一种含滚珠丝杠副的六自由度工业机器人的制作方法
【技术领域】
:
[0001]本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种含滚珠丝杠副的六自由度工业机器人。
【背景技术】
:
[0002]工业机器人在当今装配制造业中的作用显得尤为突出，广泛应用于电子、化工、汽车、机械、食品、医药等自动化生产领域，完成诸如装箱、码垛、焊接、装配、喷涂、分拣、检测等高速作业，尤其是串联型六自由度工业机器人的生产应用，大大提高了生产效率，提高了产品质量。目前，现有串联型六自由度工业机器人大都采用在各个运动关节处安装伺服电机与RV减速器或谐波减速器等驱动装置，驱动机器人运行操作，比如ABB六自由度机器人、FANUC六自由度机器人、KUKA六自由度机器人、YASKAWA六自由度工业机器人等。由于在运动关节处设置上述驱动装置结构，导致现有串联型工业机器人相对于驱动装置安装在机架处的并联型工业机器人，具有运动惯量大、刚度差、动态响应差、末端累计误差大、运行精度低、可靠性低等性能缺陷。并且，由于RV减速器或谐波减速器价格昂贵，在串联型工业机器人中各个运动关节处设置RV减速器或谐波减速器，则增加了串联型工业机器人的加工制造成本和维护成本。
【发明内容】
:
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种含滚珠丝杠副的六自由度工业机器人，该机器人能够改善现有串联型工业机器人在刚度、运行精度、可靠性等方面的不足，并降低六自由度工业机器人的加工制造成本和维护成本。
[0004]本发明所提供的一种含滚珠丝杠副的六自由度工业机器人由腰部回转机构、肩部回转机构、肘部回转机构、腕部俯仰机构、腕部回转机构以及腕部偏转机构组成。
[0005]所述腰部回转机构包括第一伺服电机12、RV减速器11、底座13以及回转支架10，所述第一伺服电机12固接于所述回转支架10的内部，所述RV减速器11与所述底座13固接，所述回转支架10通过所述第一伺服电机12以及RV减速器11相对于所述底座13实现腰部回转运动。
[0006]所述肩部回转机构包括第二伺服电机22、第一伞齿轮组23、第一滚珠丝杠14、第一丝杠螺母21、第一丝杠螺母座20、第一滑块组19、第一导轨组18、肩部底座17、前大臂15以及第一转动副16，所述第二伺服电机22固接于所述回转支架10的外侧壁，所述第一导轨组18固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第一滚珠丝杠14的一端固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第一滚珠丝杠14与所述第一导轨组18平行设置，所述第一伞齿轮组23分别固接于所述第二伺服电机22的输出轴以及所述第一滚珠丝杠14的另一端，所述第一丝杠螺母21固接于所述第一丝杠螺母座20，所述第一丝杠螺母21设置在所述第一滚珠丝杠14中，所述第一丝杠螺母座20固接于所述第一滑块组19，所述肩部底座17固接于所述第一滑块组19，所述第一滑块组19设置在所述第一导轨组18中，所述前大臂15的一端通过所述第一转动副16与所述肩部底座17连接，所述前大臂15的另一端通过第六转动副27与小臂28连接。
[0007]所述肘部回转机构包括第三伺服电机1、第一同步带轮组5、第二滚珠丝杠24、第一同步带4、第二丝杠螺母25、第二丝杠螺母座30、第二滑块组31、第二导轨组29、后大臂36、第一连杆34、小臂28、第二转动副32、第三转动副35、第四转动副33、第五转动副26以及第六转动副27，所述第三伺服电机I固接于所述回转支架10的外部，所述第二导轨组29固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第二滚珠丝杠24的一端固接于所述回转支架10内侧壁，所述第二滚珠丝杠24与所述第二导轨组29平行设置，所述第一同步带轮组5分别固接于所述第三伺服电机I输出轴以及所述第二滚珠丝杠24的另一端，所述第一同步带4设置在所述第一同步带轮组5上，所述第二丝杠螺母25固接于所述第二丝杠螺母座30，所述第二丝杠螺母25设置在所述第二滚珠丝杠24中，所述第二丝杠螺母座30固接于所述第二滑块组31，所述第二滑块组31设置在所述第二导轨组29中，所述后大臂36的一端通过所述第二转动副32与所述第二滑块组31连接，所述第一连杆34的一端通过所述第三转动副35与所述肩部底座17连接，所述后大臂36的一端通过所述第四转动副33与所述第一连杆34的另一端连接，所述小臂28通过所述第五转动副26与所述后大臂36的另一端连接。
[0008]所述腕部俯仰机构包括第四伺服电机2、第二同步带轮组7、第三滚珠丝杠46、第二同步带6、第三丝杠螺母47、第三丝杠螺母座48、第三滑块组50、第三导轨组51、第二连杆45、第三连杆53、第四连杆38、第五连杆39、腕部座42、第七转动副52、第八转动副54、第九转动副49、第十转动副43、第^^一转动副44、第十二转动副37、第十三转动副40以及第十四转动副41，所述第四伺服电机2固接于所述回转支架10的外部，所述第三导轨组51固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第三滚珠丝杠46的一端固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第三滚珠丝杠46与所述第三导轨组51平行设置，所述第二同步带轮组7分别固接于所述第四伺服电机2输出轴与所述第三滚珠丝杠46的另一端，所述第二同步带6设置在所述第二同步带轮组7上，所述第三丝杠螺母47固接于所述第三丝杠螺母座48，所述第三丝杠螺母47设置在所述第三滚珠丝杠46上，所述第三丝杠螺母座48固接于所述第三滑块组50，所述第三滑块组50设置在所述第三导轨组51上，所述第二连杆45的一端通过所述第七转动副52与所述第三滑块组50相连接，所述第三连杆53的一端通过所述第八转动副54与所述肩部底座17相连接，所述第三连杆53的另一端通过所述第九转动副49与所述第二连杆45相连接，所述第四连杆38通过所述第十转动副43连接于所述前大臂15，所述第四连杆38的一端通过所述第十一转动副44与所述第二连杆45的另一端相连接，所述第五连杆39的一端通过所述第十二转动副37与所述第四连杆38的另一端相连接，所述第五连杆39的另一端通过所述第十三转动副40与所述腕部座42相连接；所述腕部座42通过所述第十四转动副41与所述小臂28连接。
[0009]所述腕部回转机构包括第五伺服电机3、第三同步带轮组9、第四滚珠丝杠59、第三同步带8、第四丝杠螺母61、第四丝杠螺母座62、第四滑块组63、第四导轨组58、第六连杆57、第七连杆64、第八连杆56、第九连杆69、第十连杆72、第一转轴85、腕部壁罩71、小同步带轮组75、小同步带73、第二转轴84、第二伞齿轮组81、回转件82、第十五转动副65、第十六转动副66、第十七转动副60、第十八转动副68、第十九转动副55、第二十转动副67、第二i^一转动副70、第二十二转动副86、第二十三转动副74、第二十四转动副77以及第二十五转动副83，所述第五伺服电机3固接于所述回转支架10的外部，所述第四导轨组58固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第四滚珠丝杠59的一端固接于所述回转支架10的内侧壁，所述第四滚珠丝杠59与所述第四导轨组58平行设置，所述第三同步带轮组9分别固接于所述第五伺服电机3的输出轴与所述第四滚珠丝杠59的另一端，所述第三同步带8设置在所述第三同步带轮组9上，所述第四丝杠螺母61固接于所述第四丝杠螺母座62，所述第四丝杠螺母61设置在所述第四滚珠丝杠59上，所述第四丝杠螺母座62固接于所述第四滑块组63，所述第四滑块组63设置在所述第四导轨组58上，所述第六连杆57的一端通过所述第十五转动副65与所述第四滑块组63相连接，所述第七连杆64的一端通过所述第十六转动副66与所述肩部底座17相连接，所述第七连杆64的另一端通过所述第十七转动副60与所述第六连杆57相连接，所述第八连杆56通过所述第十八转动副68与所述前大臂15相连接，所述第八连杆56的一端通过所述第十九转动副55与所述第六连杆57的另一端相连接，所述第九连杆69的一端通过所述第二十转动副67与所述第八连杆56的另一端相连接，所述第九连杆69的另一端通过所述第二十一转动副70与所述第十连杆72的一端相连接，所述第十连杆72的另一端固接于所述第一转轴85，所述第一转轴85通过所述第二十二转动副86、第二十三转动副74分别与所述小臂28以及所述腕部座42相连接，所述第二转轴84通过所述第二十四转动副77与所述腕部座42相连接，所述小同步带轮组75分别固接于所述第一转轴85与第二转轴84的一端，所