CN104625495A - 多连杆六自由度串联移动式焊接机器人 - Google Patents

多连杆六自由度串联移动式焊接机器人 Download PDF

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CN104625495A
CN104625495A CN201410786762.9A CN201410786762A CN104625495A CN 104625495 A CN104625495 A CN 104625495A CN 201410786762 A CN201410786762 A CN 201410786762A CN 104625495 A CN104625495 A CN 104625495A
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CN201410786762.9A
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蔡敢为
王麾
邓承祥
李智杰
张永文
李荣康
朱凯君
王龙
王小纯
李岩舟
杨旭鹃
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Guangxi University
Original Assignee
Guangxi University
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

Abstract

本发明提供一种多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,包括一个可移动平台和一个串联的执行机构子链。所述串联的执行机构子链包括机架和执行机构。本发明通过可移动平台实现机器人的行走功能,通过串联的执行机构子链实现末端执行器的空间运动,具有结构紧凑,控制简单的优点,杆件能做成轻杆,机构运动惯量小,动力学性能好,可靠性高,并且机构的工作空间大。

Description

多连杆六自由度串联移动式焊接机器人 【技术领域】
[0001] 本发明涉及机器人领域,尤指一种多连杆六自由度串联移动式焊接机器人。 【背景技术】
[0002] 并联机器人的明显缺点是工作空间小和结构复杂,工程上现有的带有局部闭链的 操作机如M0T0MAN-K10并没有解决工业机器人存在的问题,但是驱动装置可置于定平台上 或接近定平台的位置,这样运动部分重量轻,速度高,动态响应好,而含有对称机构式的闭 环子链的并联机器人的性能比一般的并联机构更加优越,具有工作空间大、刚度高、承载能 力强、惯量小和末端执行器精度高等优点,有效的的提高劳动效率,在产品质量和稳定性方 面有很大提高。串联机器人具有结构简单、成本低、控制简单、工作空间大等优点,而且串联 机器人研宄得较为成熟,能应用在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中。但是串 联机器人刚度低,不能应用于高速,大承载的场合,
[0003] 本技术方案采用圆柱坐标型和关节坐标型的机械手能有效而快捷的对末端机构 进行控制,并且这种机构结构刚度好、机械传动精度高、工作空间大、机械传动损耗小、无累 积误差能输出较大的动力,具有有良好的控制功能。 【发明内容】
[0004] 针对背景技术所述面临的种种问题,本发明的目的在于提供一种多连杆六自由度 串联移动式焊接机器人。
[0005] 为达到上述目的,本发明多连杆六自由度串联移动式焊接机器人所采用的技术方 案是:一种多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,包括可移动平台和一个串联的执行机 构子链;所述串联的执行机构子链由机架、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五 连杆及末端执行器连接而成,机架一端通过第一转动副连接在可移动平台上,另一端通过 第二转动副与第一连杆连接,第一连杆另一个连接端通过第三转动副与第二连杆一端连 接,第二连杆另一端与第三连杆刚性连接,第三连杆另一端通过第四转动副与第四连杆连 接,第四连杆另一端通过第五转动副与第五连杆连接,第五连杆另一端通过第六转动副与 末端执行器连接。
[0006] 进一步地,所述第一转动副垂直于机架。
[0007] 进一步地,机架由第一转动副驱动,第一连杆由第二转动副驱动,第二连杆由第三 转动副驱动,第四连杆由第四转动副驱动,第五连杆由第五转动副驱动,末端执行器由第六 转动副驱动。
[0008] 本发明具有以下有益效果:
[0009] 1.与同类型的机器人机构相比较,相同功率下本发明做的功更多;
[0010] 2.本发明可以安装功率较大的电机在机构上,使末端执行器可以适应在焊接、喷 涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中;
[0011] 3.机器人机构在末端执行器由机构式控制,能使精度更高;
[0012] 4.杆件做成轻杆,机构运动惯量小,动力学性能好。
[0013] 为便于贵审查委员能对本发明的目的、形状、构造、特征及其功效皆能有进一步的 认识与了解,并结合实施例作详细说明。 【附图说明】
[0014] 图1为本发明结构示意图;
[0015] 图2为本发明机架结构示意图;
[0016] 图3为本发明第一连杆示意图;
[0017] 图4为本发明第二连杆示意图;
[0018] 图5为本发明第四连杆示意图;
[0019] 图6为本发明第五连杆示意图;
[0020] 图7为本发明的工作示意图。
具体实施方式 [0021] 的附图标号说明:
[0022]
Figure CN104625495AD00041
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明多连杆六自由度串联移动式焊接机器人作 进一步说明。
[0024] 请参阅图1至图7,为本发明多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,其包括可移 动平台1和一个串联的执行机构子链。
[0025] 所述串联的执行机构子链由机架2、第一连杆3、第二连杆4、第三连杆5、第四连杆 6、第五连杆7及末端执行器8连接而成,机架2 -端通过第一转动副9连接在可移动平台1 上,另一端通过第二转动副10与第一连杆3连接,第一连杆3另一个连接端通过第三转动 副11与第二连杆4 一端连接,第二连杆4另一端12与第三连杆5刚性连接,第三连杆5另 一端通过第四转动副13与第四连杆6连接,第四连杆6另一端通过第五转动副14与第五 连杆7连接,第五连杆7另一端通过第六转动副15与末端执行器8连接。
[0026] 所述第一转动副9垂直于机架2。
[0027] 工作原理及过程:对照图3,机架2由第一转动副驱动,第一连杆3由第二转动副 驱动,第二连杆4由第三转动副驱动,第四连杆6由第四转动副13驱动,第五连杆7由第五 转动副14驱动,末端执行器8由第六转动副15驱动,所有驱动采用伺服电机作为动力源, 在所有电机的配合下,实现焊接功能。
[0028] 综上所述,本发明具有以下有益效果:
[0029] 1.与同类型的机器人机构相比较,相同功率下本发明做的功更多;
[0030] 2.本发明可以安装功率较大的电机在机构上,使末端执行器可以适应在焊接、喷 涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中;
[0031] 3.机器人机构在末端执行器由机构式控制,能使精度更高;
[0032] 4.杆件做成轻杆,机构运动惯量小,动力学性能好。
[0033] 上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发 明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属 于本发明所涵盖专利范围。

Claims (3)

1. 一种多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,其特征在于:包括可移动平台和一个 串联的执行机构子链; 所述串联的执行机构子链由机架、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆 及末端执行器连接而成,机架一端通过第一转动副连接在可移动平台上,另一端通过第二 转动副与第一连杆连接,第一连杆另一个连接端通过第三转动副与第二连杆一端连接,第 二连杆另一端与第三连杆刚性连接,第三连杆另一端通过第四转动副与第四连杆连接,第 四连杆另一端通过第五转动副与第五连杆连接,第五连杆另一端通过第六转动副与末端执 行器连接。
2. 如权利要求1所述的多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,其特征在于:所述第 一转动副垂直于机架。
3. 如权利要求1所述的多连杆六自由度串联移动式焊接机器人,其特征在于:机架由 第一转动副驱动,第一连杆由第二转动副驱动,第二连杆由第三转动副驱动,第四连杆由第 四转动副驱动,第五连杆由第五转动副驱动,末端执行器由第六转动副驱动。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150520