CN105150191A - 水平多关节机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水平多关节机器人，主要包括支撑座、焊机支撑架、机器人大臂、机器人小臂、升降臂、固定支架和可调心支架，机器人大臂和机器人小臂整体水平安装，各部件之间主要通过无间隙传动机构和与之适配的电机实现连接传动，该装置通过其结构可以实现五个联动轴同时进行操控，可操控精度高，达到了焊接环境的大型工业级水平。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种水平多关节机器人。
背景技术
机器人种类繁多，应用领域广，总体可分为通用和专用两大类；通用工业机器人是指关节式机械手臂，目前占机器人使用量的绝大部分，主要用于制造业，目前国内使用的的水平多关节机器人联动轴数仅有四个，可操纵性差，而且现有的水平多关节机器人均是依照小型电子装配环境研发的，没有专门针对焊接环境的大型工业级水平多关节机器人。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种水平多关节机器人，结构设计合理，可以通过五个联动轴进行操控，达到了焊接环境的大型工业级水平。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种水平多关节机器人，其特征在于：包括支撑座、焊机支撑架、机器人大臂、机器人小臂、升降臂、固定支架和可调心支架；
所述的焊机支撑架和机器人大臂为一体结构，焊机支撑架和机器人大臂均与一安装套管A固定连接，机器人大臂另一侧端部设有安装套管B，所述的安装套管A内部通过无间隙传动机构A与支撑座活动连接，且无间隙传动机构A底部设有与其连接的大臂电机；
所述的机器人小臂一侧端部设有安装套管C，机器人小臂另一侧端部设有滑动安装槽，所述的安装套管C内部通过无间隙传动机构B与机器人大臂的安装套管B活动连接，且无间隙传动机构B底部设有与其连接的小臂电机；
所述的升降臂通过导轨和齿条滑动设置在机器人小臂的滑动安装槽内，升降臂为中空结构的管体，升降臂内设有一旋转轴，旋转轴顶部通过联轴器与无间隙传动机构C连接，无间隙传动机构C顶部设有与其连接的旋转轴电机，无间隙传动机构C通过连接盘固定在升降臂顶部；旋转轴底部通过轴承与升降臂内壁连接固定，且端部穿出所述的升降臂与所述的固定支架连接固定，所述的机器人小臂内设有与导轨适配的升降臂驱动电机，升降臂驱动电机与一减速器的输入端连接，减速机的输出端通过齿轮与齿条啮合连接；
所述的固定支架内侧固定有摆动轴电机，摆动轴电机通过无间隙传动机构D与可调心支架活动连接；
所述的可调心支架上固定有焊枪。
进一步地，所述的焊机支撑架底部设有圆形接线插头和矩形接线插头。
进一步地，所述的机器人大臂上设有与机器人小臂适配的硬限位。
进一步地，所述的硬限位设置在机器人大臂顶面靠近安装套管B的端部。
进一步地，还包括了穿导管，穿导管设置在升降臂外侧，穿导管两侧端部通过穿导管支撑架与升降臂连接固定。
进一步地，还包括了一与升降臂驱动电机连接的电子刹车机构。
进一步地，还包括了机器人大臂、机器人小臂、升降臂、旋转轴和可调心支架适配的光电传感器。
其中，无间隙传动机构包括装于主动轴上的主动轮和装于从动轴上的从动轮，主动轮和从动轮啮合连接，其中主动轮或从动轮由两个贴合设置的齿轮构成，且其中一个齿轮可以在主动轮与从动轮传动过程中对其传动间隙自动补偿，实现无间隙、高精度传动，可以提高了传动机构的使用寿命，降低了传动机构的维护成本。
本发明的有益效果是：
1、该装置可以通过五个联动轴进行操控，机器人大臂和机器人小臂整体水平安装，可操控精度高，达到了焊接环境的大型工业级水平。
2、该装置不仅限于提高生产率，减轻工人劳动强度，还能承担人工难以完成的复杂精密的工作，保证加工质量，容易调换不同的生产任务。
3、该装置具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。
4、适用于工业环境下的焊接、切割、搬运、组装、喷涂、点胶等，主要针对劳动密集型的传统制造业，有利于推动中国制造2025战略实施。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的仰视结构示意图；
图2是图1中“A-A”的剖面结构示意图；
图3是本发明的立体结构示意图；
图中：1支撑座、2焊机支撑架、3机器人大臂、4机器人小臂、5升降臂、6旋转轴、7固定支架、8可调心支架、9焊枪、10大臂电机、11小臂电机、12升降臂驱动电机、13旋转轴电机、14摆动轴电机、15光电传感器、16圆形接线插头、17矩形接线插头、18硬限位、19无间隙传动机构A、20安装套管A、21安装套管B、22安装套管C、23电子刹车机构、24减速器、25齿轮、26轴承、27穿导管支撑架、28导轨、29穿导管、30齿条、31无间隙传动机构B、32无间隙传动机构C、33联轴器、34连接盘、35无间隙传动机构D。
具体实施方式
如图1、2、3所示：一种水平多关节机器人，主要包括支撑座1、焊机支撑架2、机器人大臂3、机器人小臂4、升降臂5、固定支架7和可调心支架8；
所述的焊机支撑架2和机器人大臂3为一体结构，焊机支撑架2和机器人大臂3均与一安装套管A20焊接，焊机支撑架2和机器人大臂3对称设置在安装套管A20两侧，机器人大臂3另一侧端部设有安装套管B21，所述的安装套管A20内部通过无间隙传动机构A19与支撑座1活动连接，且无间隙传动机构A19底部设有与其连接的大臂电机10，可以通过大臂电机10带动机器人大臂3在支撑座1上进行水平旋转活动；
所述的机器人小臂4一侧端部设有安装套管C22，机器人小臂4另一侧端部设有滑动安装槽，所述的安装套管C22内部通过无间隙传动机构B31与机器人大臂3的安装套管B21活动连接，使机器人大臂3和机器人小臂4整体水平安装，且无间隙传动机构B31底部设有与其连接的小臂电机11，可以通过小臂电机11带动机器人小臂4在机器人大臂3上进行水平旋转活动；
所述的升降臂5通过导轨28和齿条30滑动设置在机器人小臂4的滑动安装槽内，滑动安装槽内设有与导轨28适配的滑块，用于与导轨28配合实现升降臂5的定位，升降臂5为中空结构的管体，升降臂5内设有一旋转轴6，旋转轴6顶部通过联轴器33与无间隙传动机构C32连接，无间隙传动机构C32顶部设有与其连接的旋转轴电机13，旋转轴电机13可以带动旋转轴6进行转动，无间隙传动机构C32通过连接盘34固定在升降臂5顶部；旋转轴6底部通过轴承26与升降臂5内壁连接固定，且端部穿出所述的升降臂5与所述的固定支架7连接固定，使得固定支架7可以与旋转轴6同步运动，所述的机器人小臂4内设有与导轨28适配的升降臂驱动电机12，升降臂驱动电机12与一减速器24的输入端连接，减速机的输出端通过齿轮25与齿条30啮合连接，使得升降臂驱动电机12可以带动升降臂5的上下移动，所述的升降臂驱动电机12后侧与电子刹车机构23连接，使得升降臂驱动电机12在断电时可以通过电子刹车机构23进行制动，防止升降臂驱动电机12在惯性作用下带动升降臂5移动；
所述的固定支架7内侧固定有摆动轴电机14，摆动轴电机14通过无间隙传动机构D35与可调心支架8活动连接，可调心支架8上固定有焊枪9，摆动轴电机14可以带动固定支架7旋转，用于调节焊枪9的位置；
所述的焊机支撑架2底部设有圆形接线插头16和矩形接线插头17，圆形接线插头16和矩形接线插头17用于与不同型号的电源线连接，实现了整体设备的供电接入。
所述的机器人大臂3上设有与机器人小臂4适配的硬限位18，硬限位18设置在机器人大臂3顶面靠近安装套管B21的端部，硬限位18用于对机器人小臂4的活动进行限制，可以杜绝机器人小臂4活动对升降臂5、可调心支架8等部件造成损坏。
所述的硬限位18设置在机器人大臂3顶面靠近安装套管B21的端部。
该装置还包括了穿导管29，穿导管29设置在升降臂5外侧，穿导管29两侧端部通过穿导管支撑架27与升降臂5连接固定，穿导管29用于穿放电线、控制线等。
该装置还包括了机器人大臂3、机器人小臂4、升降臂5、旋转轴6和可调心支架8适配的光电传感器15，光电传感器15用于各部件在进行复位时进行定位，以便于该装置再次使用时可以根据输入参数进行准确定位。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明的目的技术方案，都属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水平多关节机器人，其特征在于：包括支撑座、焊机支撑架、机器人大臂、机器人小臂、升降臂、固定支架和可调心支架；
所述的焊机支撑架和机器人大臂为一体结构，焊机支撑架和机器人大臂均与一安装套管A固定连接，机器人大臂另一侧端部设有安装套管B，所述的安装套管A内部通过无间隙传动机构A与支撑座活动连接，且无间隙传动机构A底部设有与其连接的大臂电机；
所述的机器人小臂一侧端部设有安装套管C，机器人小臂另一侧端部设有滑动安装槽，所述的安装套管C内部通过无间隙传动机构B与机器人大臂的安装套管B活动连接，且无间隙传动机构B底部设有与其连接的小臂电机；
所述的升降臂通过导轨和齿条滑动设置在机器人小臂的滑动安装槽内，升降臂为中空结构的管体，升降臂内设有一旋转轴，旋转轴顶部通过联轴器与无间隙传动机构C连接，无间隙传动机构C顶部设有与其连接的旋转轴电机，无间隙传动机构C通过连接盘固定在升降臂顶部；旋转轴底部通过轴承与升降臂内壁连接固定，且端部穿出所述的升降臂与所述的固定支架连接固定，所述的机器人小臂内设有与导轨适配的升降臂驱动电机，升降臂驱动电机与一减速器的输入端连接，减速机的输出端通过齿轮与齿条啮合连接；
所述的固定支架内侧固定有摆动轴电机，摆动轴电机通过无间隙传动机构D与可调心支架活动连接；
所述的可调心支架上固定有焊枪。
2.根据权利要求1所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：所述的焊机支撑架底部设有圆形接线插头和矩形接线插头。
3.根据权利要求1所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：所述的机器人大臂上设有与机器人小臂适配的硬限位。
4.根据权利要求3所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：所述的硬限位设置在机器人大臂顶面靠近安装套管B的端部。
5.根据权利要求1所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：还包括了穿导管，穿导管设置在升降臂外侧，穿导管两侧端部通过穿导管支撑架与升降臂连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：还包括了一与升降臂驱动电机连接的电子刹车机构。
7.根据权利要求1所述的一种水平多关节机器人，其特征在于：还包括了机器人大臂、机器人小臂、升降臂、旋转轴和可调心支架适配的光电传感器。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20151216 |