CN107673081A - 一种多自由度码垛机器人 - Google Patents
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Abstract
多自由度码垛机器人，杆一一端连接在机架上另一端与杆二一端连接，杆二另一端通过轴向移动副与杆三一端连接，杆三另一端与第一三角板第一角连接，第一三角板第二角连接在执行器上，杆四一端连接在机架上另一端通过轴向移动副与杆五一端连接，杆五另一端连接在第一滑套上，杆六一端连在机架上另一端通过轴向移动副与杆七一端连接，杆七另一端连接在第二滑套上，杆八另一端通过复合转动副九同时与第一三角板第三角和第二三角板第三角连接，杆十一端连接在机架上，杆十另一端通过轴向移动副与杆十一一端连接，杆十一另一端与杆十二一端连接，杆十二另一端与第二三角板第一角连接，第二三角板第二角连接在执行器上。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，具体是一种多自由度码垛机器人。
背景技术
码垛机器人广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、搬运码垛、集装箱等的自动搬运作业中。现有的码垛机器人主要有直角坐标型、圆柱坐标型以及关节型三种结构类型。其中关节型码垛机器人因为其结构紧凑、动作灵活、占地面积小、工作空间大等优点，已逐步成为码垛机器人的主要结构形式。但这类传统开链式串联结构的码垛机器人的驱动电机都要安装在关节处，导致机器人手臂重量大、刚性差、惯量大、关节误差累计等问题，机构动力学性能较差，难以满足高速搬运码垛的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种多自由度码垛机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
多自由度码垛机器人，包括杆一、杆二、杆三、杆四、杆五、杆六、杆七、杆八、杆九、杆十、杆十一、杆十二、杆十三、杆十四、轴杆、第一圆柱销、第二圆柱销、第一三角板、第二三角板、滑套、滑套、执行器以及机架，
杆一一端通过转动副一连接在机架上，杆一另一端通过转动副二与杆二一端连接，杆二另一端通过轴向移动副与杆三一端连接形成伸缩杆，杆三另一端通过转动副三与第一三角板第一角连接，第一三角板第二角通过转动副四连接在执行器上，
杆四一端通过转动副五连接在机架上，杆四另一端通过轴向移动副与杆五一端连接形成伸缩杆，杆五另一端通过转动副六连接在第一滑套上，第一滑套套装在杆一上，
杆六一端通过转动副七连在机架上，杆六另一端通过轴向移动副与杆七一端连接形成伸缩杆，杆七另一端通过转动副八连接在第二滑套上，第二滑套套装在杆八一端，杆八另一端通过复合转动副九同时与第一三角板第三角和第二三角板第三角连接，杆九一端通过转动副十连接在机架上，杆九另一端通过转动副十一连接在杆八上，
杆十一端通过转动副十二连接在机架上，杆十另一端通过轴向移动副与杆十一一端连接形成伸缩杆，杆十一另一端通过转动副十三与杆十二一端连接，杆十二另一端通过转动副十四与第二三角板第一角连接，第二三角板第二角通过转动副十五连接在执行器上，
轴杆一端通过转动副二十二连接在杆十一上，轴杆另一端通过转动副二十一连接在杆五上，
杆八和杆九上都设有轴向滑槽，
第一圆柱销一端固定在杆七上，第一圆柱销另一端嵌装在杆九的轴向滑槽中，
第二圆柱销一端固定在杆三上，第二圆柱销另一端嵌装在杆八的轴向滑槽中。
进一步的，轴杆垂直于杆十四，轴杆也垂直于杆十。
进一步的，圆柱销的柱面与滑槽的槽壁构成高副。
进一步的，转动副七由第一伺服电机驱动，和/或转动副十由第二伺服电机驱动，和/或转动副五由第三伺服电机驱动，和/或转动副十二由第四伺服电机驱动，和/或转动副一由第五伺服电机驱动，和/或转动副二由第六伺服电机驱动。
进一步的，第一圆柱销的轴线与杆五的轴向垂直；第二圆柱销的轴线与杆三的轴向垂直；第三圆柱销的轴线与杆七的轴向垂直。
进一步的，所述全部转动副的旋转平面共面或者平行。
进一步的，机架通过转动副安装在小车上。
进一步的，杆十一为弓形或C形杆。
进一步的，杆六为L形杆，转动副八位于L形杆四的转折处。
杆十四和杆十装配成V型，轴杆位于交点处。
杆六上设有两条滑槽，一条用于与杆七装配，另一条用于与第二圆柱销装配。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
由电机驱动的多自由度可控机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可靠性高，同时还具有制造成本低，维护保养简单等优点，可控机械式机构为码垛机器人提供了广阔的发展空间。
附图说明
图1为本发明所述多自由度码垛机器人的整体结构示意图。
图2为本发明所述多自由度码垛机器人的杆四杆五杆十杆十一和轴杆的装配示意图。
图3为本发明所述多自由度码垛机器人的杆六杆七杆九和圆柱销的装配示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
多自由度码垛机器人，包括杆一1、杆二2、杆三3、杆四4、杆五5、杆六6、杆七7、杆八8、杆九9、杆十10、杆十一11、杆十二12、杆十三13、杆十四14、轴杆30、第一圆柱销31、第二圆柱销32、第一三角板33、第二三角板34、滑套35、滑套36、执行器98以及机架99，
杆一1一端通过转动副一101连接在机架99上，杆一1另一端通过转动副二102与杆二2一端连接，杆二2另一端通过轴向移动副与杆三3一端连接形成伸缩杆，杆三3另一端通过转动副三103与第一三角板33第一角连接，第一三角板33第二角通过转动副四104连接在执行器98上，
杆四4一端通过转动副五105连接在机架99上，杆四4另一端通过轴向移动副与杆五5一端连接形成伸缩杆，杆五5另一端通过转动副六106连接在第一滑套35上，第一滑套35套装在杆一1上，
杆六6一端通过转动副七107连在机架99上，杆六6另一端通过轴向移动副与杆七7一端连接形成伸缩杆，杆七7另一端通过转动副八108连接在第二滑套36上，第二滑套36套装在杆八8一端，杆八8另一端通过复合转动副九109同时与第一三角板33第三角和第二三角板34第三角连接，杆九9一端通过转动副十110连接在机架99上，杆九9另一端通过转动副十一111连接在杆八8上，
杆十10一端通过转动副十二112连接在机架99上，杆十10另一端通过轴向移动副与杆十一11一端连接形成伸缩杆，杆十一11另一端通过转动副十三113与杆十二12一端连接，杆十二12另一端通过转动副十四114与第二三角板34第一角连接，第二三角板34第二角通过转动副十五115连接在执行器98上，
轴杆30一端通过转动副二十二122连接在杆十一11上，
轴杆30另一端通过转动副二十一121连接在杆五5上，
杆八8和杆九9上都设有轴向滑槽，
第一圆柱销31一端固定在杆七7上，第一圆柱销另一端嵌装在杆九9的轴向滑槽中，
第二圆柱销32一端固定在杆三3上，第二圆柱销另一端嵌装在杆八8的轴向滑槽中。
进一步的，轴杆30垂直于杆十四14，轴杆31也垂直于杆十10。
进一步的，圆柱销的柱面与滑槽的槽壁构成高副。
进一步的，转动副七107由第一伺服电机驱动，和/或转动副十110由第二伺服电机驱动，和/或转动副五105由第三伺服电机驱动，和/或转动副十二112由第四伺服电机驱动，和/或转动副一101由第五伺服电机驱动，和/或转动副二102由第六伺服电机驱动。
进一步的，第一圆柱销31的轴线与杆五5的轴向垂直；第二圆柱销32的轴线与杆三3的轴向垂直；第三圆柱销33的轴线与杆七7的轴向垂直。
进一步的，所述全部转动副的旋转平面共面或者平行。
进一步的，机架通过转动副安装在小车上。
进一步的，杆十一11为弓形或C形杆。
进一步的，杆六6为L形杆，转动副八108位于L形杆四4的转折处。
杆十四14和杆十10装配成V型，轴杆30位于交点处。
杆六6上设有两条滑槽，一条用于与杆七7装配，另一条用于与第二圆柱销32装配。
当杆四和杆十的交点变化时，轴杆同时推动杆五在杆四轴向上伸缩移动以及推动杆十一在杆十轴向上伸缩移动。
当杆九和杆六的交点变化时，第一圆柱销推动杆七在杆六轴向上伸缩移动。
Claims (10)
1.多自由度码垛机器人，其特征在于，包括杆一、杆二、杆三、杆四、杆五、杆六、杆七、杆八、杆九、杆十、杆十一、杆十二、杆十三、杆十四、轴杆、第一圆柱销、第二圆柱销、第一三角板、第二三角板、滑套、滑套、执行器以及机架，
杆一一端通过转动副一连接在机架上，杆一另一端通过转动副二与杆二一端连接，杆二另一端通过轴向移动副与杆三一端连接形成伸缩杆，杆三另一端通过转动副三与第一三角板第一角连接，第一三角板第二角通过转动副四连接在执行器上，
杆四一端通过转动副五连接在机架上，杆四另一端通过轴向移动副与杆五一端连接形成伸缩杆，杆五另一端通过转动副六连接在第一滑套上，第一滑套套装在杆一上，
杆六一端通过转动副七连在机架上，杆六另一端通过轴向移动副与杆七一端连接形成伸缩杆，杆七另一端通过转动副八连接在第二滑套上，第二滑套套装在杆八一端，杆八另一端通过复合转动副九同时与第一三角板第三角和第二三角板第三角连接，杆九一端通过转动副十连接在机架上，杆九另一端通过转动副十一连接在杆八上，
杆十一端通过转动副十二连接在机架上，杆十一另一端通过轴向移动副与杆十一一端连接形成伸缩杆，杆十一另一端通过转动副十三与杆十二一端连接，杆十二另一端通过转动副十四与第二三角板第一角连接，第二三角板第二角通过转动副十五连接在执行器上，
轴杆一端通过转动副二十二连接在杆十一上，轴杆另一端通过转动副二十一连接在杆五上，
杆八和杆九上都设有轴向滑槽，
第一圆柱销一端固定在杆七上，第一圆柱销另一端嵌装在杆九的轴向滑槽中，
第二圆柱销一端固定在杆三上，第二圆柱销另一端嵌装在杆八的轴向滑槽中。
2.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，轴杆垂直于杆十四，轴杆也垂直于杆十；杆十四和杆十装配成V型，轴杆位于交点处。
3.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，圆柱销的柱面与滑槽的槽壁构成高副。
4.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，转动副七由第一伺服电机驱动，和/或转动副十由第二伺服电机驱动，和/或转动副五由第三伺服电机驱动，和/或转动副十二由第四伺服电机驱动，和/或转动副一由第五伺服电机驱动，和/或转动副二由第六伺服电机驱动。
5.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，第一圆柱销的轴线与杆五的轴向垂直；第二圆柱销的轴线与杆三的轴向垂直；第三圆柱销的轴线与杆七的轴向垂直。
6.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，所述全部转动副的旋转平面共面或者平行。
7.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，机架通过转动副安装在小车上。
8.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，杆十一为弓形或C形杆。
9.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，杆六为L形杆，转动副八位于L形杆四的转折处。
10.如权利要求1所述的多自由度码垛机器人，其特征在于，杆六上设有两条滑槽，一条用于与杆七装配，另一条用于与第二圆柱销装配。
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| CN201710885135.4A CN107673081A (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种多自由度码垛机器人 |
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| CN201710885135.4A CN107673081A (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种多自由度码垛机器人 |
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| CN201710885135.4A Withdrawn CN107673081A (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种多自由度码垛机器人 |
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