一種可控多連桿碼垛機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】一種可控多連桿碼垛機(jī)器人，該碼垛機(jī)器人的第一主動(dòng)桿一端連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一主動(dòng)桿另一端與第一連桿一端連接，第一連桿另一端與小臂一端連接，小臂另一端連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上；大臂下端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，大臂上端通過復(fù)合鉸鏈連接在小臂上，同時(shí)大臂上端通過復(fù)合鉸鏈與三角輔助架第一端連接；第一輔助連桿一端連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一輔助連桿另一端與三角輔助架第二連接端連接，第二輔助連桿與三角輔助架第三連接端連接，第二輔助連桿另一端連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，承載能力強(qiáng)，通過組合運(yùn)動(dòng)輸出能實(shí)現(xiàn)空間的搬運(yùn)垛作業(yè)，且軌跡靈活多變，機(jī)器人具有較強(qiáng)柔性化輸出的能力。
【專利說明】一種可控多連桿碼垛機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種可控多連桿碼垛機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]碼垛機(jī)器人廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、搬運(yùn)碼垛、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)作業(yè)中。現(xiàn)有的碼垛機(jī)器人主要有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型以及關(guān)節(jié)型三種結(jié)構(gòu)類型。其中關(guān)節(jié)型碼垛機(jī)器人因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈活、占地面積小、工作空間大等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為碼垛機(jī)器人的主要結(jié)構(gòu)形式。但這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)的碼垛機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都要安裝在關(guān)節(jié)處，導(dǎo)致機(jī)器人手臂重量大、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累計(jì)等問題，機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能較差，難以滿足高速搬運(yùn)碼垛的要求。
[0003]隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機(jī)械式機(jī)構(gòu)為工程機(jī)械提供了廣闊的發(fā)展空間，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多自由度可控機(jī)構(gòu)不僅具有工作空間大、動(dòng)作靈活、可靠性高，同時(shí)還具有制造成本低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可控多連桿碼垛機(jī)器人，所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)都安裝在機(jī)架上，能解決傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)機(jī)器人的電機(jī)安裝在鉸鏈處，導(dǎo)致手臂笨重、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累計(jì)等問題，機(jī)器人具有較好的動(dòng)力學(xué)性能，能較好的滿足高速重載搬運(yùn)碼垛的要求。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:
[0006]一種可控多連桿碼垛機(jī)器人，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)架、移動(dòng)平臺(tái)、三角輔助架、第一主動(dòng)桿、第一連桿、小臂、末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器、大臂、第一輔助連桿、第二輔助連桿、第二連桿、第三連桿、第二主動(dòng)桿、第四連桿和法蘭盤；
[0007]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架通過第一旋轉(zhuǎn)副連接在移動(dòng)平臺(tái)上；
[0008]所述三角輔助架第一連接端設(shè)有復(fù)合鉸鏈，三角輔助架第二連接端設(shè)有第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副，三角輔助架第三連接端設(shè)有第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副；
[0009]所述第一主動(dòng)桿一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一主動(dòng)桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與小臂一端連接，小臂另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上；
[0010]所述大臂下端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，大臂上端通過復(fù)合鉸鏈連接在小臂上，同時(shí)大臂上端通過復(fù)合鉸鏈與三角輔助架第一端連接；
[0011]所述第一輔助連桿一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一輔助連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與三角輔助架第二連接端連接，
[0012]所述第二輔助連桿通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與三角輔助架第三連接端連接，第二輔助連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上；
[0013]所述第二連桿一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一連桿上；第二連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在小臂上；
[0014]所述第二主動(dòng)桿下端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第二主動(dòng)桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在大臂上；
[0015]所述法蘭盤通過第二旋轉(zhuǎn)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上。
[0016]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于
[0017]1、通過組合運(yùn)動(dòng)輸出能實(shí)現(xiàn)空間的搬運(yùn)垛作業(yè)，且軌跡靈活多變，機(jī)器人具有較強(qiáng)柔性化輸出的能力。
[0018]2、此碼垛機(jī)器人選用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不僅環(huán)保，而且易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0019]3、所有伺服電機(jī)均安裝在機(jī)架上，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好，能較好的滿足高速搬運(yùn)碼垛的要求。
[0020]4、采用大臂、第一連桿、第二連桿和小臂組成的平行四邊形機(jī)構(gòu)以及第一連桿、第二連桿、第三連桿和小臂組成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，增加了其剛度，提高了其承載能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人的手臂升降機(jī)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人末端執(zhí)行器平動(dòng)保持機(jī)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人第一種工作狀態(tài)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人第二種工作狀態(tài)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人第三種工作狀態(tài)示意圖。
[0027]圖7為本發(fā)明所述的可控多連桿碼垛機(jī)器人第四種工作狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0029]—種可控多連桿碼垛機(jī)器人，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)架32、移動(dòng)平臺(tái)33、三角輔助架12、第一主動(dòng)桿3、第一連桿5、小臂10、末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器19、大臂25、第一輔助連桿8、第二輔助連桿16、第二連桿24、第三連桿22、第二主動(dòng)桿29、第四連桿27和法蘭盤21 ；
[0030]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架32通過第一旋轉(zhuǎn)副I連接在移動(dòng)平臺(tái)33上；
[0031]所述三角輔助架12第一連接端設(shè)有復(fù)合鉸鏈13，三角輔助架12第二連接端設(shè)有第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副11，三角輔助架12第三連接端設(shè)有第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副14 ；
[0032]所述第一主動(dòng)桿3 —端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副4連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架32上，第一主動(dòng)桿3另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副2與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副9與小臂10 —端連接，小臂10另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副17連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器19上；
[0033]所述大臂25下端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副30連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架32上，大臂25上端通過復(fù)合鉸鏈13連接在小臂10上，同時(shí)大臂25上端通過復(fù)合鉸鏈13與三角輔助架12第一端連接;
[0034]所述第一輔助連桿8 —端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副6連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架32上，第一輔助連桿8另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副11與三角輔助架12第二連接端連接，
[0035]所述第二輔助連桿16通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副14與三角輔助架12第三連接端連接，第二輔助連桿16另一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副18連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器19上；
[0036]所述第二連桿24 —端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副7連接在第一連桿5上；第二連桿24另一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副23與第三連桿22 —端連接，第三連桿22另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副15連接在小臂10上；
[0037]所述第二主動(dòng)桿29下端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副31連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架32上，第二主動(dòng)桿29另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副28與第四連桿27 —端連接，第四連桿27另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副26連接在大臂25上；
[0038]所述法蘭盤21通過第二旋轉(zhuǎn)副20連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器19上。
[0039]旋轉(zhuǎn)機(jī)架32由第一伺服電機(jī)控制，通過編程實(shí)現(xiàn)豎直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。所述法蘭盤21由第四伺服電機(jī)控制并通過第二旋轉(zhuǎn)副20連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器19上，可根據(jù)實(shí)際需要安裝不同的末端執(zhí)行器。第一主動(dòng)桿3由第二伺服電機(jī)控制，第二主動(dòng)桿29由第三伺服電機(jī)控制。
【權(quán)利要求】
1.一種可控多連桿碼垛機(jī)器人，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)架、移動(dòng)平臺(tái)、三角輔助架、第一主動(dòng)桿、第一連桿、小臂、末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器、大臂、第一輔助連桿、第二輔助連桿、第二連桿、第三連桿、第二主動(dòng)桿、第四連桿和法蘭盤； 所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架通過第一旋轉(zhuǎn)副連接在移動(dòng)平臺(tái)上； 所述三角輔助架第一連接端設(shè)有復(fù)合鉸鏈，三角輔助架第二連接端設(shè)有第十三轉(zhuǎn)動(dòng)畐IJ，三角輔助架第三連接端設(shè)有第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副； 所述第一主動(dòng)桿一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一主動(dòng)桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與小臂一端連接，小臂另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上； 所述大臂下端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，大臂上端通過復(fù)合鉸鏈連接在小臂上，同時(shí)大臂上端通過復(fù)合鉸鏈與三角輔助架第一端連接； 所述第一輔助連桿一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第一輔助連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與三角輔助架第二連接端連接， 所述第二輔助連桿通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與三角輔助架第三連接端連接，第二輔助連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上； 所述第二連桿一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第一連桿上；第二連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在小臂上； 所述第二主動(dòng)桿下端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，第二主動(dòng)桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在大臂上； 所述法蘭盤通過第二旋轉(zhuǎn)副連接在末端執(zhí)行器平動(dòng)保持器上。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK104493818SQ201410833097
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】蔡敢為, 王龍, 張 林, 關(guān)卓懷, 張永文, 朱凱君, 李智杰, 王麾, 石慧, 范雨, 黃院星, 王少龍 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)