CN104626144A - 一种基于伺服电动缸的六轴机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于伺服电动缸的六轴机器人，包括底座、转动座、第一转臂、第二转臂、第一平衡臂、第一伺服电动缸，第一伺服电动缸的两端分别固定在第一平衡臂和第一转臂上；第二转臂的上端铰接有第三转臂，第三转臂上设置有第二平衡臂，第三转臂和第二平衡臂位于第二转臂端部的两侧，且第三转臂和第二平衡臂为一体式结构，第二平衡臂与第一平衡臂之间设置有第二伺服电动缸，第二伺服电动缸的两端分别固定在第二平衡臂与第一平衡臂上。其结构设计合理，操作简单，使用方便。通过伺服电动缸与平衡臂的配合可以保持抓取的精确性和稳定性，同时通过伺服电动缸代替以往的伺服电机，也可以在较大程度上降低制造成本。

Description

一种基于伺服电动缸的六轴机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体地是涉及一种基于伺服电动缸的六轴机器人。
背景技术
随着工业自动化的普及应用，机器人已经广泛使用。其中，六轴机器人以其较为灵活、通用性强的优点而占有相当大的比例。但是，常用的六轴机器人的轴间转动采用伺服电机和减速器，制备成本较高。
因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
本发明旨在提供一种制备成本较低的基于伺服电动缸的六轴机器人。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于伺服电动缸的六轴机器人，包括底座，所述底座的左侧固定设置有转动座，所述转动座的轴线平行于水平面，第一转臂的下端固定在所述转动座上，所述第一转臂可绕所述转动座的轴线往复转动；所述第一转臂的上端与第二转臂的下端铰接，所述第二转臂的下端设置有第一平衡臂，所述第一平衡臂与所述第二转臂位于所述第一转臂端部的两侧，所述第一平衡臂与所述第二转臂为一体结构，所述第一平衡臂的自由端与所述第一转臂的下端之间设置有第一伺服电动缸，所述第一伺服电动缸的两端分别固定在所述第一平衡臂和所述第一转臂上；所述第二转臂的上端铰接有第三转臂，所述第三转臂上设置有第二平衡臂，所述第三转臂和所述第二平衡臂位于所述第二转臂端部的两侧，且所述第三转臂和所述第二平衡臂为一体式结构，所述第二平衡臂与所述第一平衡臂之间设置有第二伺服电动缸，所述第二伺服电动缸的两端分别固定在所述第二平衡臂与所述第一平衡臂上。
进一步地，所述第三转臂上设置有第一旋转部，所述第一旋转部的输出轴与所述第三转臂的延伸方向一致，所述第一旋转部的输出轴的端部固定连接有第二旋转部，所述第二旋转部的输出轴的轴线水平设置，所述第二旋转部的输出轴的端部固定连接有第三旋转部，所述第三旋转部的输出轴竖直向下设置。
进一步地，所述第一转臂的上端与第二转臂的下端通过第一连接转轴铰接，所述第二转臂的上端与所述第三转臂的下端通过第二连接转轴铰接。
进一步地，所述第二转臂的转动角度为-30°～36°，所述第三转臂的转动角度为-10°～20°。
进一步地，所述转动座的转动角度为±160°，所述第一旋转部的转动角度为±180°，所述第二旋转部的转动角度为-100°～120°，所述第三旋转部的转动角度为±180°。
进一步地，所述第一连接转轴和/或所述第二连接转轴为轴承。
进一步地，所述转动座和/或所述第一旋转部和/或所述第二旋转部和/或所述第三旋转部为伺服电机。
进一步地，所述轴承为外径大于或者等于200mm的精密轻型轴承。
进一步地，所述第三旋转部的输出轴竖直向下设置有机械抓手。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，结构设计合理，操作简单，使用方便。通过伺服电动缸与平衡臂的配合可以保持抓取的精确性和稳定性，同时通过伺服电动缸代替以往的伺服电机，也可以在较大程度上降低制造成本。
附图说明
图1为本发明所述的基于伺服电动缸的六轴机器人的结构示意图；
图2为本发明所述的基于伺服电动缸的六轴机器人进入位置的结构示意图；
图3为本发明所述的基于伺服电动缸的六轴机器人退出位置的结构示意图。
其中：1.底座，2.转动座,3.第一转臂,4.第二转臂，40.第一连接转轴，41.第一平衡臂，5.第一伺服电动缸，6.第三转臂，60.第二连接转轴，61.第二平衡臂，62.平衡块，7.第二伺服电动缸，8.第一旋转部，9.第二旋转部，10.第三旋转部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图3所示，为符合本发明的一种基于伺服电动缸的六轴机器人，包括底座1，所述底座1为卧式底座，设置在水平地面上。所述底座1的左侧固定设置有转动座2，所述转动座2的轴线平行于水平面，第一转臂3的下端固定在所述转动座2上，所述第一转臂3可绕所述转动座2的轴线往复转动；所述第一转臂3的上端与第二转臂4的下端铰接，所述第二转臂4的下端设置有第一平衡臂41，所述第一平衡臂41与所述第二转臂4位于所述第一转臂3端部的两侧，所述第一平衡臂41与所述第二转臂4为一体结构，所述第一平衡臂41的自由端与所述第一转臂3的下端之间设置有第一伺服电动缸5，所述第一伺服电动缸5的两端分别固定在所述第一平衡臂41和所述第一转臂3上；所述第二转臂4的上端铰接有第三转臂6，所述第三转臂6上设置有第二平衡臂61，所述第三转臂6和所述第二平衡臂61位于所述第二转臂4端部的两侧，且所述第三转臂6和所述第二平衡臂61为一体式结构，所述第二平衡臂61与所述第一平衡臂41之间设置有第二伺服电动缸7，所述第二伺服电动缸7的两端分别固定在所述第二平衡臂61与所述第一平衡臂41上。
本实施例中两个平衡臂的设置主要是为了提供反向力矩,从而保证在抓取过程里的平衡性。经过试验测定，所述第一平衡臂41的平衡力矩是所述第二转臂4总力矩的30％，所述第二平衡臂61的平衡力矩是所述第三转臂6总力矩的40％。采用了本实施例所述的平衡臂结构后，不仅使得本实施例所述的六轴机器人抓取产品更加稳定，同时经过试验测试显示因其平衡力矩的减少，从而可比没有平衡臂结构的轴臂节电，达到了显著节能的效果。同时通过伺服电动缸代替以往的伺服电机，不仅可以保持抓取的精确性和稳定性，同时也可以较大程度的降低制造成本，具有较大的市场前景。
优选地，所述第三转臂6上设置有第一旋转部8，所述第一旋转部8的输出轴与所述第三转臂6的延伸方向一致，所述第一旋转部8的输出轴的端部固定连接有第二旋转部9，所述第二旋转部9的输出轴的轴线水平设置，所述第二旋转部9的输出轴的端部固定连接有第三旋转部10，所述第三旋转部10的输出轴竖直向下设置。在所述第三转臂6上还设置有平衡块62，所述平衡块62与所述第一旋转部8的输出轴的延伸方向相反，主要用于平衡整体的重心，使其在抓取产品时更加稳定。
优选地，所述第一转臂3的上端与第二转臂4的下端通过第一连接转轴40铰接，所述第二转臂4的上端与所述第三转臂6的下端通过第二连接转轴60铰接。
如图2和图3所示，所述第二转臂4的转动角度为-30°～36°，所述第三转臂6的转动角度为-10°～20°。优选地，所述转动座2的转动角度为±160°，所述第一旋转部8的转动角度为±180°，所述第二旋转部9的转动角度为-100°～120°，所述第三旋转部10的转动角度为±180°。
优选地，所述第一连接转轴40和/或所述第二连接转轴60为轴承，所述转动座2和/或所述第一旋转部8和/或所述第二旋转部9和/或所述第三旋转部10为伺服电机，所述轴承为外径大于或者等于200mm的精密轻型轴承，所述第三旋转部10的输出轴竖直向下设置有机械抓手。本领域技术人员应当知晓，上述所述的技术方案只是本实施例的一种优选实施方案，旨在为了充分说明本实施例并非用于对本实施例的限制，任何显而易见的形式变换和替换均在本实施例的保护范围之内。
本实施例的工作原理在于：当使用时，通过控制伺服电机与第一伺服电动缸5和第二伺服电动缸7来确保六轴机器人完成相应的抓取动作。所述第一伺服电动缸5在顶出或收缩时通过推动所述第一平衡臂41，进而带动所述第二转臂4绕所述第一连接转轴40转动，从而可以确保所述第二转臂4的转动角度在-30°～36°之间；所述第二伺服电动缸7在顶出或收缩时通过推动所述第二平衡臂61，进而带动所述第三转臂6绕所述第二连接转轴60转动，从而可以确保所述第三转臂6的转动角度为-10°～20°；通过伺服电动缸与平衡臂的配合可以实现精准的抓取产品。
本实施例所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，结构设计合理，操作简单，使用方便。通过伺服电动缸与平衡臂的配合可以保持抓取的精确性和稳定性，同时通过伺服电动缸代替以往的伺服电机，也可以在较大程度上降低制造成本。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于，包括底座，所述底座的左侧固定设置有转动座，所述转动座的轴线平行于水平面，第一转臂的下端固定在所述转动座上，所述第一转臂可绕所述转动座的轴线往复转动；所述第一转臂的上端与第二转臂的下端铰接，所述第二转臂的下端设置有第一平衡臂，所述第一平衡臂与所述第二转臂位于所述第一转臂端部的两侧，所述第一平衡臂与所述第二转臂为一体结构，所述第一平衡臂的自由端与所述第一转臂的下端之间设置有第一伺服电动缸，所述第一伺服电动缸的两端分别固定在所述第一平衡臂和所述第一转臂上；所述第二转臂的上端铰接有第三转臂，所述第三转臂上设置有第二平衡臂，所述第三转臂和所述第二平衡臂位于所述第二转臂端部的两侧，且所述第三转臂和所述第二平衡臂为一体式结构，所述第二平衡臂与所述第一平衡臂之间设置有第二伺服电动缸，所述第二伺服电动缸的两端分别固定在所述第二平衡臂与所述第一平衡臂上。
2.如权利要求1所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述第三转臂上设置有第一旋转部，所述第一旋转部的输出轴与所述第三转臂的延伸方向一致，所述第一旋转部的输出轴的端部固定连接有第二旋转部，所述第二旋转部的输出轴的轴线水平设置，所述第二旋转部的输出轴的端部固定连接有第三旋转部，所述第三旋转部的输出轴竖直向下设置。
3.如权利要求2所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述第一转臂的上端与第二转臂的下端通过第一连接转轴铰接，所述第二转臂的上端与所述第三转臂的下端通过第二连接转轴铰接。
4.如权利要求3所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述第二转臂的转动角度为-30°～36°，所述第三转臂的转动角度为-10°～20°。
5.如权利要求2-4任一所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述转动座的转动角度为±160°，所述第一旋转部的转动角度为±180°，所述第二旋转部的转动角度为-100°～120°，所述第三旋转部的转动角度为±180°。
6.如权利要求3所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述第一连接转轴和/或所述第二连接转轴为轴承。
7.如权利要求2-6任一所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述转动座和/或所述第一旋转部和/或所述第二旋转部和/或所述第三旋转部为伺服电机。
8.如权利要求6所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述轴承为外径大于或者等于200mm的精密轻型轴承。
9.如权利要求2-8任一所述的基于伺服电动缸的六轴机器人，其特征在于：所述第三旋转部的输出轴竖直向下设置有机械抓手。
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