一種六軸機器人的六連桿示教裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機器人技術領域，涉及一種機器人的示教工具，特別是一種六軸機器人的六連桿示教裝置。
【背景技術】
[0002]隨著機械加工領域的不斷發(fā)展，用多關節(jié)機器人代替工人進行自動化加工的程度越來越高，機器人能完成工作任務的掛件在于如何令機器人的各個工作部件能夠按照指定的軌跡、坐標去完成運動、停頓、轉動等動作，這些動作均需要編程工程師通過示教盒經過編程才能實現(xiàn)，現(xiàn)有的編程方式主要有以下幾種形式:1、在線示教編程:在機器人現(xiàn)場，由操作者手把手或利用示教盒引導機器人終端按工作軌跡路線移動，并記錄機器人關節(jié)角度信息，工作時，控制器讀出存儲的位置信息并驅動機器人重復示教時的軌跡和操作；2、機器人離線編程:利用計算機圖形學建立機器人及其工作環(huán)境的幾何模型，對機器人所完成的任務進行離線規(guī)劃和編程，并對編程的結果進行動態(tài)圖形仿真，最后將滿足要求的編程結果傳給機器人控制系統(tǒng)；3.虛擬示教編程系統(tǒng):利用計算三維幾何圖形學構造虛擬環(huán)境和虛擬機器人，在虛擬模型中引入機器人機構、場景及約束條件，操作者面向虛擬環(huán)境，通過人機接口在虛擬場景中引導機器人的末端執(zhí)行器進行虛擬示教，產生機器人作業(yè)軌跡，生成機器人語言程序，并進行相應的仿真與優(yōu)化，傳送給機器人執(zhí)行。上述操作均要求編程工程師具備較高的知識，并要經過專門的訓練才能勝任，這樣就使得對編程工程師的崗位依賴性較高，操作不夠直觀，但是一旦編程所得的程序與實際操作過程存在偏差，程序設定后的修改非常不便，工作量大。因而現(xiàn)在也有通過人工直接拖動機器人進行示教，但是由于示教過程較為繁瑣，占用機器人的時間往往較長，通常需要I?2個工作日才能完成一個具體操作，影響工作效率，而且在人工引導機器人動作時，由于受到機器人各關節(jié)內部的電機及減速機構的影響，操作時往往由于阻力過大而導致難以拖動的情況，如果用力過大還容易造成機器人的關節(jié)或內部配件的損壞。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種六軸機器人的六連桿示教裝置，它能夠脫離機器人進行示教，操作更加省力方便。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種六軸機器人的六連桿示教裝置，其特征在于，包括基座、連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連桿五、連桿六和六個編碼器，所述連桿一豎直設置，且連桿一的底端固連在基座上，所述連桿二的后端連接在連桿一的頂端，且連桿二能繞著連桿一的軸心線轉動，所述連桿三的底端鉸接在連桿二的前端，且連桿三能相對于連桿二擺動，所述連桿四的底端鉸接在連桿三的頂端，且連桿四能相對于連桿三擺動，所述連桿五的后端連接在連桿四的前端，且連桿五能繞著自身的軸心線轉動，所述連桿六的后端鉸接在連桿五的前端，且連桿六能相對于連桿五擺動，所述連桿六的前端同軸轉動連接有一執(zhí)行端，六個所述編碼器分別設置在執(zhí)行端與連桿六、連桿六與連桿五、連桿五與連桿四、連桿四與連桿三、連桿三與連桿二、及連桿二與連桿一的連接部上。
[0005]本技術方案中的編碼器能將執(zhí)行端與連桿、以及相鄰兩個連桿之間的相對轉動或擺動過程的角度變化實時地記錄下來，六個編碼器對應于六軸機器人的六個關節(jié)軸，六個編碼器所得到的運動數(shù)據(jù)和末端軌跡經過數(shù)據(jù)換算，可以映射到任何一款已知關節(jié)尺寸的六軸機器人上，實現(xiàn)軌跡再現(xiàn)和示教，由于本示教裝置為脫離機器人獨立存在的一套示教機構，且本技術方案中的各個連桿以及執(zhí)行端與連桿之間均無需像機器人一樣設置電機和減速機，在直接拖動本示教機構進行示教時，無需占用機器人的工作時間，整個示教操作過程更加省力、靈活和方便快捷，能夠大大縮減示教時間，此外本技術方案中的六連桿通過轉動或擺動相連接，能夠完美的模擬六軸機器人的工作軌跡，實現(xiàn)脫離機器人進行示教，同時還能保證本示教裝置中各個連桿重心的穩(wěn)定性，不易發(fā)生不必要的晃動，使得示教數(shù)據(jù)更加的準確。
[0006]在上述的六軸機器人的六連桿不教裝置中，所述連桿一為實心桿件，所述連桿一的頂端固連有具有阻尼的轉軸一，所述轉軸一和連桿一同軸設置，所述連桿二橫向設置，且連桿二的長度小于連桿一的長度，所述連桿二的后端通過2個軸承一套裝在轉軸一上，所述轉軸一上連接有編碼器一。連桿二和連桿一之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，且連桿二的后端通過2個軸承一與連桿一上具有阻尼的轉軸一相套接，能夠限制連桿二僅能進行周向轉動，此外連桿二的長度小于連桿一的長度，且2個軸承一之間具有間隙，能夠保證連桿二和連桿一之間的連接穩(wěn)定性更高，不易晃動。
[0007]在上述的六軸機器人的六連桿示教裝置中，所述連桿二的前端通過軸承二連接有具有阻尼的轉軸二，所述轉軸二與連桿二相垂直，且轉軸二上連接有編碼器二，所述連桿三的底端固連在轉軸二上，所述連桿三為中空管件。連桿三和連桿二之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，且連桿三和連桿二之間僅能進行相向或背向擺動，而且連桿三為中空管件，質量較輕，重心偏移量較小，不會發(fā)生側向晃動，操作穩(wěn)定性更好。
[0008]在上述的六軸機器人的六連桿示教裝置中，所述連桿四的底端通過軸承三連接有具有阻尼的轉軸三，所述轉軸三與連桿四相垂直，且轉軸三上連接有編碼器三，所述連桿三的頂端固連在轉軸三上，所述連桿四的長度小于連桿三。連桿四和連桿三之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，此外連桿四和連桿三之間僅能進行相向或背向擺動，且連桿四的長度小于連桿三，使得本裝置在使用時候不易發(fā)生側向晃動，結構穩(wěn)定性更好。
[0009]在上述的六軸機器人的六連桿示教裝置中，所述連桿五的后端固連有具有阻尼的轉軸四，所述轉軸四與連桿五同軸設置，所述連桿五為中空管件，所述連桿四的頂端通過2個軸承四套裝在轉軸四上，所述轉軸四上連接有編碼器四。連桿五和連桿四之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，連桿五插接在連桿四頂部所具有的套筒內，其內設置的2個軸承四之間具有間隙，且由于連桿五為中空管件，質量較輕，使得本裝置在操作時穩(wěn)定性更好，發(fā)生不必要的運動的幾率較小。
[0010]在上述的六軸機器人的六連桿示教裝置中，所述連桿五的前端通過軸承五連接有具有阻尼的轉軸五，所述轉軸五與連桿五相垂直，且轉軸五上連接有編碼器五，所述連桿六的后端固連在轉軸五上。連桿六和連桿五之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，且連桿六僅能相對于連桿五上下擺動，結構穩(wěn)定性更好。
[0011]在上述的六軸機器人的六連桿示教裝置中，所述連桿六的前端通過具有阻尼的轉軸六與執(zhí)行端相連接，所述執(zhí)行端、轉軸六與連桿六同軸設置，所述執(zhí)行端的后端套裝在轉軸六上，且轉軸六和執(zhí)行端之間設置有軸承六，所述轉軸六上連接有編碼器六。執(zhí)行端和連桿六之間無需像六軸機器人那樣通過電機和減速器相連接，結構更加簡單，且操作更加省力。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點:
[0013]1、本示教裝置可以脫離機器人直接進行示教操作，僅需在時候將數(shù)據(jù)提取、轉換和植入即可，不會影響到機器人的工作時間，降低企業(yè)成本；
[0014]2、在本示教裝置的執(zhí)行端加上應用機構，熟練工人可以直接操縱該應用機構進行示教，同時設置在每個連桿關節(jié)上的編碼器把整個過程的角度變化實時地記錄下來，然后把記錄的數(shù)據(jù)提取出來，經過轉換，植入到目的機器人上，這樣機器人可以完全復制熟練工人的工作軌跡和模式，整個示教過程無需示教工程師介入，且熟練工人不需要掌握太多的機器人應用知識，可以直接示教機器人操作更加方便快捷示教更加直觀，省時省力；
[0015]3、能夠完全復制熟練工人的工作軌跡，且示教過程中不必要的移位少，記錄的軌跡數(shù)據(jù)準確，軌跡調整工作少，可以保證產品質量的一致性；
[0016]4、比常規(guī)直接操縱機器人頭部示教更輕便，更省力。
[0017]5、經過本示教裝置示教之后，得到的關節(jié)數(shù)據(jù)和末端軌跡，經過數(shù)據(jù)換算，可以映射到任何一款已知關節(jié)尺寸的目的機器人上，實現(xiàn)軌跡再現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的截面圖。
[0020]圖3是本發(fā)明中轉軸、軸承及編碼器的連接示意圖。