[實用新型]一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人

有效

• 申請號: 201520279529.1
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN204585218U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 朱先明;劉平原;楊明鄂;朱雙華;胥剛;程泊靜;黃敏雄;唐倫;張健麗
• 申請（專利權）人: 湖南汽車工程職業學院;胥剛
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人。?

背景技術

傳統的串聯機器人具有結構簡單、成本低、工作空間大等優點，但是隨著社會的發展和進步、人民生活水平的提高，對于汽車的要求也越來越高，傳統的串聯機器人的缺點逐漸顯現出來，不能滿足現代社會的發展需要，因此急需要一種全新的汽車焊接裝置?，F在新興的并聯機器人和傳統的串聯機器人相比較，具有無累積誤差、精度較高、結構緊湊、承載能力大、剛度高且末端焊接執行器慣性小等特點，驅動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態響應好;但是并聯機器人的明顯缺點是工作空間小和結構復雜。

本實用新型所提供的一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人，包括一個串聯焊接主鏈和一個搖臂微調控制子鏈，所述的串聯焊接主鏈可以控制此汽車機器人在空間內進行六自由度的運動;所述搖臂微調控制子鏈由兩個搖臂和兩根連桿組成四桿機構，并安裝在大臂上，通過四桿機構對主鏈進行微調控制，機構具有重量輕，結構緊湊，剛度好，承載力大，工作空間大，不僅能滿足汽車焊接作業，同時也節省了大量的勞動力，節約開支。這種搖臂微調控制子鏈的汽車焊接機器人具有良好的控制功能，可以由單人進行操作，可靠性高，機構具有結構緊湊，控制簡單的優點，工作空間大，使機構重心后移，可以運用于更多場合。

發明內容

本發明的目的在于提供一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人，包括一個串聯焊接主鏈、一個搖臂微調控制子鏈和一個執行機構子鏈，所述的串聯焊接主鏈可以控制此汽車機器人在空間內進行六自由度的運動;所述搖臂微調控制子鏈由兩個搖臂和兩根連桿組成四桿機構，并安裝在大臂上，通過四桿機構對主鏈進行微調控制;所述執行機構子鏈對大臂進行支撐和調節，本發明通過多個機械臂與機身的連接，從而實現末端軌跡的六自由度輸出，此機構具有動作敏捷、精度高、運動慣量小，動力性能好，并且結構緊湊、工作空間大、承載大、多種運動軌跡輸出、控制簡單，可以運用到焊接的多種場合，解決傳統串聯機器人關于所需力矩大，剛度低和工作空間小的缺點。

本發明通過以下技術方案達到上述目的:一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人，由串聯焊接主鏈、搖臂微調控制子鏈和執行機構子鏈組成，其結構和連接方式為:

所述串聯焊接主鏈由車體、主臂、大臂、第二搖臂、肩臂、腕臂和焊接臂連接而成，主臂一端通過第一轉動副與車體上的立柱端連接，主臂另一端通過第一球副與大臂第一個連接端連接，大臂第二個連接端通過第二轉動副與第二搖臂第一個連接端連接，第二搖臂第二個連接端通過第三轉動副與肩臂一端連接，肩臂另一端通過第四轉動副與腕臂一端連接，腕臂另一端通過第五轉動副與焊接臂連接。

所述搖臂微調控制子鏈由第一搖臂、第二搖臂、第一連桿和第二連桿連接而成，第一搖臂第一個連接端通過第六轉動副與大臂第三個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第七轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第八轉動副與第二搖臂第二個連接端連接，第一搖臂第三個連接端通過第九轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第十轉動副與第二搖臂第三個連接端連接。

所述執行機構子鏈由車體、曲柄臂、第三連桿、大臂和滑塊連接而成，滑塊一端通過第一移動副與車體上的滑槽連接，滑塊另一端通過第十一轉動副與曲柄臂一端連接，曲柄臂另一端通過第十一轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第二球副與大臂第四個連接端連接。

上述結構中，通過串聯焊接主鏈、搖臂微調控制子鏈和執行機構子鏈這三個機構的位置變化而實現汽車的焊接作業。

本發明的突出優點在于:

1、本發明驅動方式靈活多變，有利于焊接機器人的控制;

2、本發明多個機械臂與連桿連接，控制簡單，可靠性高，累積誤差小，大大增加了機構剛度;

3、本發明采用四桿機構閉鏈傳動的形式，有效了降低了各個構件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、工作可靠、精度高等優點;

4、并且搖臂移動式設計大大提高機器人的工作空間，能避免機構的死點位置，微調裝置能使機器人的作用范圍更大，并且能使機構更好的保持平衡;

5、桿件做成輕桿，機構運動慣量小，動力學性能好。

附圖說明

圖1為本發明所述一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人的第一工作示意圖。

圖2為本發明所述一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人的第一工作后視圖。

圖3為本發明所述一種十八活動度六自由度機構式汽車焊接機器人的第二工作示意。