[發(fā)明專利]一種節(jié)能型工業(yè)機器人的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911156752.6
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110788850B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海鴻;甘雷;金瑞;李磊;鄒翔
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J9/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發(fā)明公開了一種節(jié)能型工業(yè)機器人，該機器人通過同步帶傳動將小臂驅(qū)動電機移至驅(qū)動臂座，通過圓錐齒輪行星輪系與同步帶傳動將大臂驅(qū)動電機移至箱體底座內(nèi)部，通過勢能存儲裝置實現(xiàn)對機器人的勢能存儲。本發(fā)明能減小機器人運動部分的質(zhì)量，避免機器人工作過程中的無用做功，對機器人運動中的勢能進行存儲，增大機器人的最大載重能力，降低機器人運行過程的能量消耗，方便機器人的布線，擴大機器人的作業(yè)范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種節(jié)能型工業(yè)機器人。

背景技術(shù)

工業(yè)機器人因其較大的靈活性和通用性廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域。如今，我國連續(xù)五年成為工業(yè)機器人全球第一大應(yīng)用市場，而工業(yè)機器人是能源密集型的，在其運作過程中存在能量的不合理利用，造成能量的大量浪費。以汽車制造業(yè)為例，工業(yè)機器人消耗的電能占車身制造能耗總量的一半以上、占工廠總電能消耗的8％，白車身車間機器人消耗的電能約占車間總電能消耗的30％。在具體的制造過程中，機器人頻繁啟停、上下舉升、連續(xù)高強度工作都帶來大量的能量消耗。目前的工業(yè)機器人運動部分質(zhì)量大、無用做功多、布線繁雜等造成工業(yè)機器人能量浪費嚴重及作業(yè)范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有工業(yè)機器人存在的不足，提供一種節(jié)能型的工業(yè)機器人的控制方法，以期能減小機器人運動部分的質(zhì)量，避免機器人工作過程中的無用做功，對機器人運動中的勢能進行存儲，增大機器人的最大載重能力，降低機器人運行過程的能量消耗，方便機器人的布線，擴大機器人的作業(yè)范圍。

本發(fā)明為解決上述問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種節(jié)能型工業(yè)機器人的控制方法，是在底座箱上設(shè)置有驅(qū)動臂座，并通過底盤驅(qū)動電機控制，在所述驅(qū)動臂座的頂端設(shè)置有大臂，并通過大臂驅(qū)動電機控制，在所述大臂的頂端通過小臂驅(qū)動臂座設(shè)置小臂，并通過小臂驅(qū)動電機控制；其特點是：

所述大臂驅(qū)動電機通過第一法蘭設(shè)置在所述底座箱內(nèi)的底部，在所述大臂驅(qū)動電機的傳動軸上，通過所述第一法蘭固定安裝有大臂減速機；在所述大臂減速機的上方通過第二法蘭設(shè)置有第一軸承；

在所述大臂驅(qū)動電機的傳動軸上通過所述第一軸承設(shè)置有底盤旋轉(zhuǎn)齒輪軸，所述底盤旋轉(zhuǎn)齒輪軸頂部與所述驅(qū)動臂座直連并在其上設(shè)置有底盤旋轉(zhuǎn)齒輪；所述底盤旋轉(zhuǎn)齒輪與底盤驅(qū)動電機齒輪嚙合；

所述底盤驅(qū)動電機齒輪設(shè)置在底盤傳動軸上；在所述底盤傳動軸上，并處于底盤驅(qū)動電機齒輪的下方通過第三法蘭設(shè)置有底盤減速機，所述底盤減速機的下方通過第三法蘭與底盤驅(qū)動電機相連并安裝在所述底座箱內(nèi)；

在所述大臂驅(qū)動電機傳動軸的頂部通過第二軸承設(shè)置有大臂傳動軸；在所述大臂傳動軸的頂部安裝有第一錐齒輪；且所述大臂驅(qū)動電機傳動軸與大臂傳動軸同軸固定連接；

在所述底座箱頂面的法蘭蓋上設(shè)置有所述驅(qū)動臂座；在所述驅(qū)動臂座兩側(cè)的夾持鍵之間設(shè)置有大臂，在所述驅(qū)動臂座的左夾持鍵下端通過所裝第一齒輪軸同軸安裝有第二錐齒輪和第一同步輪，所述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪嚙合，從而構(gòu)成圓錐齒輪行星輪系；

在所述大臂的左內(nèi)側(cè)下端通過其上的第二齒輪軸安裝有第二同步輪；所述第二同步輪與第一同步輪通過大臂同步帶傳動；

在所述大臂與所述驅(qū)動臂座之間設(shè)置有勢能存儲裝置；所述勢能存儲裝置是由勢能存儲彈簧、第一彈簧壓縮塊、第二彈簧壓縮塊、第一彈簧限位塊、第二彈簧限位塊組成；

所述勢能存儲彈簧是設(shè)置在大臂左外側(cè)的環(huán)形凹槽內(nèi)，在所述勢能存儲彈簧的兩端，并處在大臂上對稱設(shè)置有第一彈簧壓縮塊和第二彈簧壓縮塊；在驅(qū)動臂座左夾持鍵的內(nèi)側(cè)，并與所述第一彈簧壓縮塊和第二彈簧壓縮塊相對應(yīng)的位置上，分別設(shè)置有第一彈簧限位塊和第二彈簧限位塊，且所述第一彈簧壓縮塊能垂直穿過所述第一彈簧限位塊的限位口；所述第二彈簧壓縮塊能垂直穿過所述第二彈簧限位塊的限位口，從而使得所述第一彈簧壓縮塊和第二彈簧壓縮塊分別能在所述第一彈簧限位塊和第二彈簧限位塊的限位口中作往復(fù)運動，以形成對勢能存儲彈簧的壓縮與回彈結(jié)構(gòu)；