一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作空間大等優(yōu)點(diǎn)，但是隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步、人民生活水平的提高，對于汽車的要求也越來越高，傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來，不能滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，因此急需要一種全新的汽車焊接裝置?，F(xiàn)在新興的并聯(lián)機(jī)器人和傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人相比較，具有無累積誤差、精度較高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、剛度高且末端焊接執(zhí)行器慣性小等特點(diǎn)，驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運(yùn)動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；但是并聯(lián)機(jī)器人的明顯缺點(diǎn)是工作空間小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0003]本實(shí)用新型所提供的一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，包括一個串聯(lián)焊接主鏈和一個搖臂微調(diào)控制子鏈，所述的串聯(lián)焊接主鏈可以控制此汽車機(jī)器人在空間內(nèi)進(jìn)行六自由度的運(yùn)動；所述搖臂微調(diào)控制子鏈由兩個搖臂和兩根連桿組成四桿機(jī)構(gòu)，并安裝在大臂上，通過四桿機(jī)構(gòu)對主鏈進(jìn)行微調(diào)控制，機(jī)構(gòu)具有重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，承載力大，工作空間大，不僅能滿足汽車焊接作業(yè)，同時也節(jié)省了大量的勞動力，節(jié)約開支。這種搖臂微調(diào)控制子鏈的汽車焊接機(jī)器人具有良好的控制功能，可以由單人進(jìn)行操作，可靠性高，機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，控制簡單的優(yōu)點(diǎn)，工作空間大，使機(jī)構(gòu)重心后移，可以運(yùn)用于更多場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，包括一個串聯(lián)碼垛主鏈和一個搖臂微調(diào)控制子鏈，所述的串聯(lián)碼垛主鏈可以控制此汽車機(jī)器人在空間內(nèi)進(jìn)行六自由度的運(yùn)動；所述搖臂微調(diào)控制子鏈由兩個搖臂和兩根連桿組成四桿機(jī)構(gòu)，并安裝在大臂上，通過四桿機(jī)構(gòu)對主鏈進(jìn)行微調(diào)控制，本發(fā)明通過多個機(jī)械臂與機(jī)身的連接，從而實(shí)現(xiàn)末端軌跡的六自由度輸出，此機(jī)構(gòu)具有動作敏捷、精度高、運(yùn)動慣量小，動力性能好，并且結(jié)構(gòu)緊湊、工作空間大、多種運(yùn)動軌跡輸出、控制簡單，可以運(yùn)用到碼垛的多種場合，解決傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)器人關(guān)于所需力矩大，剛度低和工作空間小的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，由串聯(lián)碼垛主鏈和搖臂微調(diào)控制子鏈組成，其結(jié)構(gòu)和連接方式為:
[0006]所述串聯(lián)碼垛主鏈由車體、主臂、大臂、第二搖臂、肩臂、腕臂和機(jī)械手連接而成，主臂一端通過第一轉(zhuǎn)動副與車體上的立柱端連接，主臂另一端通過第一球副與大臂第一個連接端連接，大臂第二個連接端通過第二轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第一個連接端連接，第二搖臂第二個連接端通過第三轉(zhuǎn)動副與肩臂一端連接，肩臂另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與腕臂一端連接，腕臂另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與機(jī)械手連接。
[0007]所述搖臂微調(diào)控制子鏈由第一搖臂、第二搖臂、第一連桿和第二連桿連接而成，第一搖臂第一個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副與大臂第三個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第七轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第二個連接端連接，第一搖臂第三個連接端通過第九轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第三個連接端連接。
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，通過串聯(lián)碼垛主鏈和搖臂微調(diào)控制子鏈這兩個機(jī)構(gòu)的位置變化而實(shí)現(xiàn)汽車的碼垛和抓取作業(yè)。
[0009]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]1、本發(fā)明驅(qū)動方式靈活多變，有利于焊接機(jī)器人的控制；
[0011]2、本發(fā)明多個機(jī)械臂與連桿連接，控制簡單，可靠性高，累積誤差小，大大增加了機(jī)構(gòu)剛度；
[0012]3、本發(fā)明采用四桿機(jī)構(gòu)閉鏈傳動的形式，有效了降低了各個構(gòu)件的重量，具有運(yùn)動慣量小、軌跡輸出靈活、工作可靠、精度高等優(yōu)點(diǎn)；
[0013]4、并且搖臂移動式設(shè)計(jì)大大提高機(jī)器人的工作空間，能避免機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，微調(diào)裝置能使機(jī)器人的作用范圍更大，并且能使機(jī)構(gòu)更好的保持平衡；
[0014]5、桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動慣量小，動力學(xué)性能好。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第一工作示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第一工作后視圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第二工作示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第三工作示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第四工作示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明所述一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人的第五工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0022]對照圖2，圖3、圖4、圖5和圖6，一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)和連接方式為:
[0023]所述串聯(lián)碼垛主鏈由車體1、主臂2、大臂3、第二搖臂7、肩臂8、腕臂9和機(jī)械手10連接而成，主臂2 —端通過第一轉(zhuǎn)動副11與車體I上的立柱端連接，主臂2另一端通過第一球副12與大臂3第一個連接端連接，大臂3第二個連接而通過第二轉(zhuǎn)動副18與第二搖臂7第一個連接端連接，第二搖臂7第二個連接端通過第三轉(zhuǎn)動副19與肩臂8 一端連接，肩臂8另一端通過第四轉(zhuǎn)動副20與腕臂9 一端連接，腕臂9另一端通過第五轉(zhuǎn)動副21與機(jī)械手10連接。
[0024]所述搖臂微調(diào)控制子鏈由第一搖臂4、第二搖臂7、第一連桿5和第二連桿6連接而成，第一搖臂4第一個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副17與大臂3第三個連接端連接，第一搖臂4第二個連接端通過第七轉(zhuǎn)動副13與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第八轉(zhuǎn)動副15與第二搖臂7第二個連接端連接，第一搖臂4第三個連接端通過第九轉(zhuǎn)動副14與第二連桿6 —端連接，第二連桿6另一端通過第十轉(zhuǎn)動副16與第二搖臂7第三個連接端連接。
[0025]上述結(jié)構(gòu)中，通過串聯(lián)碼垛主鏈和搖臂微調(diào)控制子鏈這兩個機(jī)構(gòu)的位置變化而實(shí)現(xiàn)汽車的碼垛和抓取作業(yè)。
[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明處于第一工作，主臂和大臂處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。
[0027]如圖3所示，本發(fā)明在主臂、大臂、搖臂和肩臂的控制下，完成對處于下方位置零件的碼垛和抓取作業(yè)。
[0028]如圖4所示，本發(fā)明在主臂、大臂、搖臂和肩臂的控制下，完成對處于前面位置零件的碼垛和抓取作業(yè)，同時也可以完成處后面位置零件的碼垛和抓取作業(yè)。
[0029]如圖5所示，本發(fā)明在主臂、大臂、搖臂和肩臂的控制下，完成對處于左側(cè)位置零件的碼垛和抓取作業(yè)，同時也可以完成處右側(cè)位置零件的碼垛和抓取作業(yè)。
[0030]如圖6所示，本發(fā)明在主臂、大臂、搖臂和肩臂的控制下，完成對處于上部位置零件的碼垛和抓取作業(yè)，同時也可以完成處右側(cè)位置零件的碼垛和抓取作業(yè)。
[0031]對照圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人可以完成移動和翻轉(zhuǎn)等空間六個方位的焊接作業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，由串聯(lián)碼垛主鏈和搖臂微調(diào)控制子鏈組成，其特征在于: 所述串聯(lián)碼垛主鏈由車體、主臂、大臂、第二搖臂、肩臂、腕臂和機(jī)械手連接而成，主臂一端通過第一轉(zhuǎn)動副與車體上的立柱端連接，主臂另一端通過第一球副與大臂第一個連接端連接，大臂第二個連接端通過第二轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第一個連接端連接，第二搖臂第二個連接端通過第三轉(zhuǎn)動副與肩臂一端連接，肩臂另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與腕臂一端連接，腕臂另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與機(jī)械手連接， 所述搖臂微調(diào)控制子鏈由第一搖臂、第二搖臂、第一連桿和第二連桿連接而成，第一搖臂第一個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副與大臂第三個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第七轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第二個連接端連接，第一搖臂第三個連接端通過第九轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第三個連接端連接。
【專利摘要】一種十六活動度發(fā)動機(jī)碼垛機(jī)器人，包括一個串聯(lián)碼垛主鏈和一個搖臂微調(diào)控制子鏈。所述的串聯(lián)碼垛主鏈可以控制此汽車機(jī)器人在空間內(nèi)進(jìn)行六自由度的運(yùn)動；所述搖臂微調(diào)控制子鏈由兩個搖臂和兩根連桿組成四桿機(jī)構(gòu)，并安裝在大臂上，通過四桿機(jī)構(gòu)對主鏈進(jìn)行微調(diào)控制。本實(shí)用新型通過多個機(jī)械臂與機(jī)身的連接，從而實(shí)現(xiàn)末端軌跡的六自由度輸出，此機(jī)構(gòu)具有動作敏捷、精度高、運(yùn)動慣量小，動力性能好，并且結(jié)構(gòu)緊湊、工作空間大、多種運(yùn)動軌跡輸出、控制簡單，可以運(yùn)用到碼垛、抓取等多種場合。
【IPC分類】B25J5/00, B65G61/00
【公開號】CN204736216
【申請?zhí)枴緾N201520279582
【發(fā)明人】程紅印
【申請人】程紅印
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月4日