CN101797750A - 一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构 - Google Patents

一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构 Download PDF

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Inventor
王宗义
杜宏旺
赵亚楠
曾薄文
史震
弓海霞
李艳东
杜春洋
王士成
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Abstract

本发明提供的是一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构。它是由立柱、横梁、轨道、移动关节轴、旋转关节轴、移动臂、旋转臂和末端执行器构成。本发明的特点是：1、通过移动关节结构，使机器人可以在大空间范围内工作，完成多种作业；2、通过旋转关节和移动关节多自由度串连结构的协调运动，可满足在大空间范围工作时，保证工作的精度。

Description

一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构
技术领域
本发明涉及一种工业用机器人结构，特别是涉及可以实现在大空间范围内完成多种作业的工业用串连机器人结构。
背景技术
目前，机器人广泛被应用于检测、测量、喷砂、装配、搬运、焊接等各种加工作业当中，工业用串连式机器人有四种基本结构：直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型机器人和多关节机器人，其中直角坐标机器人，它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化，容易达到高精度，但是它的操作范围小，手臂收缩的同时，向相反方向伸出并妨碍工作；圆柱坐标型机器人可以绕中心轴旋转一个角度，因此其工作范围可以相对扩大，且计算简单，但是它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达靠近立柱或地面的空间；极坐标型机器人又称为球坐标型机器人，可以绕中心轴旋转，在中心支架附近的工作范围相对较大，但是，它的坐标系复杂，难以控制；多关节机器人可以实现多方向的***，但因其安装固定方式致使运动范围受到限制。
因传统工业用机器人结构的限制，致使其作业空间有限、无法完成多种作业或在大空间作业无法保持作业精度。
发明内容
本发明在于提供一种实现在大空间范围内完成多种作业的、并能保持工作精度的工业用龙门式多轴串连式机器人结构。
本发明的目的是这样实现的：
两根平行的立柱和一根与之垂直的横梁搭建构成龙门架，两根立柱的另一端通过移动关节分别坐在两个平行的轨道上，横梁上安装第三个移动关节，在此移动关节上，安装旋转关节U，在U关节手臂上安装旋转关节V，并且V关节的旋转轴与U关节的旋转轴互相垂直，V关节手臂上安装W旋转关节，并且使W旋转关节的轴与V旋转轴相平行，末端执行器安装在W关节上。
本发明的龙门式多轴串连式机器人的结构还可以包括：
1、在W关节臂上安装旋转关节R，并使R关节的轴与W关节的轴相垂直，末端执行器安装在旋转关节R上进行作业。
本发明的优势在于：1.通过移动关节结构，使机器人可以在大空间范围内工作，能完成多种作业；2.通过旋转关节和移动关节多自由度串连结构的协调运动，可满足在大空间范围工作时，保证工作的高精度。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
实施方式1：图1中，立柱3、立柱6和横梁7构成龙门架，龙门架两侧关节由轨道1、移动关节轴2、立柱3、轨道4、移动关节轴5、立柱6和横梁7构成，移动关节轴2和移动关节轴5互相平行；龙门架上方关节由移动关节轴8和移动臂9构成，其移动方向与龙门架两侧关节的移动方向相垂直；旋转关节轴10和旋转臂11构成一个关节，其中旋转关节轴10安装在移动臂9上；旋转关节轴12和旋转臂13构成一个关节，其中旋转关节轴12的轴与旋转关节轴10的轴相垂直；旋转关节轴14和旋转臂15构成一个关节，其中旋转关节轴14的轴与旋转关节轴12的轴相平行；末端执行器17安装在旋转臂15上。其中各轴的驱动方式可以根据使用环境、定位精度、重复定位精度和具体的作业情况来确定。
实施方式2：图1中，立柱3、立柱6和横梁7构成龙门架，龙门架两侧关节由轨道1、移动关节轴2、立柱3、轨道4、移动关节轴5、立柱6和横梁7构成，移动关节轴2和移动关节轴5互相平行；龙门架上方关节由移动关节轴8和移动臂9构成，其移动方向与龙门架两侧关节的移动方向相垂直；旋转关节轴10和旋转臂11构成一个关节，其中旋转关节轴10安装在移动臂9上；旋转关节轴12和旋转臂13构成一个关节，其中旋转关节轴12的轴与旋转关节轴10的轴相垂直；旋转关节轴14和旋转臂15构成一个关节，其中旋转关节轴14的轴与旋转关节轴12的轴相平行；旋转关节轴16和末端执行器17构成一个关节，旋转关节轴16的旋转轴与旋转关节轴14的旋转轴相垂直。其中各轴的驱动方式可以根据使用环境、定位精度、重复定位精度和具体的作业情况来确定。

Claims (2)

1.一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构，其特征是：两根平行的立柱和一根与之垂直的横梁搭建构成龙门架，两根立柱的另一端通过移动关节分别坐在两个平行的轨道上，横梁上安装第三个移动关节，在此移动关节上，安装旋转关节U，在U关节手臂上安装旋转关节V，并且V关节的旋转轴与U关节的旋转轴互相垂直，V关节手臂上安装W旋转关节，并且使W旋转关节的轴与V旋转轴相平行，末端执行器安装在W关节上。
2.根据权利要求1所述的一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构，其特征是：在W关节臂上安装旋转关节R，并使R关节的轴与W关节的轴相垂直，末端执行器安装在旋转关节R上进行作业。
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