[實用新型]高靈巧度三維曲面焊接機器人裝置

有效

• 申請號: 201921563650.1
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN211589030U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李研彪;王澤勝;羅怡沁;孫鵬;陳強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種高靈巧度三維曲面焊接機器人裝置，其特征在于：包括升降平臺車（1）、肩關節模塊（2）、肘關節模塊（3）、腕關節模塊（4）、視覺單元（5）、測距單元（6）和焊接槍（7），所述肩關節模塊（2）固定在升降平臺車（1）上，所述肘關節模塊（3）和肩關節模塊（2）固聯，所述腕關節模塊（4）與肘關節模塊（3）固聯，所述視覺單元（5）、測距單元（6）和焊接槍（7）均固定在腕關節模塊（4）上；所述升降平臺車為電機驅動的升降平臺，升降平臺的上平臺為工作平臺；

所述肩關節模塊（2）包括肩關節定平臺（201）、第一電機支架（202）、第一電機（203）、第一肩關節動平臺支撐板（204）、第一聯軸器（205）、第一肩關節輸出軸（206）、第一肩關節動平臺（207）、第二肩關節動平臺（208）、第二肩關節輸出軸（209）、第二聯軸器（210）、第二電機（211）、三角鈑金連接件（212）、第二電機支架（213）和第二肩關節動平臺支撐板（214）；所述第二肩關節動平臺（208）通過四個螺栓與升降平臺車（1）的上平臺固定連接，所述第一電機支架（202）通過四個螺栓與肩關節定平臺（201）固定連接，所述第一電機（203）與第一電機支架（202）固定連接，所述第一聯軸器（205）的一端連接第一電機（203）的輸出軸，第一聯軸器（205）的另一端連接第一肩關節輸出軸（206），所述第一肩關節輸出軸（206）穿過第一肩關節動平臺（207）并通過軸承內嵌在所述第二肩關節動平臺支撐板（214）內，所述第一肩關節動平臺支撐板（204）通過螺栓與肩關節動平臺固定連接，所述和第二肩關節動平臺支撐板（214）通過螺栓與肩關節動平臺連接均通過螺栓固定在肩關節定平臺（201）上，所述第二電機（211）支架通過螺栓與第一肩關節動平臺（207）固定連接，所述第二電機（211）固定在第二電機支架（213）上，所述第二聯軸器（210）的一端與第二電機（211）的輸出軸固定連接，第二聯軸器（210）的另一端與第二肩關節輸出軸（209）的一端固定連接，所述第二肩關節輸出軸（209）的另一端穿過第一肩關節動平臺（207）和第二肩關節動平臺（208）并通過軸承內嵌在所述第一肩關節動平臺（207）內，所述第二肩關節動平臺支撐板（214）通過鍵與第二肩關節輸出軸（209）固定連接；

所述肘關節包括第一上臂連接板（301）、第一上臂板（302）、第三電機（303）、第三電機支架（304）、諧波減速器（305）、第二上臂連接板（306）、第四電機（307）、第二上臂板（308）、減速器（309）、第四電機支架（310）、主動圓錐齒輪（311）、從動圓錐齒輪（312）、上臂輸出軸（313）、前臂板（314）和前臂連接板（315）；所述第一上臂連接板（301）上端通過螺栓與第二肩關節動平臺支撐板的一端通過螺栓與第二肩關節動平臺支撐板（214）通過螺栓固定連接，兩塊第一上臂板（302）通過第一上臂連接板將第一上臂連接板（301）和所述第三電機支架（304）固定連接為一體固定連接，所述第三電機（303）固定在第三電機支架（304）上，第三電機（303）的輸出軸穿過第三電機支架（304）并連接所述諧波減速器（305）的輸入端，所述諧波減速器（305）的輸出端通過螺栓與第二上臂連接板（306）固定連接；兩塊第二上臂板（308）將第二上臂連接板（306）和所述第四電機支架（310）固定連接為一體，所述減速器（309）固定在第四電機支架（310）上，所述第四電機（307）固定減速器（309）上，第四電機（307）的輸出軸通過鍵與減速器（309）的輸入端固定連接，所述主動圓錐齒輪（311）通過鍵和緊定螺釘與減速器（309）的輸出端固定連接，所述主動圓錐齒輪（311）與所述從動圓錐齒輪（312）嚙合，從動圓錐齒輪（312）通過鍵與上臂輸出軸（313）連接，所述上臂輸出軸（313）穿過兩塊第二上臂板（308）板并通過軸承內嵌在兩塊第二上臂板（308）內，兩塊前臂板（314）的一端固定在上臂輸出軸（313）上，兩塊前臂板（314）的另一端均與前臂連接板（315）固定連接；

所述腕關節模塊（4）包括腕關節動平臺（401）、測距單元支撐架（402）、視覺單元支撐架（403）、腕關節定平臺（408）、腕關節運動鏈；腕關節定平臺（408）固定在肘關節的前臂連接板（315）上，所述測距單元支撐架（402）通過螺栓固定在所述腕關節動平臺（401）上，所述測距單元支撐架（402）通過螺栓固定在所述腕關節定平臺（408）上，所述測距單元（6）通過螺栓固定在測距單元支撐架（402）上，所述視覺單元支撐架（403）通過螺栓固定在測距單元支撐架（402）上，視覺單元（5）通過螺栓固定在視覺單元支撐架（403）上；所述焊接槍（7）固定在腕關節動平臺（401）的中部；所述腕關節運動鏈的固定端連接所述腕關節定平臺（408），腕關節運動鏈的輸出端連接腕關節動平臺（401），所述腕關節運動鏈設置有沿圓周方向對稱分布三條；

所述腕關節運動鏈包括第五電機（404）、第五電機支撐架（407）、電機軸擋圈（405）、主動連接桿（406）、導向塊（411）、從動連接桿（412）、固定連接塊（410）和支架定位塊（409）；所述支架定位塊（409）固定在腕關節定平臺（408）上，所述第五電機支撐架（407）與支架定位塊（409）貼合，第五電機支撐架（407）和支架定位塊（409）均通過螺栓固定在腕關節定平臺（408）上，所述第五電機（404）固定在第五電機支撐架（407）上，所述主動連接桿（406）的一端通過鍵與第五電機（404）輸出軸連接，所述電機軸擋圈（405）穿過第五電機軸位于第五電機（404）和主動連接桿（406）中間，所述主動連接桿（406）的另一端與導向塊（411）固定連接，所述從動連接桿（412）上設置有導向直線槽，導向塊（411）位于所述導向直線槽內并能沿著所述導向直線槽滑動，所述從動連接桿（412）的一端通過螺栓與固定連接塊（410）連接，從動連接桿（412）的另一端通過螺栓與腕關節動平臺（401）固定連接；三個腕關節運動鏈的固定連接塊（410）相互固定連接為一個整體。