线转动地定位在机座上,小臂可绕竖直轴线转动地定位在大臂前端(图3的右侧方向),末端轴可绕竖直轴线转动地定位在小臂前端,气缸可竖直升降地定位在末端轴内部(图3的右侧方向)。
[0032] 所述电机组包括第一电机21、第二电机22、第三电机23;第一电机用于驱动大臂旋转,第二电机用于驱动小臂旋转,第三电机用于驱动末端轴旋转,同时上述三个电机均设置在机座内。
[0033] 所述传动机构用于传递电机组动力以驱动大臂、小臂及末端轴运动,包括第一传动组、第二传动组与第三传动组。
[0034] 第一传动组:
[0035] 所述第一传动组在第一电机与大臂之间传递动力,包括设置在机座内的大臂带轮组以及可绕竖直轴线转动地定位在大臂与机座中的大臂转轴31;所述大臂转轴的上端与大臂固定并且下端可转动地定位在机座内;
[0036] 所述大臂带轮组在大臂转轴与第一电机之间传递动力,包括固定在第一电机输出轴上的第一电机带轮21-1、固定在大臂转轴下端的大臂转轴带轮31-1以及套装在第一电机带轮与大臂转轴带轮31-1上的第一传送带51。
[0037] 第二传动组:
[0038] 所述第二传动组在第二电机与小臂之间传递动力,包括可绕竖直轴线转动地定位在大臂与机座中的第一小臂转轴32、可绕竖直轴线转动地定位在大臂与小臂中的第二小臂转轴41、设置在机座内的第一小臂带轮组以及设置在大臂内的第二小臂带轮组;所述第一小臂转轴的下端可转动地定位在机座内并且上端可转动地定位在大臂内,第二小臂转轴的上端可转动地定位在大臂内并且下端与小臂固定;
[0039] 第一小臂带轮组在第二电机与第一小臂转轴之间传递动力,包括固定在第二电机输出轴上的第二电机带轮22-1、固定在第一小臂转轴下端的第一小臂转轴下带轮32-1以及套装在第二电机带轮与第一小臂转轴下带轮上的第一小臂传送带52;
[0040] 第二小臂带轮组在第一小臂转轴与第二小臂转轴之间传递动力,包括固定在第一小臂转轴上端的第一小臂转轴上带轮32-2、固定在第二小臂转轴上端的第二小臂转轴上带轮41-2、套装在第一小臂转轴上带轮与第二小臂转轴上带轮上的第二小臂传送带53。
[0041] 第三传动组:
[0042] 所述第三传动组在第三电机与末端轴之间传递动力,包括可绕竖直轴线转动地定位在大臂与机座中的第一末端转轴33、可绕竖直轴线转动地定位在大臂与小臂中的第二末端转轴42、连接第一末端转轴与第三电机的第一末端轴带轮组、连接第一末端转轴与第二末端转轴的第二末端轴带轮组、连接第二末端转轴与末端轴的第三末端轴带轮组;
[0043] 所述第一末端转轴的下端可转动地定位在机座内并且上端可转动地定位在大臂内,第二末端转轴的上端可转动地定位在大臂内并且下端可转动地定位在小臂内;
[0044] 第一末端轴带轮组在第三电机与第一末端转轴之间传递动力,包括固定在第三电机输出轴上的第三电机带轮23-1、固定在第一末端转轴下端的第一末端转轴下带轮33-1、套装在第三电机带轮与第一末端转轴下带轮上的第一末端轴传送带54;
[0045] 第二末端轴带轮组在第一末端转轴与第二末端转轴之间传递动力,包括固定在第一末端转轴上端的第一末端转轴上带轮33-2、固定在第二末端转轴上端的第二末端转轴上带轮42-2、套装在第一末端转轴上带轮与第二末端转轴上带轮上的第二末端轴传送带55;
[0046] 第三末端轴带轮组在末端轴与第二末端转轴之间传递动力,包括固定在第二末端转轴下端的第二末端转轴下带轮42-1、设置在末端轴上的末端轴带轮14-1、套装在第二末端转轴下带轮与末端轴带轮的第三末端轴传送带56;
[0047] 所述大臂转轴、第一小臂转轴与第一末端转轴同轴布置,第一末端转轴与第一小臂转轴为由内而外依次套装在大臂转轴上的空心轴;所述第二小臂转轴、第二末端转轴同轴布置,第二末端转轴为插装在第二小臂转轴上的空心轴;所述末端轴与气缸同轴布置,气缸套装在末端轴内部;上述带轮组中,带轮均采用齿形带轮,传送带均采用齿形皮带。
[0048] 机座模块(参见图5、图6):
[0049] 所述机座模块用来安装驱动电机和实现大臂转轴的上下轴承固定以及第一小臂转轴与第一末端转轴的下轴承固定,包括固定大臂转轴下轴承的大臂轴承固定板111、固定第一小臂转轴下轴承的小臂轴承固定板112、固定第一末端转轴下轴承的末端轴轴承固定板113、连接各固定板的连接柱114、安装连接柱的盖板115以及固定大臂转轴上轴承的大臂轴承架116。
[0050] 由图可知:大臂轴承固定板111、小臂轴承固定板112、末端轴轴承固定板113以及盖板115相互平行布置。
[0051] 大臂模块(参见图7、图8):
[0052] 所述大臂模块用来输出大臂转轴的运动、实现第一小臂转轴与第一末端转轴的上轴承固定、实现第二小臂转轴的上下轴承固定以及第二末端转轴的上轴承固定,包括直接通过法兰和大臂连接的大臂板126和大臂输出轴架123、和大臂板连接的大臂加强筋125、连接大臂输出轴架和大臂加强筋的第一拉块124-1、连接小臂轴承架和大臂加强筋的第二拉块124-2、固定第二小臂转轴下轴承的小臂轴承架127和小臂轴端挡板128、固定第一小臂转轴上轴承的第一小臂轴承盖122-1、固定第二小臂转轴上轴承的第二小臂轴承盖122-2、固定第一末端转轴上轴承的第一末端轴承盖121-1、固定第二末端转轴上轴承的第二末端轴承盖121-2。
[0053] 由图可知:大臂加强筋125垂直于大臂板126布置,且通过螺钉与大臂板固定为一体。
[0054] 小臂模块(参见图9、图10):
[0055] 所述小臂模块用来输出第二小臂转轴的运动、实现第二末端转轴的下轴承固定以及末端转轴的上下轴承固定,包括直接通过法兰和第二小臂转轴连接的小臂板131(小臂板前端可固定末端轴上轴承)、固定第二末端转轴下轴承的第三末端轴承盖132、第二末端转轴轴端挡板133、具有内腔结构以固定气缸的末端轴14、固定末端轴下轴承的第四末端轴承盖134。
[0056] 由图可知:小臂板131、第三末端轴承盖132以及第二末端转轴轴端挡板133相互平行布置。
[0057] 所述机座模块、大臂模块、小臂模块均由多个简单组合件组装成一模块,其中机座模块安装轴承处可以组合之后进行整体加工,最大限度地保证同轴度,大臂模块和小臂模块各组件组合处设计凸台等结构,装配后可以实现很高的同轴度。