CN114536314A - 一种组合式专用机器人及其使用方法 - Google Patents

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范秋垒
喻智勇
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Abstract

本发明公开了一种组合式专用机器人及其使用方法，包括支撑架、控制系统箱和安装框，所述支撑架的内侧安装有安装台，所述安装台的顶部安装有快速夹具置换平台，所述支撑架的顶部安装有控制系统箱，所述控制系统箱的顶部内壁上安装以后安装框，所述安装框的内部安装有储油盒，所述支撑架的顶部内壁上安装有安装壳，所述安装壳的底部安装有安装架，所述安装架的底部活动安装有机器运行机构，所述机器运行机构的校零处安装有校零传感器，所述机器运行机构的一端安装有手腕部。本发明通过在组合式专用机器人各运动机构零位处均设置有传感器，可自动实现各运动机构校零，且使用独立安全回路，在机器人断电情况或编码器电池缺电情况下均能正常使用。

Description

一种组合式专用机器人及其使用方法
技术领域
本发明涉及组合式专用机器人技术领域，具体为一种组合式专用机器人及其使用方法。
背景技术
现今打磨抛光、雕铣等行业自动化要求越来越高，但目前市面上打磨抛光主要采用的是工作站模式，即若干台六轴关节机器人与打磨站组成，但工作站模式普遍存在占地面积大、每个站差异性大导致程序复制性差等问题，工作站占地面积大导致从事打磨抛光等行业的厂家对自身厂房面积要求比较高，且当厂家产品线越来越丰富时，所需要的工作站越多，所需厂房面积将越大，再当厂家需要更换产品线时，由于工作站个体差异性，将导致厂家进行产品线切换时工作量大、操作困难等问题，本次专利申请主体“一种组合式专用机器人及其使用方法”将有效解决工作站模式占地面积大、个体差异性大等问题。
现有的组合式专用机器人及其使用方法存在的缺陷是：
1、专利文件CN210414542U公开了一种组合式机器人套件，“属于机器人技术领域，包括移动平台、组合式机械臂、控制面板和外接插座，移动平台设有驱动部和行走部，组合式机械臂包括底座、至少一个关节臂、第一伺服电机和工作部，关节臂能在空间内运动，支撑工作部动作执行，控制面板能控制驱动部、底座、第一伺服电机和工作部的动作，外接插座为上述动力部分提供电源和拓展模块的安装。本发明提供的一种组合式机器人套件，组合式机械臂可以实现多个动作，可通过组合不同关节臂完成动作，套件之间拆卸或组合灵活，实现功能多，便于学习演示和功能拓展”但是该机器人成本较大，速度慢而且占地面积大，而且不能够应用更多的场景。
2、传统的组合式专用机器人没有安装自润滑装置，从而不便于对内部的运行机构进行润滑。
3、传统的组合式专用机器人的运动机构零位处没有设置有传感器，不可自动实现各运动机构校零。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式专用机器人及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种组合式专用机器人及其使用方法，包括支撑架、控制系统箱和安装框，所述支撑架的内侧安装有安装台，所述安装台的顶部安装有快速夹具置换平台，所述支撑架的顶部安装有控制系统箱，所述控制系统箱的顶部内壁上安装以后安装框，所述安装框的内部安装有储油盒，所述支撑架的顶部内壁上安装有安装壳，所述安装壳的底部安装有安装架，所述安装架的底部活动安装有机器运行机构，所述机器运行机构的内部校零处安装有校零传感器，所述机器运行机构的一端安装有手腕部。
优选的，所述支撑架的底部对称安装有移动轮。
优选的，所述快速夹具置换平台的顶部对称安装有夹持组件。
优选的，所述控制系统箱的一侧内壁上安装有继电器。
优选的，所述储油盒的顶部安装有加油管，储油盒的底部贯穿安装有传输管，且传输管的底端贯穿控制系统箱的底部，传输管的外侧安装有流量调节阀，且流量调节阀与继电器电性连接。
优选的，所述安装壳的正面通过螺栓安装有第一伺服电机，安装壳的底部安装有伸缩防护板，且伸缩防护板位于安装架的一侧。
优选的，所述安装架的一侧通过螺栓安装有第二伺服电机。
优选的，所述机器运行机构的一侧安装有拆卸盖，机器运行机构的内部安装有微型同步带张紧装置。
优选的，所述手腕部的底部安装有安装孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明组合式专用机器人具有成本低、速度快、刚性高、占地少、方便使用等优点，采用两个直线运动机构加五个旋转运动机构形成七自由度高柔性工业机器人，其优势在于关节运动的臂长短使机器人整体刚性好，且运动快而稳，2直线加关节使行程覆盖空间大且规避了6关节机器人使用过程中奇异点、局部共振等问题，同时模块化设计可根据使用情况减少1个直线运动轴形成1直线加5关节形成6自由度满足不同需求，且直线轴可变更行程长度，增加多种应用场景，整个组合式专用机器人控制系统集成在一起且位于机器人顶部，减少了整个机器人占地面积，节约了设备安装时间。
2、本发明通过在控制系统箱的内部安装有自润滑装置，自润滑装置由继电器、流量调节阀和储油盒等结构组成，可以通过继电器来设置时间，在规定的时间时，自润滑装置通过使流量调节阀打开，使储油盒内部的润滑有能够从传输管进入到直线运动机构中的丝杆、导轨中，对丝杆和导轨进行定时润滑，避免人工频繁更换。
3、本发明在组合式专用机器人各运动机构零位处均设置有传感器，可自动实现各运动机构校零，且使用独立安全回路，使在机器人断电情况或编码器电池缺电情况下均能正常使用，而且安装有微型同步带张紧装置，组合式专用机器人及其使用方法第五、第六旋转运动机构同步带处设置有微型同步带自动张紧装置，可根据同步带使用情况张紧同步带并使张紧力稳定在规定范围。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的快速夹具置换平台结构示意图；
图3为本发明的控制系统箱结构示意图；
图4为本发明的安装框结构示意图；
图5为本发明的A处结构示意图；
图6为本发明的机器运行机构结构示意图。
图中：1、支撑架；101、安装台；102、移动轮；2、快速夹具置换平台；201、夹持组件；3、控制系统箱；301、继电器；4、安装框；401、储油盒；402、加油管；403、传输管；404、流量调节阀；5、安装壳；501、第一伺服电机；502、伸缩防护板；6、安装架；601、第二伺服电机；7、机器运行机构；701、拆卸盖；702、校零传感器；703、微型同步带张紧装置；8、手腕部；801、安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种组合式专用机器人及其使用方法；
实施例一，包括支撑架1、快速夹具置换平台2和控制系统箱3，支撑架1的内侧安装有安装台101，支撑架1的底部对称安装有移动轮102，安装台101的顶部安装有快速夹具置换平台2，快速夹具置换平台2的顶部对称安装有夹持组件201，支撑架1的顶部安装有控制系统箱3，控制系统箱3的一侧内壁上安装有继电器301，支撑架1为该机器人的安装提供位置，使该机器人安装得更加稳定，同时也使顶部的控制系统箱3能够进行安装，为该机器人的外框架，使采用独特的工作台式机构布局，使其占地面积小、方便使用和便于运输，安装台101为快速夹具置换平台2提供安装位置，使快速夹具置换平台2能够有位置进行安装，移动轮102可以进行转动，通过移动轮102的转动，使该工作台可以根据现场的使用情况随时调整工作位置，也使工作人员在调整时更加的方便快速，减少对工作人员的体力的损失，快速夹具置换平台2在夹持组件201作用下可以实现简单快速的更换定制模块，模块化组件是通过客户的需求进行定制，可以满足客户丰富的产品线要求，客户更换产品线时，只需要更换模块化夹具组件即可，实现简单快捷操作，控制系统箱3使内部的控制机构高度集成，占地面积小方便进行安装，继电器301用来设置自动润滑机构的时间，使自动润滑机构可以实现自动润滑，使其每隔一段时间润滑一次。
请参阅图4，本发明提供的一种实施例：一种组合式专用机器人及其使用方法；
实施例二，包括安装框4，控制系统箱3的顶部内壁上安装以后安装框4，安装框4的内部安装有储油盒401，储油盒401的顶部安装有加油管402，储油盒401的底部贯穿安装有传输管403，且传输管403的底端贯穿控制系统箱3的底部，传输管403的外侧安装有流量调节阀404，安装框4为储油盒401的安装提供位置，使其能够进行安装，储油盒401用来储存润滑油，使润滑油有储存的空间，加油管402使润滑油能够进入到储油盒401中，为润滑油的传输提供空间，传输管403使润滑油能可以进入到一第二旋转机构中的丝杆、导轨中，对丝杆和导轨进行定时润滑，避免人工频繁更换，通过该自动润滑机构可以实现对丝杆和导轨的自动润滑。
请参阅图5和图6，本发明提供的一种实施例：一种组合式专用机器人及其使用方法；
实施例三，包括安装壳5、安装架6、机器运行机构7和手腕部8，支撑架1的顶部内壁上安装有安装壳5，安装壳5的正面通过螺栓安装有第一伺服电机501，安装壳5的底部安装有伸缩防护板502，且伸缩防护板502位于安装架6的一侧，安装壳5为第一伺服电机501提供安装位置，使其能够进行安装，第一伺服电机501在通电之后可以将电能转化为动能，为第一直线运动提供动力，通过与丝杆轴、导轨形成传动结构，带动装配在丝杆导轨上连接板做往复直线运动，以此带动下级传动机构，伸缩防护板502起到可以进行伸缩，起到防尘的作用，使该传动机构能够更好地运行，避免受到更大的污染，安装壳5的底部安装有安装架6，安装架6的一侧通过螺栓安装有第二伺服电机601，安装架6为第二伺服电机601提供安装位置，使其能够进行安装，第二伺服电机601在通电之后可以将电能转化为动能，为第二直线运动提供动力，使第二直线运动可以运行，第二伺服电机601是通过丝杆导轨系统传递直线运动，安装架6的底部活动安装有机器运行机构7，机器运行机构7的一侧安装有拆卸盖701，机器运行机构7的内部校零处安装有校零传感器702，机器运行机构7的内部安装有微型同步带张紧装置703，机器运行机构7的一端安装有手腕部8，手腕部8的底部安装有安装孔801，机器运行机构7中有第三、第四、第五和三个旋转机构，通过该旋转运行机构可以带动该机器人进行工作，第三旋转运动机构通过伺服电机、齿轮轴、齿轮箱、输出轴形成旋转传动机构，以此带动下级传动机构，第四旋转运动机构固定在第三旋转运动机构执行旋转运动部件上，且传动结构与第三运动机构一样，第五旋转运动机构固定在第四旋转运动机构执行旋转运动部件上，传动机构通过伺服电机、同步带轮、同步带、齿轮箱组成旋转传动机构，以此带动下级传动机构，在同步带处设置有微型同步带自动张紧装置，可根据同步带使用情况张紧同步带并使张紧力稳定在规定范围，校零传感器702是安装在每个旋转机构的内部，各个轴都有较零传感器702，可实现零位自动校零，规避现今工业机器人上的人工校对零点的繁琐及精度差等问题，使机器人快速恢复零点，减少重新编程的工作量，另传感器采用安全回路，即使断电、机器人编码器电池失效也能正常工作，手腕部8能够进行活动，为安装孔801提供开设的位置，是一种活动运行机构，安装孔801用来安装各种工具。
使用方法：在使用组合式专用机器人及其使用方法前，应先检查该组合式专用机器人及其使用方法是否存在影响使用的问题，首先将组合式专用机器人及其使用方法通过移动轮102的移动，使该机器人移动到需要进行使用的位置，支撑架1上安装有快速夹具置换平台2，可以实现简单快速的更换定制模块，模块化组件是通过客户的需求进行定制，可以满足客户丰富的产品线要求，客户更换产品线时，只需要更换模块化夹具组件即可，实现简单快捷操作，该机器人上的整个控制系统集成在组合式专用机器人及其使用方法本体上，使占地面积少、方便安装，组合式专用机器人及其使用方法采用两个直线运动机构加五个旋转运动机构形成七自由度高柔性工业机器人。使机器人关节运动的臂长短使机器人整体刚性好，且运动快而稳。两直线加速关节使行程覆盖空间大且规避了六关节机器人使用过程中奇异点、局部共振等问题。同时模块化设计可根据使用情况减少一个直线运动轴形成一直线加五关节形成六自由度满足不同需求，组合式专用机器人及其使用方法直线运动机构设置有自润滑装置，可在规定时间为直线运动的传动部件丝杆导轨进行润滑，避免人工润滑的繁琐。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种组合式专用机器人及其使用方法，包括支撑架(1)、控制系统箱(3)和安装框(4)，其特征在于：所述支撑架(1)的内侧安装有安装台(101)，所述安装台(101)的顶部安装有快速夹具置换平台(2)，所述支撑架(1)的顶部安装有控制系统箱(3)，所述控制系统箱(3)的顶部内壁上安装有安装框(4)，所述安装框(4)的内部安装有储油盒(401)，所述支撑架(1)的顶部内壁上安装有安装壳(5)，所述安装壳(5)的底部安装有安装架(6)，所述安装架(6)的底部活动安装有机器运行机构(7)，所述机器运行机构(7)的内部校零处安装有校零传感器(702)，所述机器运行机构(7)的一端安装有手腕部(8)。
2.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述支撑架(1)的底部对称安装有移动轮(102)。
3.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述快速夹具置换平台(2)的顶部对称安装有夹持组件(201)。
4.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述控制系统箱(3)的一侧内壁上安装有继电器(301)。
5.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述储油盒(401)的顶部安装有加油管(402)，储油盒(401)的底部贯穿安装有传输管(403)，传输管(403)的底端贯穿控制系统箱(3)的底部与润滑的注油口相连接，传输管(403)的外侧安装有流量调节阀(404)，且流量调节阀(404)与继电器(301)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述安装壳(5)的正面通过螺栓安装有第一伺服电机(501)，安装壳(5)的底部安装有伸缩防护板(502)，且伸缩防护板(502)位于安装架(6)的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述安装架(6)的一侧通过螺栓安装有第二伺服电机(601)。
8.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述机器运行机构(7)的一侧安装有拆卸盖(701)，机器运行机构(7)的内部安装有微型同步带张紧装置(703)。
9.根据权利要求1所述的一种组合式专用机器人及其使用方法，其特征在于：所述手腕部(8)的底部安装有安装孔(801)。
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