机器人连接臂及具有其的机器人 |
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| 申请号 | CN201710722379.0 | 申请日 | 2017-08-21 | 公开(公告)号 | CN107498581A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司; | 发明人 | 耿继青; 叶俊奇; 邓敏; 赵健; 汤易升; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 机器人 连接臂及具有其的机器人。其中，机器人连接臂包括：臂体，臂体具有第一连接端和第二连接端，臂体的表面上设置有减重凹槽；加强筋，设置在减重凹槽内，加强筋的两端分别与减重凹槽的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。本发明的技术方案能够在减低重量的情况下有效提高其 刚度 ，减少 变形 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机器人连接臂，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 机器人连接臂及具有其的机器人技术领域[0001] 本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种机器人连接臂及具有其的机器人。 背景技术[0002] 现有技术中的机器人具有连接基座和运动部件的连接臂，该连接臂采用类似平板状结构。平板状结构的连接臂重量较重，影响机器人的性能。针对上述问题，现有技术中有些连接臂在其表面开设减重凹槽，用以减轻重量，但是这样会导致连接臂的刚性降低，容易变形。 发明内容[0003] 本发明旨在提供一种机器人连接臂及具有其的机器人，以解决现有技术中连接臂刚性降低，容易变形的问题。 [0004] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人连接臂，包括：臂体，臂体具有第一连接端和第二连接端，臂体的表面上设置有减重凹槽；加强筋，设置在减重凹槽内，加强筋的两端分别与减重凹槽的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。 [0005] 进一步地，第一连接端为枢转连接端，第二连接端用以穿设轴向升降件，加强筋在第一连接端至第二连接端的方向上逐渐减小。 [0006] 进一步地，加强筋的相对的两个侧面均为平面或者均为曲面。 [0007] 进一步地，加强筋为轴对称结构，加强筋的中心面与臂体的中心面共面。 [0008] 进一步地，加强筋包括主加强筋和连接在主加强筋上的支加强筋，支加强筋设置在主加强筋的两侧。 [0009] 进一步地，主加强筋和支加强筋之间呈锐角或者直角夹角。 [0010] 进一步地，对称的设置在主加强筋的两侧的两个支加强筋形成一个支加强筋组，沿主加强筋的长度方向设置有多个支加强筋组。 [0011] 根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括基座及设置在基座上的第一连接臂，第一连接臂为上述的机器人连接臂。 [0012] 进一步地，第一连接臂的减重凹槽设置在第一连接臂的下表面上。 [0013] 进一步地，机器人还包括设置在基座和第一连接臂之间的第二连接臂。 [0014] 应用本发明的技术方案，在减重凹槽内设置加强筋，并且使加强筋的两端分别与减重凹槽的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。加强筋的设置能够有效地提高臂体的刚性，有效地减小变形。加强筋的设置兼顾了减轻重量及提高刚性，使得机器人连接臂达到较优的设计。附图说明 [0016] 图1示出了根据本发明的机器人连接臂的实施例一的立体结构示意图； [0017] 图2示出了根据本发明的机器人连接臂的实施例二的立体结构示意图；以及[0018] 图3示出了根据本发明的机器人的实施例的立体结构示意图； [0019] 图4示出了图3的机器人的主视示意图。 [0020] 其中，上述附图包括以下附图标记： [0021] 10、臂体；11、第一连接端；12、第二连接端；13、减重凹槽；20、加强筋；21、主加强筋；22、支加强筋；1、轴向升降件；2、基座；3、第一连接臂；4、第二连接臂。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。 [0024] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 [0025] 如图1所示，实施例一的机器人连接臂包括：臂体10和加强筋20。其中，臂体10具有第一连接端11和第二连接端12，臂体10的表面上设置有减重凹槽13。加强筋20设置在减重凹槽13内，加强筋20的两端分别与减重凹槽13的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。 [0026] 应用实施例一的技术方案，在减重凹槽13内设置加强筋20，并且使加强筋20的两端分别与减重凹槽13的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。加强筋20的设置能够有效地提高臂体10的刚性，有效地减小变形。加强筋20的设置兼顾了减轻重量及提高刚性，使得机器人连接臂达到较优的设计。 [0027] 如图1所示，减重凹槽13的沿其长度方向的两端的两个槽壁呈向臂体10中部突出的弧形结构。 [0028] 如图1和图3所示，在实施例一的技术方案中，第一连接端11为枢转连接端，第二连接端12用以穿设轴向升降件1，该轴向升降件1优选为一体式滚珠丝杠。加强筋20在第一连接端11至第二连接端12的方向上逐渐减小。具体地，如图1所示，该加强筋20呈V形，靠近第一连接端11部分为V形的加强筋20的大端，该大端能够提高刚性，减小变形；靠近第二连接端12部分为V形的加强筋20的小端，能够有效地减小转动惯量，同时对减轻重量也有一定的帮助。 [0029] 如图1所示，在实施例一的技术方案中，加强筋20的相对的两个侧面均为平面。上述结构容易加工，容易实现。当然在其他图中未示出的实施方式中，加强筋20的相对的两个侧面也可以为曲面。 [0031] 如图2所示，实施例二的的机器人连接臂与实施例一的区别在于加强筋20的具体结构。在实施例二中，加强筋20包括主加强筋21和连接在主加强筋21上的支加强筋22，支加强筋22对称地设置在主加强筋21的两侧。当然，在其他图中未示出的实施方式中，支加强筋22的设置方式也可以不对称。上述结构与实施例一的加强筋的技术效果相似，也能够提高刚性、减小变形，同时减小转动惯量和减轻重量。但是实施例二的方案的转动惯量没有实施例一的方案小，采用实施例二的连接臂的机器人整体精度和速度不如采用实施例一的连接臂的机器人。 [0032] 如图2所示，主加强筋21和支加强筋22之间呈锐角夹角。该锐角夹角朝向第二连接端12。上述主加强筋21和支加强筋22之间的角度可以根据需要进行调整。在其他图中未示出的实施方式中，主加强筋21和支加强筋22之间呈直角夹角。 [0033] 进一步地，对称的设置在主加强筋21的两侧的两个支加强筋22形成一个支加强筋组，沿主加强筋21的长度方向设置有多个支加强筋组。上述结构能够进一步保证减小变形。 [0034] 根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，如图3和图4所示，根据本申请的机器人的实施例包括基座及设置在基座2上的第一连接臂3，第一连接臂3为上述的机器人连接臂。由于第一连接臂3采用上述的连接臂结构，机器人能够兼顾了减轻重量及提高刚性，使得机器人达到较优的设计。 [0035] 如图3所示，第一连接臂3的减重凹槽13设置在第一连接臂3的下表面上。这样不会影响机器人的外观。如图3和图4所示，机器人还包括设置在基座2和第一连接臂3之间的第二连接臂4。第一连接臂3和第二连接臂4之间枢转连接，两者之间通过减速机连接配合。 [0037] 本实施例的机器人是一种平面关节型机器人，它具有四个关节，三个旋转关节，其轴线相互平行，可实现平面内的定位与定向。其中机器人的第一连接臂是机器人的第二旋转关节，连接第一关节旋转，同时承载第三和第四关节的电机和减速机，实现末端精确的升降和旋转运动。 [0038] 第二连接臂4也包括臂体，臂体具有与基座连接的第一连接端和与第一连接端相对的第二连接端，第一连接端的尺寸大于第二连接端的尺寸以使臂体的重心与第一连接端之间的距离小于重心与第二连接端之间的距离。 [0039] 臂体与基座连接的第一连接端的尺寸大于与第一连接端对应的第二连接端的尺寸，这样使得臂体的重心偏向第一连接端，也即偏向基座，远离第二连接端。上述结构能够减小臂体的转动惯量，减小臂体变形，进而减小臂体在工作时产生误差。 [0040] 优选地，第二连接臂4的臂体在其第一连接端至第二连接端方向上宽度逐渐减小。 [0041] 如图3所示，臂体的表面上，优选为下表面上，设置有减重凹槽，减重凹槽内设置有加强筋。减重凹槽能够减轻臂体的重量，加强筋的设置能够有效地提高臂体的刚性，有效地减小变形。减重凹槽和加强筋的设置兼顾了减轻重量及提高刚性，使得机器人连接臂达到较优的设计。 [0042] 上述加强筋包括主加强筋及与主加强筋垂直连接的支加强筋，主加强筋沿臂体的长度方向延伸。 [0043] 优选地，最靠近基座2的支加强筋沿第二连接臂4的臂体长度方向的厚度大于其余支加强筋沿第二连接臂4的臂体长度方向的厚度。最靠近基座2的支加强筋和主加强筋的连接处设置有连接孔。最靠近基座2的支加强筋处采用加厚设计，可以保证臂体上打连接孔后，在保证臂体一定刚度的前提下，不会引起臂体该部分结构变形。 [0044] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果： [0045] 在减重凹槽内设置加强筋，并且使加强筋的两端分别与减重凹槽的沿其长度方向的两端的两个槽壁对应地连接。加强筋的设置能够有效地提高臂体的刚性，有效地减小变形。加强筋的设置兼顾了减轻重量及提高刚性，使得机器人连接臂达到较优的设计。 [0046] 在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。 [0047] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。 [0049] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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