CN110091316A - 重载荷多关节工业机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重载荷多关节工业机器人，其包括：一轴底座；二轴转座，其安装在一轴底座上，二轴转座绕一轴底座的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；大臂，其安装在二轴转座上，大臂绕二轴转座逆时针或顺时针旋转预设角度，大臂外部设置过线管；三四轴，其安装在大臂上，三四轴绕大臂顶部的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度；五轴，其安装在三四轴上，五轴绕三四轴的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；六轴，其安装在五轴上，六轴绕五轴的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度。本发明的二轴转座、大臂、三四轴、五轴和六轴的旋转方向均不同，扩大了工业机器人的动作范围，此外，采用伺服电机驱动方式，既可以使机构简化，又可提高控制精度。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域，尤其涉及一种重载荷多关节工业机器人。
背景技术
目前，伸缩臂在工程机械中常用液压驱动方式，伸缩油缸和滑轮安装的结构形式，将多节伸缩臂组装在一起，通过伸缩臂的伸出与收缩来改变高度或长度，从而改变工程机械的工作半径。该方式的优点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐振动、防爆性好，缺点一是采用的液压元件要求有较高的制造精度和密封性能，否则漏油将污染环境；缺点二是伸缩臂在伸缩过程中滑块与伸缩臂表面间的接触或配合状态较差，严重影响伸缩臂的伸缩作业的平稳性，导致伸缩臂在伸缩作业中产生颤动、发抖和过大的侧向偏位移，运动精度差。
此外，还有一种伸缩臂采用气动驱动方式，通过伸缩臂的伸出与收缩来改变高度或长度，优点是气源方便，动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。缺点是难以进行速度控制，冲击大，气压不可太高，故负载能力较低，动作平稳性差，因此，现有的液压驱动伸缩臂和气动驱动伸缩臂只适合用于精度要求不高的场所。
随着现代科学技术的发展，在工业生产日益现代化的今天，工业机器人的使用变得越来越普及。然而工业机器人的动作范围有限的，只有扩大工业机器人的动作范围，才能够完全胜任大范围的高精度自动化作业。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种重载荷多关节工业机器人，以解决现有工业机器人的动作范围有限的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种重载荷多关节工业机器人，其包括：
一轴底座；
二轴转座，其安装在一轴底座上，二轴转座绕一轴底座的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；
大臂，其安装在二轴转座上，大臂绕二轴转座逆时针或顺时针旋转预设角度，大臂外部设置过线管；
三四轴，其安装在大臂上，三四轴绕大臂顶部的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度；
五轴，其安装在三四轴上，五轴绕三四轴的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；
六轴，其安装在五轴上，六轴绕五轴的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度。
作为本发明的进一步改进，二轴转座包括转座本体，转座本体的底部设有第一减速机，第一减速机与一轴底座连接，转座本体上设有第一电机，围绕转座本体的四周设有多个波纹管安装构件，转座本体的顶端一侧设有第二减速机，第二减速机与大臂连接，第二减速机的顶端的另一侧设有第二电机。
作为本发明的进一步改进，大臂包括大臂本体，大臂本体的底端设有第一连接部，第一连接部上设有弹簧钢，第二减速机与第一连接部连接，围绕大臂本体的四周设有多个波纹管安装构件。
作为本发明的进一步改进，三四轴包括三四轴本体，三四轴本体底部设有第三减速机，第三减速机与大臂的顶端连接，正对第三减速机设有第三电机，三四轴本体顶部设有第四减速机，第四减速机的顶部设有四轴过渡板，第四减速机的中部设有四轴过线管，四轴过线管的底部设有第四电机。
作为本发明的进一步改进，五轴包括五轴本体，五轴本体的顶部设有五轴减速组件、转接轴组件和驱动组件，五轴本体的底部设有五轴拉杆，五轴拉杆与四轴过渡板连接。
作为本发明的进一步改进，六轴包括六轴本体，六轴本体上设有第五电机，第五电机的一端设有第五减速机，第五减速机与五轴本体连接，第五电机的另一端设有第六减速机，第六减速机上设有法兰。
作为本发明的进一步改进，一轴底座和二轴转座均为消失模铸铁质构件。
作为本发明的进一步改进，大臂、三四轴、五轴和六轴均为钢模铸铝质构件。
与现有技术相比，本发明的二轴转座、大臂、三四轴、五轴和六轴的旋转方向均不同，扩大了工业机器人的动作范围，可替代人从事危险、有害、有毒等恶劣环境中的工作，代替人完成繁重、单调重复劳动，既提高劳动生产率，也保证产品质量。此外，本发明的工业机器人主要用于搬运、码垛、拆垛、上下料以及装配等行业。进一步的，本发明采用伺服电机驱动方式，既可以使机构简化，又可提高控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明重载荷多关节工业机器人的一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明重载荷多关节工业机器人中二轴转座的一个实施例的结构示意图；
图3为本发明重载荷多关节工业机器人中三四轴的一个实施例的结构示意图；
图4为本发明重载荷多关节工业机器人中五轴的一个实施例的结构示意图；
图5为本发明重载荷多关节工业机器人中六轴的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
图1-图5展示了本发明重载荷多关节工业机器人的一个实施例。在本实施例中，如图1所示，该重载荷多关节工业机器人包括一轴底座10、二轴转座11、大臂12、三四轴13、五轴14和六轴15。
具体的，如图1所示，二轴转座11安装在一轴底座10上，二轴转座11绕一轴底座10的轴心逆时针或顺时针圆周旋转。具体地，如图2所示，二轴转座11包括转座本体110，转座本体110的底部设有第一减速机111，第一减速机111与一轴底座10连接，第一减速机111上设有第一电机112，围绕转座本体110的四周设有多个波纹管安装构件113，第一减速机111的顶端一侧设有第二减速机114，第二减速机114与大臂12连接，第二减速机114的顶端的另一侧设有第二电机115。
进一步地，如图1所示，大臂12安装在二轴转座11上，大臂12绕二轴转座11逆时针或顺时针旋转预设角度，大臂12外部设置过线管。具体地，如图1所示，大臂12包括大臂本体120，大臂本体120的底端设有第一连接部122，第一连接部122上设有弹簧钢123，第二减速机114与第一连接部122连接，围绕大臂本体120的四周设有多个波纹管安装构件113。过线管贯穿该多个波纹管安装构件113。
进一步地，如图1所示，三四轴13安装在大臂12上，三四轴13绕大臂12顶部的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度；具体地，如图3所示，三四轴13包括三四轴本体130，三四轴本体130底部设有第三减速机131，第三减速机131与大臂12的顶端连接，正对第三减速机131设有第三电机132，三四轴本体130顶部设有第四减速机135，第四减速机135的顶部设有四轴过渡板134，第四减速机135的中部设有四轴过线管133，四轴过线管133的底部设有第四电机。
进一步地，如图1所示，五轴14设置于三四轴13上，五轴14绕三四轴13的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；具体地，如图4所示，五轴14包括五轴本体140，五轴本体140的顶部设有五轴减速组件141、转接轴组件142和驱动组件143，五轴本体140的底部设有五轴拉杆144，五轴拉杆144与四轴过渡板134连接。
进一步地，如图1所示，六轴15设置于五轴14上，六轴15绕五轴14的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度。具体地，如图5所示，六轴15包括六轴本体150，六轴本体150上设有第五电机151，第五电机151的一端设有第五减速机152，第五减速机152与五轴本体140连接，第五电机151的另一端设有第六减速机153，第六减速机153上设有法兰154。
本实施例的二轴转座、大臂、三四轴、五轴和六轴的旋转方向均不同，扩大了工业机器人的动作范围，可替代人从事危险、有害、有毒等恶劣环境中的工作，代替人完成繁重、单调重复劳动，既提高劳动生产率，也保证产品质量。此外，本发明的工业机器人主要用于搬运、码垛、拆垛、上下料以及装配等行业。进一步的，本发明采用伺服电机驱动方式，既可以使机构简化，又可提高控制精度。
进一步地，一轴底座10和二轴转座11均为消失模铸铁质构件。
本实施例中的一轴底座和二轴转座设置为消失模铸铁质构件，保证了工业机器人的刚性强度。
进一步地，大臂12、三四轴13、五轴14和六轴15均为钢模铸铝质构件。
本实施例中的大臂、三四轴、五轴和六轴设置为钢模铸铝质构件，既减轻了工业机器人整体重量，也提升了工业机器人的运行灵活性。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种重载荷多关节工业机器人，其特征在于，其包括：
一轴底座；
二轴转座，其安装在所述一轴底座上，所述二轴转座绕所述一轴底座的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；
大臂，其安装在所述二轴转座上，所述大臂绕所述二轴转座逆时针或顺时针旋转预设角度，所述大臂外部设置过线管；
三四轴，其安装在所述大臂上，所述三四轴绕所述大臂顶部的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度；
五轴，其安装在所述三四轴上，所述五轴绕所述三四轴的轴心逆时针或顺时针圆周旋转；
六轴，其安装在所述五轴上，所述六轴绕所述五轴的轴心逆时针或顺时针旋转预设角度。
2.根据权利要求1所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述二轴转座包括转座本体，所述转座本体的底部设有第一减速机，所述第一减速机与所述一轴底座连接，所述第一减速机上设有第一电机，围绕所述转座本体的四周设有多个波纹管安装构件，所述转座本体的顶端一侧设有第二减速机，所述第二减速机与所述大臂连接，所述第二减速机的顶端的另一侧设有第二电机。
3.根据权利要求2所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述大臂包括大臂本体，所述大臂本体的底端设有第一连接部，所述第一连接部上设有弹簧钢，所述第二减速机与所述第一连接部连接，围绕所述大臂本体的四周设有多个波纹管安装构件。
4.根据权利要求3所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述三四轴包括三四轴本体，所述三四轴本体底部设有第三减速机，所述第三减速机与所述大臂的顶端连接，正对所述第三减速机设有第三电机，所述三四轴本体顶部设有第四减速机，所述第四减速机顶部设有四轴过渡板，所述第四减速机中部设有四轴过线管，所述四轴过线管的底部设有第四电机。
5.根据权利要求4所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述五轴包括五轴本体，所述五轴本体的顶部设有五轴减速组件、转接轴组件和驱动组件，所述五轴本体的底部设有五轴拉杆，所述五轴拉杆与所述四轴过渡板连接。
6.根据权利要求5所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述六轴包括六轴本体，所述六轴本体上设有第五电机，所述第五电机的一端设有第五减速机，所述第五减速机与所述五轴本体连接，所述第五电机的另一端设有第六减速机，所述第六减速机上设有法兰。
7.根据权利要求1所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述一轴底座和二轴转座均为消失模铸铁质构件。
8.根据权利要求1所述的重载荷多关节工业机器人，其特征在于，所述大臂、三四轴、五轴和六轴均为钢模铸铝质构件。
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