[發明專利]八自由度混聯式自動焊接機器人

無效

• 申請號: 201110261157.6
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102357879A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 魏倫
• 申請（專利權）人: 北京華巍中興電氣有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體涉及一種具有八自由度的混聯式自動焊接機 器人。

背景技術

焊接機器人，顧名思義就是指從事包括切割與噴涂在內的焊接作業的工業 機器人。隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展，自動焊接機 器人從60年代開始用于生產以來，其技術已日益成熟，由于具有較好的穩定性 和較高的焊接質量，極大提高了勞動生產率，改善了工人勞動強度，且可在有 害環境下作業，降低了對工人操作技術的要求，縮短了產品改型換代的準備周 期，減少了相應的設備投資等等，由于具有以上諸多優點，因此在各行各業得 到越來越廣泛的應用。當前工業機器人主要有串聯和并聯兩種，串聯機器人研 究得較為成熟，具有結構簡單，成本低，控制簡單，運動空間大等優點，已成 功應用于很多領域，如各種機床，裝配車間等，并聯機器人的研究與串聯機器 人相比起步較晚，但由于其具有剛度大，承載能力強，精度高，末端件慣性小 等優點，在高速，大承載能力的場合，與串聯機器人相比具有明顯優勢，因此 越來越受到青睞。目前在自動焊接技術領域中應用的機器人產品幾乎全部為串 聯機器人，即各個鉸鏈和驅動單元串行連接構成開環機械臂，該種機器人具有 承載能力低、精度差、功率消耗大等缺點，不適合于高精度焊接定位。

發明內容

本發明提供一種八自由度混聯式自動焊接機器人，解決了焊接機器人承載 能力低、精度差和功率消耗大，而且不能滿足高精度焊接作業的問題。

為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種八自由度混聯式自動焊接機器人，由兩部分組成：六自由度并聯機器 人和與其串聯安裝的二自由度方位調節機構，所述六自由度并聯機器人包括基 座、動平臺和二者之間的六根機械腿，六根機械腿并聯，各機械腿兩端與基座 和動平臺鉸接，每根機械腿配有一個驅動電機；所述二自由度方位調節機構安 裝在六自由度并聯機器人動平臺上的機構靜平臺上，所述機構靜平臺與所屬六 自由度并聯機器人的動平臺結構一致并連接在六自由度并聯機器人的機械腿末 端，所述機構靜平臺上設置有連接板，其上安裝一組動平臺箱體，動平臺箱體 上相對安裝有兩個方位驅動電機，方位驅動電機通過線驅動傳動連接到焊接輸 出機構連接件。

作為一個優選方案，所述六自由度并聯機器人共有6條相同的機械腿，其 兩端通過球鉸鏈分別連接到基座和動平臺；所述機械腿采用滾珠絲杠螺母機構 驅動，每個機械腿配有一個驅動電機，所述驅動電機與機械腿內的絲杠通過齒 輪傳動連接。

作為進一步的優選方案，所述機械腿采用雙層套筒結構，外套筒貫穿整條 機械腿，外套筒上安裝有限位開關安裝箱，其上安裝有限位開關，所述外套筒 下端設置有連接件，其一端通過螺絲與所述外套筒下端相連，另一端連接到基 座的球鉸鏈；所述外套筒內有內套筒，其上端與外套筒之間套裝有線性滑動軸 承，下端套裝有限制轉動套筒，內套筒可在外套筒內前后滑動，內套筒內有絲 杠，絲杠上有螺母，所述絲杠上端有絲杠支撐件支撐，下端套裝有一對角接觸 球軸承，所述角接觸球軸承安裝在外套筒內的軸承箱體內，絲杠最下端的絲杠 齒輪與驅動電機的電機輸出齒輪傳動連接；所述內套筒上端的連接件連接到動 平臺的球鉸鏈上；所述二自由度方位調節機構的連接板上的機構靜平臺箱體內 安裝有兩個相對的方位驅動電機和一對錐齒輪，所述錐齒輪安裝在箱體上兩個 相對的齒輪軸上，軸端安裝有滑輪，其與方位驅動電機輸出軸上的滑輪之間通 過鋼絲傳動連接，機構靜平臺箱體上端兩個相對的錐齒輪之間安裝有一個中間 錐齒輪，其與兩個錐齒輪傳動連接，且所述中間錐齒輪上端安裝有中心為空的 焊接輸出機構連接件。