一種雙頭SCARA機器人制造技術

本實用新型專利技術揭示了一種雙頭SCARA機器人，包括基座、主控器、第一支撐臂、第二支撐臂和作業單元，其中第一支撐臂的第一端接設于基座成型為第一旋轉關節，第一支撐臂的第二端與第二支撐臂的第一端對接成型為第二旋轉關節，作業單元定位裝接于第二支撐臂且內置有第三旋轉關節，三個旋轉關節軸向平行且垂直于作業平面。特征為該第二支撐臂接設有兩套獨立受控定位、輸出功能動作的作業單元，各套作業單元的第三旋轉關節和豎直向移動關節的驅動端子通過穿接的總線接入主控器。應用本實用新型專利技術該SCARA機器人，能使得兩項作業共用同一個SCARA機器人的前兩軸，或異步連貫進行，減少了增配機器人的成本，優化了生產作業的靈活性和效率，并保障品質。

【技術實現步驟摘要】
一種雙頭SCARA機器人
本技術涉及一種工業機器人，尤其涉及一種生產效率提升、功能應用靈活的雙頭型SCARA機器人。
技術介紹
如今，SCARA機器人在工業生產的各個領域得到了廣泛的應用，對應主體為平面狀的作業對象，可以實現高精度可控的螺釘擰緊、零件搬運定位、區域性涂膠、鉚接固定等工業作業功能，從而替代人工手動作業，并克服疲勞作業帶來的誤差等因素，提高生產效率及品質。周知地，SCARA機器人具有四個軸和四個運動自由度，包括沿正交立體坐標系X、Y、Z三個軸向上的平移定位和繞Z軸的旋轉自由度。從硬件構成而言有三個旋轉關節，其軸線相互平行并垂直于水平面，在平面內進行定位和定向，另外還有一個移動關節，用于完成末端動作模組在垂直于平面的運動。這種機器人在X、Y方向上具有順從性，而在Z軸方向具有良好的剛度，此特性特別適合于裝配工作，故該機器人首先大量用于裝配印刷電路板和電子零部件；該機器人的另一個特點是相串接的兩條支撐臂，類似人的手臂，可以在有限空間內伸縮自如，適合于搬動和取放物件，如集成電路板等。該種機器人廣泛的應用得益于出眾的設計性能，然而就工業生產提升效率而言尚存許多不足，例如其單一化的末端動作模組，使得一臺SCARA機器人只能單一性地從事單項生產作業，如需復合作業或規模化同步作業則需要增配機器人數量，非但空間占空增大，而且成本和能耗投入也成倍增加，工業應用明顯局限。
技術實現思路
鑒于上述現有技術的不足，本技術的目的旨在提出一種雙頭SCARA機器人，以解決工業生產效率和靈活性提升的問題。本技術實現上述目的的技術解決方案是，一種雙頭SCARA機器人，包括基座、可編程的主控器、第一支撐臂、第二支撐臂和作業單元，所述第一支撐臂的第一端接設于基座成型為第一旋轉關節，第一支撐臂的第二端與第二支撐臂的第一端對接成型為第二旋轉關節，作業單元定位裝接于第二支撐臂且內置有第三旋轉關節，三個旋轉關節軸向平行且垂直于作業平面，其特征在于：所述第二支撐臂接設有兩套獨立受控定位、輸出功能動作的作業單元，各套作業單元的第三旋轉關節和豎直向移動關節的驅動端子通過穿接的總線接入主控器。進一步地，兩套作業單元的第三旋轉關節可拆卸式換裝相同或不同的動作模組，所述動作模組至少為擰緊單元、夾爪單元、膠槍單元或鉚接單元中的一種。更進一步地，兩套作業單元在第二支撐臂的長度向排列、間距可調設置。更進一步地，兩套作業單元在第二支撐臂的寬度向排列、間距可調設置。更進一步地，兩套作業單元在第二支撐臂上偏置排列設置，且其中一套作業單元定位設于第二支撐臂中段，另一套作業單元受驅于第二支撐臂的第二端所設的第四旋轉關節可調轉動、定位。進一步地，兩套作業單元受控于主控器同步作業或異步分別作業，且兩套作業單元的間距保持恒定或實時位移調整定位。應用本技術該SCARA機器人的技術解決方案，與現有技術相比，具備實質性特點和進步性：該機器人根據生產要求通過單獨受控的兩套作業單元分別實施作業，利用面向主控器的編程操作，一方面能使得兩項作業共用同一個SCARA機器人的前兩軸，從而減少了機器人臺數增配的成本投入，另一方面能使得兩項作業異步連貫進行，優化了生產作業的靈活性和效率，并保障品質。附圖說明圖1是本技術SCARA機器人優選實施的結構示意圖。圖2是本技術SCARA機器人較佳實施的結構示意圖。圖3是本技術SCARA機器人另一實施的結構示意圖。具體實施方式以下便結合實施例附圖，對本技術的具體實施方式作進一步的詳述，以使本技術技術方案更易于理解、掌握，從而對本技術的保護范圍做出更為清晰的界定。本技術設計者針對現有SCARA機器人在實際應用場景下多方面的不足進行了綜合分析，結合自身經驗和創造性勞動，致力于滿足現代化工業裝配產線對機器人作業靈活性擴容和效率提升的需求，創新提出了一種雙頭SCARA機器人。如圖1所示的優選實施例結構示意圖可見，該SCARA機器人的概述構成包括基座1、可編程的主控器、第一支撐臂2、第二支撐臂和作業單元4，其中可編程的主控器集成裝配于基座之中，并設有外聯上位機接受編程控制的數據接口，主控器得電后根據預先編定的程序實施加工作業。該程序包括控制兩個支撐臂旋轉在XY平面內高精度順應定位的導航部分和控制作業單元豎直向位移和軸向轉動輸出動能的作業部分。由于該機器人問世及應用多年，其編程控制已為行業所熟悉，非本申請要求保護的內容，故省略描述其編程細節。上述第一支撐臂2的第一端接設于基座1成型為第一旋轉關節，第一支撐臂2的第二端與第二支撐臂3a的第一端對接成型為第二旋轉關節，作業單元4定位裝接于第二支撐臂3a且內置有第三旋轉關節，三個旋轉關節軸向平行且均垂直于作業平面。以上是傳統SCARA機器人的基礎結構，在各種應用情況下具有普遍的實用性。作為本申請的結構改良：該第二支撐臂3a接設有兩套獨立受控定位、輸出功能動作的作業單元4，各套作業單元的第三旋轉關節41a、41b和豎直向移動關節（未圖示）的驅動端子通過穿接的總線5接入主控器。從圖示可見，該第二支撐臂3a為線性長條形狀，且兩套作業單元4在第二支撐臂3a的長度向排列，且在有限的行程范圍內間距可調設置，以利于微調兩個作業單元中第三旋轉關節的距離，以適應作業對象同步作業的定位需求。上述線性微調的技術實現為機電應用設計行業內的成熟技術，故省略詳述及圖示。從改良后的雙頭SCARA機器人功能實現上來理解，該兩套第三旋轉關節41a、41b可拆卸式換裝相同或不同的動作模組，而動作模組至少為擰緊單元、夾爪單元、膠槍單元或鉚接單元中的一種。此外，該兩套作業單元受控于主控器同步作業或異步分別作業，且兩套作業單元的間距保持恒定或實時位移調整定位。以具體的實施場景為例，該機器人應用于印刷電路板批量螺釘裝配上，則兩套作業單元的第三旋轉關節均裝接擰緊單元（含獨立螺釘供料和扭矩范圍控制），而后通過掃描印刷電路板上螺釘孔位的間距調整兩個擰緊單元的軸心距離，繼而通過兩個支撐臂定位作業位置并雙工位同步擰緊螺釘。根據印刷電路板上螺釘孔位的分布可以兩兩相近的成一組，編寫支撐臂的導航程序遍歷各組定位并控制作業。當機器人應用于其它貼裝作業上，則一套第三旋轉關節可以裝接膠槍單元，另一套第三旋轉關節可以裝接夾爪單元，先編程控制面向作業對象在特定區域涂膠，而后切換夾爪單元搬運零件鋪貼在涂膠位置完成作業，其中涂膠作業的同時可以伴隨控制夾爪單元上料；當然，另有包括先鉆孔、后鉚接的應用實例等。上述豎直向移動關節的受控動作穿插于各導航和作業過程中，旨在控制動作模組距離作業對象的表面距離，便于空間位移而不發生干涉、碰撞等生產事故。如圖2所示的較佳實施例結構示意圖可見，該SCARA機器人中兩套作業單元在第二支撐臂3b的寬度向排列、間距可調設置，其功能實現與上述優選實施例相似，故省略詳述。惟區別在于該第二支撐臂3b具有寬度向的可調行程，更利于兩套作業單元并排同步實施相同的加工內容。...

【技術保護點】
1.一種雙頭SCARA機器人，包括基座、可編程的主控器、第一支撐臂、第二支撐臂和作業單元，所述第一支撐臂的第一端接設于基座成型為第一旋轉關節，第一支撐臂的第二端與第二支撐臂的第一端對接成型為第二旋轉關節，作業單元定位裝接于第二支撐臂且內置有第三旋轉關節，三個旋轉關節軸向平行且垂直于作業平面，其特征在于：所述第二支撐臂接設有兩套獨立受控定位、輸出功能動作的作業單元，各套作業單元的第三旋轉關節和豎直向移動關節的驅動端子通過穿接的總線接入主控器。/n

【技術特征摘要】
1.一種雙頭SCARA機器人，包括基座、可編程的主控器、第一支撐臂、第二支撐臂和作業單元，所述第一支撐臂的第一端接設于基座成型為第一旋轉關節，第一支撐臂的第二端與第二支撐臂的第一端對接成型為第二旋轉關節，作業單元定位裝接于第二支撐臂且內置有第三旋轉關節，三個旋轉關節軸向平行且垂直于作業平面，其特征在于：所述第二支撐臂接設有兩套獨立受控定位、輸出功能動作的作業單元，各套作業單元的第三旋轉關節和豎直向移動關節的驅動端子通過穿接的總線接入主控器。


2.根據權利要求1所述雙頭SCARA機器人，其特征在于：兩套作業單元的第三旋轉關節可拆卸式換裝相同或不同的動作模組，所述動作模組至少為擰緊單元、夾爪單元、膠槍單元或鉚接單元中的一種。

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【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧毅，
申請(專利權)人：蘇州鉑電自動化科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32