[發(fā)明專利]搬運(yùn)碼垛機(jī)器人

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210082006.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN102602708A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鍛能;章云;曾岳南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B65G61/00
• 分類號(hào): B65G61/00
• 代理公司: 廣州三辰專利事務(wù)所 44227
• 代理人: 吳清瑕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人，特別是其主要運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)采用直線元件驅(qū)動(dòng)，形成并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的搬運(yùn)碼垛機(jī)器人。

技術(shù)背景

目前成熟的碼垛機(jī)器人有以下幾個(gè)系列，德國的KUKA系列、瑞典的ABB系列和日本的FANUC、OKURA、FUJI系列。以上所提及的這幾個(gè)系列的碼垛機(jī)器人幾乎占據(jù)了全球的市場份額。這些常用的碼垛機(jī)器人從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上可以分成兩大類。一種是以ABB公司的IRB660為代表的傳統(tǒng)關(guān)節(jié)型機(jī)器人，這種機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)通過減速器與電機(jī)連接，構(gòu)成所謂串聯(lián)型機(jī)器人。另一種是以FUJI公司研制的Ace系列為代表的，主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用了平行四邊形機(jī)構(gòu)，構(gòu)成并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)采用滾珠絲杠和滾動(dòng)導(dǎo)軌這類直線驅(qū)動(dòng)元件，依靠機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的水平與豎直的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器合成運(yùn)動(dòng)。?

?在此基礎(chǔ)上科研人員也發(fā)明了平行四邊形機(jī)構(gòu)的碼垛機(jī)器人，相關(guān)的中國專利有：CN200610113034.7B?，CN200610113040.2A?，?CN200520020980.8。這些發(fā)明技術(shù)的共同特點(diǎn)都采用了滾珠絲杠和滾動(dòng)導(dǎo)軌這類直線驅(qū)動(dòng)元件，并用伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，但機(jī)構(gòu)的構(gòu)型各異。中國專利CN200610113034.7B公開的機(jī)器人由絲桿螺母直線驅(qū)動(dòng)元件構(gòu)成二個(gè)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)支撐大臂和小臂，其不足的是，由于絲桿工作時(shí)處于受壓狀態(tài)，當(dāng)載荷較大時(shí)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)可能產(chǎn)生不穩(wěn)定。中國專利CN200610113040.2A?，?CN200520020980.8公開的機(jī)器人中，其二自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均由一個(gè)水平方向直線驅(qū)動(dòng)單元和一個(gè)垂直方向直線驅(qū)動(dòng)單元組合而成。其不足之處主要有：當(dāng)水平方向直線驅(qū)動(dòng)單元與大臂處于大夾角時(shí)，直線驅(qū)動(dòng)單元受力過大，但又不能通過改變驅(qū)動(dòng)方向?qū)嵤┱{(diào)節(jié)；垂直方向直線驅(qū)動(dòng)需要靠垂直方向?qū)к墝?dǎo)向，增加了機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度，重要的是其運(yùn)動(dòng)方向與驅(qū)動(dòng)方向并不一致，不符合有效力的傳遞方式和原則。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在上述機(jī)器人構(gòu)型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，優(yōu)化機(jī)構(gòu)的受力方式，并使得制造成本更低，結(jié)構(gòu)更緊湊，更加節(jié)省能量消耗的高速重載的搬運(yùn)碼垛機(jī)器人。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是搬運(yùn)碼垛機(jī)器人包括底座，設(shè)在底座上的可繞豎直方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)架，設(shè)在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上的由下方大臂、下方小臂、上方大臂、上方小臂組成的大臂平行四邊形機(jī)構(gòu)、手腕水平姿態(tài)保持平行四邊形機(jī)構(gòu)、與大臂平行四邊形機(jī)構(gòu)和手腕水平姿態(tài)保持平行四邊形機(jī)構(gòu)連接的手臂平行四邊形機(jī)構(gòu)、與手臂平行四邊形機(jī)構(gòu)連接的可繞豎直方向旋轉(zhuǎn)的手腕。在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上設(shè)有傾斜導(dǎo)軌，在該傾斜導(dǎo)軌上設(shè)有由直線驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的滑塊，所述滑塊與手腕水平姿態(tài)保持平行四邊形機(jī)構(gòu)的下方大臂下端的固定連接件活動(dòng)連接；大臂平行四邊形機(jī)構(gòu)中的上方大臂的下端與一直線驅(qū)動(dòng)元件的上端同軸連接，直線驅(qū)動(dòng)元件的下端通過旋轉(zhuǎn)鉸與旋轉(zhuǎn)機(jī)架連接。

以上所述的傾斜導(dǎo)軌可與水平方向形成β夾角，其大小為0⁰＜β＜60⁰。

本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)元件可為電機(jī)——絲桿螺母機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)元件可為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)元件也可為氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。