[發明專利]多軸水平關節智能機器人

有效

• 申請號: 201410193328.X
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103978478A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 唐勇;劉偉
• 申請（專利權）人: 惠州市仨聯自動化設備有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/18;B25J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及自動化設備技術領域，尤其涉及一種實現水平和垂直復雜移動多關節智能機器人。

背景技術

在工業生產活動中，很多危險的工作，例如沖壓，油壓，摩擦壓力機打底，鍛造，噴涂等，由人手操作完成，造成很多工傷事故，并且有一部分工件重量很大，工人要付出極大的勞動強度。現有技術通過機器人或機械手進行搬運轉移處理，常采用計算機軟件計算和步進電機控制，因為計算程序復雜出現控制反應延遲，而且沒有減速調整裝置，常導致機器人或機械手移動定位不精確，位移出現偏差，影響產品生產質量。

現有的機器人或機械手只有2-3個關節軸，無法實現在水平方向力矩大，具有最大行程和移動范圍、定位精確、抓取重量大的效果。

發明內容

本發明提供一種多軸水平關節智能機器人，具有操作簡單安全、具有較大水平和垂直移動范圍、定位精確、抓取重量大的優點。能在惡劣工作環境下，模擬人實現復雜的搬運動作，實現自動沖床，自動油壓機，自動打底，自動鍛造，自動噴涂等工作，從而避免工傷事故，減輕人工勞動強度。

本發明提供了一種多軸水平關節智能機器人，包括一智能控制機械手，該智能控制機械手由控制裝置、執行機構、驅動裝置及底座組成；所述執行機構包括一個用于上下運動控制的第一軸，以及三個用于水平運動控制的第二軸、第三軸、第四軸；所述驅動裝置包括第一軸伺服電機、第二軸絕對值伺服電機、第三軸絕對值伺服電機、第四軸絕對值伺服電機以及傳動裝置；所述傳動裝置設有減速機構，所述第一軸是通過絲桿傳動帶動工件在滑軌上實現上下移動功能，并裝備有行星減速機；所述第二軸是在第二軸絕對值伺服電機驅動下通過行星減速機增大減速比，帶動機械臂實現水平180度擺臂動作；所述第三軸是在第三軸絕對值伺服電機驅動下通過行星減速機來實現水平360度擺臂運動；所述第四軸是在第四軸絕對值伺服電機驅動下通過諧波減速機來實現垂直180度機械臂翻轉運動。

為了實現更靈巧的搬運轉移動作，上述機器人還可增設為5軸關節運動，所述執行機構還包括第五軸，所述驅動裝置還包括第五軸絕對值伺服電機；所述第五軸是在絕對值伺服電機驅動下通過諧波減速機帶動同步帶，由同步帶帶動手抓部件實現水平360度旋轉。

進一步，所述智能控制機械手的多個軸連接部件可以實現聯動同步運動；所述控制裝置采用PLC控制電路設備，該控制裝置包括操作臺，該操作臺與執行機構、驅動裝置及底座相隔一段距離，通過控制線連接，實現分離式安全控制操作。所述操作臺底下安裝有四個移位萬向滾輪，可以自由推動，方便更具工廠需要改變控制位置。

進一步，所述底座下部有四個可以升降的調節腿，用于對應不同的工作高度調整整個機器人的身高。

進一步，所述底座上增加設置一個獨立的小型存氣罐，為機器人提供穩定的動力氣源。

進一步，所述第一軸還通過輔助氣缸和傳動裝置連接設置在底座上的小型存氣罐，為所述第一軸運動增加額外的驅動力，同時保持驅動力平衡。當然通過改進，增設輔助氣缸和傳動裝置，還可以為第二軸、第三軸、第四軸運動增加額外的驅動力，大大提高抓舉的重量。

本發明與現有機器人的區別以及優點表現在以下方面：

本發明機器人的多軸關節比現有機器人的關節多，可以實現上下、垂直翻轉，水平擺臂，水平360度旋轉，聯動工作可增加運行效率，提高工作節拍。

本發明機器人的第一軸為立柱立在底座上，采用伺服驅動，絲桿傳動，整個軸身在立柱上上下升降，為提高動力采用一個輔助氣缸來增加升力，起到動力平衡。其中第一軸、第二軸、第三軸，采用行星減速機，第四軸，第五軸采用諧波減速機，該設計的好處，滿足了設備抓取位移精度的要求，極大的降低了設備成本，優化了機器人的重力結構，在第四軸和第五軸上采用諧波減速機還減輕了整個機器人的負載，從而可以實現抓取最大重量的工件。