一种倒挂两轴装箱机器人的制作方法

本技术属于机器人，特别涉及一种倒挂两轴装箱机器人。

背景技术：

1、对于自动包装用装箱机器人，现有两轴装箱机器人的电机轴线一般与减速机轴线一起水平布置。此类构型含有如下缺点，其一，两轴装箱机器人整体在减速机轴向空间比较大，需要保证两个摆动臂、底座框架、减速机及电机水平同轴布置，即厂房水平空间利用率较低。其二，底座框架在外，传动杆件在内，维修保养尤其是加注润滑油困难。其三，两个电机在设备外侧，不利于运输包装。因此，急需一种体积小、维修方便及运输的两轴装箱机器人。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种倒挂两轴装箱机器人，以解决现有两轴装箱机器人体积大、维修保养困难及不利于运输包装的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供一种倒挂两轴装箱机器人，包括底座、第二驱动单元、第二大臂、小臂驱动杆组、第一大臂、小臂、末端构件、第一驱动单元及辅助连杆组件，其中第一驱动单元和第二驱动单元同轴安装在底座的两侧，第一驱动单元和第二驱动单元的输出端分别与第一大臂和第二大臂连接，第一大臂的末端与两个小臂的后端铰接，第二大臂的末端通过小臂驱动杆组与两个小臂的前部或中部连接，末端构件与两个小臂的前端铰接，第一大臂、第二大臂、小臂驱动杆组及小臂形成第一平行四连杆机构；辅助连杆组件设置于小臂的外侧，且与小臂形成第二平行四连杆机构，辅助连杆组件使末端构件始终保持水平姿态。

4、在一种可能实现的方式中，所述第一驱动单元和第二驱动单元结构相同，均包括伺服电机、锥齿轮减速机、焊接外壳、减速机及中心筒，其中减速机为中空结构，且套装在中心筒的外侧；

5、减速机和锥齿轮减速机分别安装在焊接外壳的两侧，且非同轴；锥齿轮减速机为l型结构，锥齿轮减速机的输入端与伺服电机连接，锥齿轮减速机的输出端通过齿轮与减速机的输入齿轮啮合，焊接外壳与所述底座连接。

6、在一种可能实现的方式中，所述底座为u型结构，底座的顶部两端用于与外部固定物连接；所述第一驱动单元和第二驱动单元中的两个伺服电机并列位于所述底座的内侧。

7、在一种可能实现的方式中，所述第二大臂包括主动第二大臂、同步空心轴及从动第二大臂，其中同步空心轴贯穿所述第一驱动单元和所述第二驱动单元，且同步空心轴的两端分别与主动第二大臂和从动第二大臂的一端固连，主动第二大臂和从动第二大臂的另一端与所述小臂驱动杆组连接；所述第二驱动单元的输出端与主动第二大臂的一端连接，所述第二驱动单元驱动主动第二大臂和从动第二大臂同步转动。

8、在一种可能实现的方式中，所述小臂驱动杆组包括上轴、小臂驱动杆组侧板及下轴，其中上轴和下轴平行设置，且上轴和下轴的两端通过平行设置的两个小臂驱动杆组侧板转动连接，形成方形框架结构；上轴的两端分别与所述主动第二大臂和所述从动第二大臂的另一端固连，下轴的两端与两个所述小臂固连。

9、在一种可能实现的方式中，所述第一大臂包括心轴及铰接于心轴两端的主动第一大臂和从动第一大臂，其中心轴的两端分别与两个所述小臂的后端固定连接，主动第一大臂的末端与所述第一驱动单元的输出端连接，从动第一大臂的末端与所述同步空心轴转动连接，且从动第一大臂位于所述第二驱动单元的外侧。

10、在一种可能实现的方式中，所述辅助连杆组件包括小臂外侧连杆、三角杆及弯杆，其中小臂外侧连杆平行设置于两个所述小臂的外侧，且小臂外侧连杆的前端与所述末端构件铰接；两个所述小臂的后端分别与两个三角杆的顶部铰接，两个三角杆的下端与小臂外侧连杆的后端铰接，两个三角杆的上端分别与两个弯杆的下端铰接，两个弯杆的上端分别与所述第一驱动单元和所述第二驱动单元铰接。

11、在一种可能实现的方式中，所述小臂外侧连杆包括前轴、小臂外侧连杆侧板及后轴，其中前轴和后轴平行设置，前轴和后轴之间通过平行设置的两个小臂外侧连杆侧板转动连接，形成方形框架结构；前轴的两端与所述末端构件铰接，后轴的两端与分别与两个所述三角杆的下端铰接。

12、在一种可能实现的方式中，所述末端构件包括末端构件心轴及固设于末端构件心轴两端的两个三角板，其中末端构件心轴的两端分别与两个所述小臂的前端铰接，两个三角板与所述辅助连杆组件铰接，两个三角板的下表面为机器人末端执行器的机械接口。

13、本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型提供的一种倒挂两轴装箱机器人，采用倒挂方式，整体在减速机轴向空间比较小，两个电机的轴线与两个减速机正交布置，电机长度不占用减速机轴向空间，即厂房水平空间利用率高；同时底座框架在内，传动杆件在外，维修保养尤其是加注润滑油方便。

14、本实用新型通过两个驱动单元驱动第一大臂和第二大臂的耦合运动，实现末端构件的上升和下降动作，同时通过平行四边形连杆机构的设计，满足装箱机器人对末端构件始终水平向下的要求，该结构简单、紧凑，体积小，加工成本低，方便安装、维护及运输。

15、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

16、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，包括底座(1)、第二驱动单元(2)、第二大臂(3)、小臂驱动杆组(4)、第一大臂(5)、小臂(6)、末端构件(7)、第一驱动单元(11)及辅助连杆组件，其中第一驱动单元(11)和第二驱动单元(2)同轴安装在底座(1)的两侧，第一驱动单元(11)和第二驱动单元(2)的输出端分别与第一大臂(5)和第二大臂(3)连接，第一大臂(5)的末端与两个小臂(6)的后端铰接，第二大臂(3)的末端通过小臂驱动杆组(4)与两个小臂(6)的前部或中部连接，末端构件(7)与两个小臂(6)的前端铰接，第一大臂(5)、第二大臂(3)、小臂驱动杆组(4)及小臂(6)形成第一平行四连杆机构；辅助连杆组件设置于小臂(6)的外侧，且与小臂(6)形成第二平行四连杆机构，辅助连杆组件使末端构件(7)始终保持水平姿态。

2.根据权利要求1所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述第一驱动单元(11)和第二驱动单元(2)结构相同，均包括伺服电机(201)、锥齿轮减速机(202)、焊接外壳(203)、减速机(204)及中心筒(205)，其中减速机(204)为中空结构，且套装在中心筒(205)的外侧；

3.根据权利要求2所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述底座(1)为u型结构，底座(1)的顶部两端用于与外部固定物连接；所述第一驱动单元(11)和第二驱动单元(2)中的两个伺服电机(201)并列位于所述底座(1)的内侧。

4.根据权利要求1所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述第二大臂(3)包括主动第二大臂(301)、同步空心轴(302)及从动第二大臂(303)，其中同步空心轴(302)贯穿所述第一驱动单元(11)和所述第二驱动单元(2)，且同步空心轴(302)的两端分别与主动第二大臂(301)和从动第二大臂(303)的一端固连，主动第二大臂(301)和从动第二大臂(303)的另一端与所述小臂驱动杆组(4)连接；所述第二驱动单元(2)的输出端与主动第二大臂(301)的一端连接，所述第二驱动单元(2)驱动主动第二大臂(301)和从动第二大臂(303)同步转动。

5.根据权利要求4所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述小臂驱动杆组(4)包括上轴(401)、小臂驱动杆组侧板(402)及下轴(403)，其中上轴(401)和下轴(403)平行设置，且上轴(401)和下轴(403)的两端通过平行设置的两个小臂驱动杆组侧板(402)转动连接，形成方形框架结构；上轴(401)的两端分别与所述主动第二大臂(301)和所述从动第二大臂(303)的另一端固连，下轴(403)的两端与两个所述小臂(6)固连。

6.根据权利要求4所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述第一大臂(5)包括心轴(502)及铰接于心轴(502)两端的主动第一大臂(501)和从动第一大臂(503)，其中心轴(502)的两端分别与两个所述小臂(6)的后端固定连接，主动第一大臂(501)的末端与所述第一驱动单元(11)的输出端连接，从动第一大臂(503)的末端与所述同步空心轴(302)转动连接，且从动第一大臂(503)位于所述第二驱动单元(2)的外侧。

7.根据权利要求1所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述辅助连杆组件包括小臂外侧连杆(8)、三角杆(9)及弯杆(10)，其中小臂外侧连杆(8)平行设置于两个所述小臂(6)的外侧，且小臂外侧连杆(8)的前端与所述末端构件(7)铰接；两个所述小臂(6)的后端分别与两个三角杆(9)的顶部铰接，两个三角杆(9)的下端与小臂外侧连杆(8)的后端铰接，两个三角杆(9)的上端分别与两个弯杆(10)的下端铰接，两个弯杆(10)的上端分别与所述第一驱动单元(11)和所述第二驱动单元(2)铰接。

8.根据权利要求7所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述小臂外侧连杆(8)包括前轴(801)、小臂外侧连杆侧板(802)及后轴(803)，其中前轴(801)和后轴(803)平行设置，前轴(801)和后轴(803)之间通过平行设置的两个小臂外侧连杆侧板(802)转动连接，形成方形框架结构；前轴(801)的两端与所述末端构件(7)铰接，后轴(803)的两端与分别与两个所述三角杆(9)的下端铰接。

9.根据权利要求1所述的倒挂两轴装箱机器人，其特征在于，所述末端构件(7)包括末端构件心轴(702)及固设于末端构件心轴(702)两端的两个三角板(701)，其中末端构件心轴(702)的两端分别与两个所述小臂(6)的前端铰接，两个三角板(701)与所述辅助连杆组件铰接，两个三角板(701)的下表面为机器人末端执行器的机械接口。

技术总结本技术属于机器人技术领域，特别涉及一种倒挂两轴装箱机器人。包括底座、第二驱动单元、第二大臂、小臂驱动杆组、第一大臂、小臂、末端构件、第一驱动单元及辅助连杆组件，第一驱动单元和第二驱动单元同轴安装在底座两侧，且输出端分别与第一大臂和第二大臂连接，第一大臂的末端与两个小臂的后端铰接，第二大臂的末端通过小臂驱动杆组与两个小臂的前部或中部连接，末端构件与两个小臂的前端铰接，第一大臂、第二大臂、小臂驱动杆组及小臂形成第一平行四连杆机构；辅助连杆组件设置于小臂的外侧，且与小臂形成第二平行四连杆机构，辅助连杆组件使末端构件始终保持水平姿态。本技术结构紧凑，体积小，方便安装、维护及运输。技术研发人员：郝传鹏,刘鑫受保护的技术使用者：青州市鹏程包装机械有限公司技术研发日：20231102技术公布日：2024/6/11