[發明專利]一種六自由度可控寄生機構式焊接機器人

有效

• 申請號: 201910236976.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109794714B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 韋為;龔俊杰;蔡敢為;胡明;胡旭;楊麗華;彭思旭;黃一洋
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B23K37/02
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

1.一種六自由度可控寄生機構式焊接機器人，由宿主機構和寄生機構組成，宿主機構包括底座支架、大臂、中臂、小臂和動力機構，寄生機構由六條相互獨立的支鏈構成，其特征在于：

所述的宿主機構的結構和連接方式為：底座支架上部與軸承支撐板固定相連，底座支架下部左邊與左腳板固定連接，底座支架下部右邊與右腳板固定連接；回轉軸承固定在軸承支撐板上，回轉軸承上部與底板固定連接；左支撐板和右支撐板由角碼固定在底板上，左支撐板和右支撐板對稱布置，通過軸承共同支撐大臂轉動軸；大電機支撐板、大小電機支撐板、小電機支撐板均由六顆螺栓固定在大臂轉動軸上；

所述大臂由前后布置的大臂前支撐板和大臂后支撐板通過角碼固定在大臂轉動軸上，大臂左右各設置一個角碼加固大臂和大臂轉動軸的連接；大臂上端設置的中臂左耳和中臂右耳由六顆螺栓貫穿固定連接，中臂左耳和中臂右耳上各安裝一個軸承，軸承中間設置一根軸，作為中臂的主支撐；

所述中臂兩端設置軸承支撐長軸，軸承支撐長軸設置在中臂的內部，軸承支撐長軸與中臂后端的四軸回轉連桿平齊，中臂前端與中臂前端軸承支撐塊通過四個角碼固定連接，中臂前端軸承支撐塊內部設置軸承，長軸貫穿軸承得以支撐，中臂后端與中臂后端軸承支撐塊通過四個角碼固定連接，中臂后端軸承支撐塊內部設置軸承，用于支撐長軸另一端；軸承支撐長軸前端與長軸固定塊固定連接，長軸固定塊后端設置長軸支撐塊，長軸支撐塊和長軸固定塊中間由墊塊隔開一定距離，形成穩定的兩點支撐，長軸固定塊和長軸支撐塊的左邊與小臂左耳固定連接，長軸固定塊和長軸支撐塊的右邊與小臂右耳固定連接；

所述小臂左耳和小臂右耳前端安裝軸承，軸穿過小臂并與軸承內圈固定連接，形成轉動副；小臂上部設置小臂上端軸承支撐塊，內部設置軸承，用于支撐焊槍軸上端，小臂下部設置小臂下端軸承支撐塊，其內部設置軸承，支撐焊槍軸下端；小臂延伸軸固定在小臂的上端；

所述的動力機構設置在大臂轉動軸上，大電機支撐板的上部通過六顆螺栓固定在大臂轉動軸左邊，大小電機支撐板的上部通過六顆螺栓固定在大臂轉動軸中部，小電機支撐板的上部通過六顆螺栓固定在大臂回轉軸右邊；

所述的寄生機構由六條相互獨立的控制鏈組成，所述的寄生機構的第一軸控制鏈的結構和連接方式為：一軸電機固定在大電機支撐板下部安裝孔處；一軸曲柄一端與一軸電機的軸固定相連，另一端與一軸連桿通過軸承鉸接，形成轉動副；一軸連桿另一端通過軸承與連桿直角塊鉸接，連桿直角塊與滑塊固定連接，滑塊設置在連桿移動導軌上，連桿直角塊的一面和軌道直角塊的一面重合并固定在滑塊上，滑塊套在一軸上軌道上，一軸上軌道固定在一軸軌道型材上，一軸軌道型材固定在一軸軌道墊塊上，一軸軌道墊塊固定在底板上，軌道直角塊另一面與連接桿直角塊一面重合并固定，連接桿直角塊另一面與連接桿一端通過軸承鉸接，回轉連桿一端通過軸承與連接桿一端鉸接，形成轉動副，另一端與軸承支撐板固定相連，

所述的寄生機構的第二軸控制鏈的結構和連接方式為：二軸電機固定在大電機支撐板上部安裝孔處，二軸曲柄一端與二軸電機的軸固定相連，另一端與二軸連桿通過軸承鉸接，形成轉動副，二軸搖桿一端與二軸連桿通過軸承相連，形成轉動副，另一端與大臂轉動軸的一端固定連接，連接處的軸承外圈與左支撐板固定連接，軸承內圈與大臂轉動軸相固定；

所述的寄生機構的第三軸控制鏈的連接方式為：三軸電機固定在大小電機支撐板后部安裝孔處，三軸曲柄一端與三軸電機的軸固定相連，另一端與三軸連桿通過軸承鉸接，形成轉動副；三軸搖桿的一端與三軸連桿的一端重合并相互鉸接，再通過軸承與三軸導軌的滑塊鉸接，三軸導軌固定在大臂上，三軸搖桿的另一端通過軸承鉸接于中臂靠近中臂左耳處；

所述的寄生機構的第四軸控制鏈的結構和連接方式為：四軸電機固定在小電機支撐板后部安裝孔處，四軸曲柄一端與四軸電機的軸固定相連，另一端與四軸第一連桿通過軸承鉸接，形成轉動副，四軸第一連桿的另一端與四軸第二連桿一端軸承鉸接，再鉸接到四軸大臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在四軸大臂導軌上，四軸大臂導軌固定安裝在大臂上，四軸直角連桿的一端和四軸第二連桿的一端鉸接，四軸直角連桿的直角處鉸接在中臂右耳的軸上，另一端和四軸第三連桿的一端鉸接，四軸第四連桿的一端與四軸第三連桿鉸接，再和四軸中臂導軌的滑塊鉸接，滑塊嵌套在四軸中臂導軌上，四軸中臂導軌固定安裝在中臂上，四軸第四連桿的另一端鉸接于四軸尾臂直角連接塊上，四軸尾臂直角連接塊固定在四軸尾臂右導軌的滑塊上，滑塊嵌套在四軸尾臂右導軌上，四軸尾臂右導軌固定安裝在尾臂上，四軸尾臂直角連接塊的另一面固定在四軸尾臂后導軌的滑塊上，滑塊嵌套在四軸尾臂后導軌上，四軸尾臂后導軌固定安裝在尾臂上，四軸第五連桿的一端鉸接于四軸尾臂直角連接塊上，另一端與四軸回轉連桿的一端鉸接，四軸回轉連桿的另一端與長軸的后端固定連接；

所述的寄生機構的第五軸控制鏈的結構和連接方式為：五軸電機固定在小電機支撐板前部安裝孔處，五軸曲柄一端與五軸電機的軸固定相連，另一端與五軸第一連桿通過軸承鉸接，形成轉動副，五軸第一連桿的另一端與五軸第二連桿一端軸承鉸接，再鉸接到五軸大臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在五軸大臂導軌上，五軸大臂導軌固定安裝在大臂上，五軸直角連桿的一端和五軸第二連桿的一端鉸接，五軸直角連桿的直角處鉸接在中臂右耳的軸上，另一端和五軸第三連桿的一端鉸接，五軸第三連桿的另一端鉸接在五軸角接塊上，五軸角接塊固定在五軸中臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在五軸中臂導軌上，五軸中臂導軌固定安裝在中臂右側，五軸角接塊的另一面固定在五軸中臂底部導軌的滑塊上，滑塊嵌套在五軸中臂底部導軌上，五軸中臂底部導軌固定安裝在中臂底部，五軸推動桿的一端固定在五軸角接塊上，另一端固定在五軸后擋塊上，五軸后擋塊與軸承的外圈相互固定，五軸前擋塊與軸承內圈固定，五軸滑動桿的一端固定在五軸前擋塊的側面，另一端固定在五軸小臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在五軸小臂導軌，五軸小臂導軌固定在小臂右耳上；五軸終端連桿的一端鉸接在五軸滑動桿上，另一端鉸接在小臂中部；

所述的寄生機構的第六軸控制鏈的結構和連接方式為：六軸電機固定在大小電機支撐板前部安裝孔處，六軸曲柄一端與六軸電機的軸固定相連，另一端與六軸第一連桿通過軸承鉸接，形成轉動副，六軸第一連桿的另一端與六軸第二連桿一端軸承鉸接，再鉸接到六軸大臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在六軸大臂導軌上，六軸大臂導軌固定安裝在大臂上，六軸直角連桿的一端和六軸第二連桿的一端鉸接，六軸直角連桿的直角處鉸接在中臂左耳的軸上，另一端和六軸第三連桿的一端鉸接，六軸第三連桿的另一端鉸接在六軸角接塊上，六軸角接塊固定在六軸中臂上導軌的滑塊上，滑塊嵌套在六軸中臂上導軌上，六軸中臂上導軌固定安裝在中臂上部，六軸角接塊的另一面固定在六軸中臂左導軌的滑塊上，滑塊嵌套在六軸中臂左導軌上，六軸中臂左導軌固定安裝在中臂左側，六軸推動桿的一端固定在六軸角接塊上，另一端固定在六軸后擋塊上，六軸后擋塊與軸承的外圈相互固定，六軸前擋塊與軸承內圈固定，六軸滑動桿的一端固定在六軸前擋塊的側面，另一端固定在六軸小臂導軌的滑塊上，滑塊嵌套在六軸小臂導軌，六軸小臂導軌固定在小臂左耳上，六軸小臂曲柄的一端鉸接在六軸滑動桿的中部，另一端與六軸小臂連桿的一端鉸接，六軸小臂連桿的中部鉸接在小臂上，六軸小臂搖桿的一端與六軸小臂連桿的一端鉸接，另一端鉸接在延伸臂角接塊上；延伸臂角接塊的一面固定在延伸臂左導軌的滑塊上，滑塊嵌套在延伸臂左導軌上，延伸臂左導軌固定在延伸臂上，延伸臂角接塊的另一面固定在延伸臂上導軌的滑塊上，滑塊嵌套在延伸臂上導軌上，延伸臂上導軌固定在延伸臂上，延伸臂連桿的一端通過軸承鉸接在延伸臂墊塊上，延伸臂墊塊固定在延伸臂角接塊上，延伸臂連桿的另一端與延伸臂搖桿的一端鉸接；延伸臂搖桿的另一端與焊槍軸的一端固定相連。