CN204036470U - 一种五轴联动的关节式机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种五轴联动的关节式机械臂，包括一结构主体，该结构主体由相互连接的机械臂组成，所述机械臂包括中间的运动臂及两端的底座与连接头，所述机械臂、底座及连接头分别设有运动连接的减速机及与之驱动连接的驱动电机，所述驱动电机设置在所述机械臂内。采用减速机带动机械臂的关节运动节点实现调控式运动，提高了机械臂的运转精度控制，直接提高工作效率，将驱动电机内置在机械臂内部，减少外部辅助配件，结构简洁美观，且有效节约成本，灵活的走线方式可自由旋转内部走线或外部走线，本实用新型还提供一种实现该方法的五轴联动的关节式机械臂，结构主体为关节式五轴机械臂，结构简单，有效节约成本的同时满足高精度设计需求。

Description

一种五轴联动的关节式机械臂

技术领域

    本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种五轴联动的关节式机械臂。

背景技术

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。机器人关节是机器人的基础部件，其性能的好坏直接影响机器人的性能。根据机器人关节的功能特点，驱动方式，应用场合和主要结构都需要详细的分类；随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。机器人关节呈现出大力矩、高精度、反应灵敏、小型化，机电一体化，模块化等趋势，以适应机器人技术发展的需要。

由于关节式机械手是一种适用于靠近机体操作的传动形式。它像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。关节式机械手有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。具有上肢结构，可实现近似人手操作的机能，需要研制最合适的结构。传统的关节式机械手的传动机构采用齿轮式、齿条式和摆动式。其传动机构采用哪种形式，主要根据工件的轻重来决定。若按摆动式扭矩来设计，则油缸将加大，而装载油缸的机架也将随之加大。特别是靠近关节式前端关节部分的重量对肩部影响很大。传动机构在承受负荷的同时必须承受自重，因此，传动效率低。如需要大的转动角，则宜采用摆动油缸。

然而，无论上述机械臂如何实现工作，传统的机械臂都无法摆脱大量辅助件来配合实施运动模式，造成机械臂的装配结构非常复杂，尤其是大量零配件的使用，更是造成极大的成本浪费，在运转过程中的精度控制也非常困难，直接影响工作效率，很难在较宽的使用环境中得到推广使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种五轴联动的关节式机械臂，通过五轴机械臂的结构改进，简化结构本身，利用内置电机及运动节点的减速机直接实现运转，无需多种辅助部件来支持运转，不仅有效节约了成本，而且减速机的使用直接提高了运转精度，完全避免了不必要的使用误差，减少资源的浪费，使得自动化加工技术在多个领域得到合理化应用。 

为有效解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种五轴联动的关节式机械臂，包括一结构主体，该结构主体由相互连接的机械臂组成，所述机械臂包括中间的运动臂及两端的底座与连接头，所述机械臂、底座及连接头分别设有运动连接的减速机及与之驱动连接的驱动电机，所述驱动电机设置在所述机械臂内。

    特别的，所述底座为实现旋转运动的旋转支撑座。

特别的，所述连接头设有连接体，所述连接体直接连接真空吸盘或夹具等夹取装置实现吸附或夹取。

特别的，所述结构主体为关节式机械臂，且所述机械臂包括多组输送线路，所述输送线路包括控制电路及转换电路，且所述输送线路设置在机械臂内部或外部。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的五轴联动的关节式机械臂，通过五轴机械臂的结构改进，简化结构本身，利用内置电机及运动节点的减速机直接实现运转，无需多种辅助部件来支持运转，不仅有效节约了成本，而且减速机的使用直接提高了运转精度，完全避免了不必要的使用误差，减少资源的浪费，使得自动化加工技术在多个领域得到合理化应用。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型所述基于五轴联动的关节式机械臂外部结构图；

图2是本实用新型所述基于五轴联动的关节式机械臂结构示意图。

其中：001减速机，002运动臂，003底座，004连接头，005驱动电机。

具体实施方式

实施例1：

如图1及图2所示，本实施例提供的五轴联动的关节式机械臂，包括一结构主体，该结构主体由相互连接的机械臂组成，所述机械臂包括中间的运动臂002及两端的底座003与连接头004，所述机械臂、底座003及连接头004分别设有运动连接的减速机001及与之驱动连接的驱动电机005，所述驱动电机005设置在所述机械臂内。

所述底座003为实现旋转运动的旋转支撑座。所述连接头004设有连接体，所述连接体直接连接真空吸盘或夹具等夹取装置实现吸附或夹取。所述结构主体为关节式机械臂，且所述机械臂包括多组输送线路，所述输送线路包括控制电路及转换电路，且所述输送线路设置在机械臂内部或外部。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与实用新型内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本实用新型的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。

在本实施例中提供一种实现上述方法的， 

本实施例中区别于现有技术的技术路线为：

1.基于五轴联动的自动化控制方法，通过五轴机械臂的结构改进，简化结构本身，利用内置电机及运动节点的减速机001直接实现运转，无需多种辅助部件来支持运转，不仅有效节约了成本，而且减速机001的使用直接提高了运转精度；

2.完全避免了不必要的使用误差，减少资源的浪费，使得自动化加工技术在多个领域得到合理化应用；

3.五轴联动的关节式机械臂，对于加工难度大的特殊产品，可提前分析机器物理数据，判断机器的运动速度、主轴转速、主轴正反转、自动位移等关键参数，不仅对机械臂本身起到保护作用，延长机器寿命，更是提高了加工效率和加工精度。

4.通过机械臂提高加工能力，方便加工，减少操作失误，减少浪费，提高工作效率；提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力；

5．合理化采用五轴定位，全方位立体式跟踪监控，提供人性化操作界面，有效实现参数设定及数据采集，自动化程度高，大范围满足不同规格及尺寸的加工工艺。

本实施例技术方案及技术效果区别于传统技术在于：采用减速机001带动机械臂的关节运动节点实现调控式运动，提高了机械臂的运转精度控制，直接提高工作效率，将驱动电机005内置在机械臂内部，减少外部辅助配件，结构简洁美观，且有效节约成本，灵活的走线方式可自由旋转内部走线或外部走线。

通过在机器臂与控制系统中利用控制程序进行产品加工并实时数据分析，量化产品加工过程的工艺和难度，对产品的加工难度进行提前判断，分析机器物理数据，判断机器的进给速度、主轴转速、主轴正反转、自动位移等关键参数，既避免了人为的操作误差，减少人为的浪费，又对机器起到保护作用，延长机器寿命，提高了加工效率和加工精度。

申请人又一声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的实现方法及装置结构，但本实用新型并不局限于上述实施方式，即不意味着本实用新型必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用与本实用新型相似结构实现本实用新型目的的所有实施方式均在本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种五轴联动的关节式机械臂，其特征在于，包括一结构主体，该结构主体由相互连接的机械臂组成，所述机械臂包括中间的运动臂及两端的底座与连接头，所述机械臂、底座及连接头分别设有运动连接的减速机及与之驱动连接的驱动电机，所述驱动电机设置在所述机械臂内。

2.根据权利要求1所述的五轴联动的关节式机械臂，其特征在于，所述底座为实现旋转运动的旋转支撑座。

3. 根据权利要求1所述的五轴联动的关节式机械臂，其特征在于，所述连接头设有连接体，所述连接体直接连接真空吸盘或夹具夹取装置实现吸附或夹取。

4．根据权利要求1所述的五轴联动的关节式机械臂，其特征在于，所述结构主体为关节式机械臂，且所述机械臂包括多组输送线路，所述输送线路包括控制电路及转换电路，且所述输送线路设置在机械臂内部或外部。