一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人制造技术

一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，包括两条相互平行的行走底座，所述两个行走底座的上方分别设有一个X轴行走机构；还包括设在各X轴行走机构上方的框架立柱；两个框架立柱之间通过行走横梁连接；所述行走横梁上设有Y轴行走机构；还包括Z轴行走机构，Z轴行走机构固定在Y轴行走机构的一侧；还包括B轴旋转机构，所述B轴旋转机构固定在Z轴行走机构的下方；还包括A轴旋转机构，所述A轴旋转机构设在B轴旋转机构的下方；所述B轴旋转机构、A轴旋转机构均采用伺服电机与RV减速机连接进行动力输出。本发明专利技术不仅可以完成5个自由度的运动操作；而且通过采用RV减速机，增加了A轴、B轴旋转控制的精度，更利于实现复杂曲面的加工工作。

A Longmen type five axis robot with a RV reducer

Using a RV reducer Longmen type five axis robot, including two parallel walking base, above the two walking base are respectively provided with a walking mechanism also includes a X axis; located in the X axis frame upright walking mechanism above; between the two frame columns connected by walking the walking beam; the Y axis is arranged on the beam walking mechanism; also includes the Z axis Z axis walking mechanism, walking mechanism is fixed on one side of the Y axis of the walking mechanism; also includes a B axis rotation mechanism, the B axis rotation mechanism fixed on the bottom of the Z axis of the walking mechanism; also includes a A axis rotating mechanism is arranged below the A axis rotation mechanism located in the B axis rotation mechanism; the B axis rotation mechanism, A axis rotation mechanism adopts RV reducer and servo motor is connected with the power output. The invention can not only complete 5 degrees of freedom movement operation, but also increase the accuracy of the A axis and the B axis rotation control by adopting the RV reducer, which is more conducive to the realization of the complex curved surface processing.

【技术实现步骤摘要】
一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人
本专利技术属于机器人领域，特别是涉及一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，本专利技术具备多自由度操作的多维度机构，可实现龙门式加工（满足铣、镗、钻、绞、攻丝等工序）、打磨、喷涂、涂胶、切割、搬运、转配、焊接等功能，应用于工业制造的各种领域。
技术介绍
目前市场上主要是3轴龙门式结构，只能实现单面工作，不能自由实现复杂曲面的加工工作。如果需要多面工作，大多采用机械式操作，或采用手工方式更换加工结构，更换时间长，校对比较麻烦，可工作角度较少，只能满足单一功能的要求。在龙门式加工中心、切割等应用方面偶有五轴联动机器人，但都是小负载。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，提供一种可进行多自由度操作的龙门式机器人，可自由实现复杂曲面的加工工作。本专利技术是这样实现的：一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，包括两条相互平行的行走底座，所述两个行走底座的上方分别设有一个X轴行走机构；还包括设在各X轴行走机构上方的框架立柱；两个框架立柱之间通过行走横梁连接；所述行走横梁上设有Y轴行走机构；还包括Z轴行走机构，所述Z轴行走机构固定在Y轴行走机构的一侧；还包括B轴旋转机构，所述B轴旋转机构固定在Z轴行走机构的下方，所述B轴旋转机构以Z轴方向为旋转轴旋转；还包括A轴旋转机构，所述A轴旋转机构设在B轴旋转机构的下方，所述A轴旋转机构以X轴方向为旋转轴旋转，所述A轴旋转机构上安装有用于加工的辅助装置；所述B轴旋转机构设有B伺服电机和第一RV减速机，所述B伺服电机与第一RV减速机的输入端连接，所述第一RV减速机的输出端与所述B轴旋转机构的旋转端连接，所述A轴旋转机构设有A伺服电机和第二RV减速机，所述A伺服电机与第二RV减速机的输入端连接，所述第二RV减速机的输出端与所述A轴旋转机构的旋转端连接。采用上述技术方案的龙门式五轴机器人，不仅可以完成X轴、Y轴、Z轴的直线运动，还可以进行A轴、B轴旋转，具备5个自由度的操作；而且通过在龙门式机器人中采用RV减速机，增加了A轴、B轴旋转控制的精度，更利于实现复杂曲面的加工工作。作为本专利技术的进一步改进，所述Z轴行走机构的下方固定有B轴固定板，所述第一RV减速机固定在B轴固定板上，所述B轴旋转机构的旋转端包括第一滚柱交叉轴承,所述B轴固定板与第一滚柱交叉轴承的外圈从上到下固定连接，所述第一RV减速机的输出端、第一滚柱交叉轴承的内圈、A轴旋转机构从上到下固定连接。采用上述技术方案的B轴旋转机构，（1）通过RV减速机提高了B轴旋转控制精度；（2）通过将RV减速机与B轴固定板固定，同时RV减速机与B轴固定板分别与滚柱交叉轴承的内外圈固定，减小了其他方向的应力影响，提高了旋转时候的稳定性。作为本专利技术的进一步改进，所述A轴旋转机构还包括A轴支撑板，所述A轴支撑板与第一滚柱交叉轴承的内圈连接，所述A轴支撑板包括A轴主支撑板和A轴辅支撑板，所述A轴旋转机构的旋转端包括A轴夹持板,所述第二RV减速机的输出端与A轴夹持板连接，所述A轴夹持板设在所述A轴主支撑板和A轴辅支撑板之间,所述用于加工的辅助装置设在所述A轴夹持板内。作为本专利技术的进一步改进，所述A轴旋转机构的旋转端还包括第二滚柱交叉轴承，所述第二滚柱交叉轴承的外圈与所述A轴辅支撑板固定，所述第二滚柱交叉轴承的内圈与所述A轴夹持板固定。采用上述技术方案的A轴旋转机构，（1）利用滚柱交叉轴承减小了其他方向的应力影响，提高了旋转时候的稳定性；（2）可以根据加工需要选择合适的用于加工的辅助装置和合适的夹持板，实现龙门式加工（满足铣、镗、钻、绞、攻丝等工序）、打磨、喷涂、涂胶、切割、搬运、转配、焊接等功能。作为本专利技术的进一步改进，所述B轴旋转机构的旋转角度为360°，所述A轴旋转机构的旋转角度为360°，所述用于加工的辅助工具包括电主轴。作为本专利技术的进一步改进，所述X轴行走机构包括设在各行走底座上的齿轮、齿条、X导轨和X滑块，以及设在各框架立柱内设有X伺服电机、第三RV减速机；所述齿条、X导轨均沿着X轴方向铺设；所述各框架立柱的底部设有行走滑动底板，所述第三RV减速机固定在行走滑动底板上；所述X伺服电机、第三RV减速机、齿轮从上到下依次连接，所述齿轮沿着齿条啮合运动，所述各行走滑动底板的下方与X滑块连接，所述X滑块沿着X导轨运动。采用上述技术方案的X轴行走机构，（1）采用双行走底座作为整个设备的支撑底座，更加稳固；（2）通过RV减速机实现双行走底座上的X行走机构同时沿着X轴方向运动，实现了X轴行走机构的控制精度。作为本专利技术的进一步改进，所述Y轴行走机构包括设在行走横梁上的Y伺服电机、丝杆传动构件、Y导轨和Y滑块，所述丝杆传动构件、Y导轨均沿着Y轴方向铺设，所述行走横梁上设有Y轴滑板，所述Y伺服电机、丝杆传动构件与Y轴滑板依次连接；所述Y轴滑板通过Y滑块与Y导轨连接。作为本专利技术的进一步改进，所述Y导轨包括第一Y导轨、第二Y导轨、第三Y导轨，所述Y滑块包括第一Y滑块、第二Y滑块、第三Y滑块；所述Y轴滑板包括Y轴横行滑板和Y轴立式滑板，所述Y轴横行滑板和Y轴立式滑板垂直连接，所述Y轴横行滑板通过第一Y滑块与第一Y导轨连接，所述Y轴横行滑板通过第二滑块与第二Y导轨连接，所述Y轴立式滑板通过第三Y滑块与第三Y导轨连接。采用上述技术方案的Y轴行走机构，通过三个导轨的同时运行，保证了Y轴滑板运动时候的稳定性。作为本专利技术的进一步改进，所述Z轴行走机构包括设在Y轴立式滑板中部的Z伺服电动缸，以及分别设在Y轴立式滑板两侧的Z导轨、Z滑块、Z轴上下移动连接板，所述Z伺服电动缸的输出轴、各Z导轨均沿着Z轴方向铺设，所述各Z轴上下移动连接板通过各Z滑块与各Z导轨连接，所述Z轴行走机构还包括Z轴下连接板,所述Z伺服电动缸的输出轴、各Z轴上下移动连接板的下方均固定在Z轴下连接板上。作为本专利技术的进一步改进，所述Z伺服电动缸包括电连接的Z伺服电机和Z减速机，所述Z轴行走机构还包括Z轴中连接板和Z轴上连接板，两个Z轴上下移动连接板的中部和上方分别通过Z轴中连接板、Z轴上连接板进行连接。采用上述技术方案的Z轴行走机构，（1）使用市面上的伺服电动缸，降低本专利技术的组装成本；（2）通过中间为动力输出轴，两侧为导轨的结构设计，防止除了Z轴方向的其他应力方向对动力输出轴的影响，提高Z轴行走机构的控制精度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）不仅可以完成X轴、Y轴、Z轴的直线运动，还可以进行A轴、B轴旋转，具备5个自由度的操作。（2）通过在龙门式机器人中采用RV减速机，增加了A轴、B轴、X轴运动控制的精度，更利于实现复杂曲面的加工工作。（3）采用多导轨的结构设计保证了运动方向的精度；采用滚柱交叉轴承减小其他方向应力的影响。附图说明图1是本专利技术提供的一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人的结构示意图。图2是本专利技术提供了一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人的局部结构示意图。附图标记：1-行走底座，2-框架立柱，3-行走横梁，4-用于加工的辅助装置，5-B伺服电机，6-第一RV减速机，7-A伺服电机，8-第二RV减速机，9-B轴固定板，10-第一滚柱交叉轴承，11-A轴主支撑板，12-A轴辅支撑板，13-A轴夹持板，14-第二滚柱交叉轴承，15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，包括两条相互平行的行走底座（1），所述两个行走底座（1）的上方分别设有一个X轴行走机构；还包括设在各X轴行走机构上方的框架立柱（2）；两个框架立柱（2）之间通过行走横梁（3）连接；所述行走横梁（3）上设有Y轴行走机构；还包括Z轴行走机构，所述Z轴行走机构固定在Y轴行走机构的一侧；还包括B轴旋转机构，所述B轴旋转机构固定在Z轴行走机构的下方，所述B轴旋转机构以Z轴方向为旋转轴旋转；还包括A轴旋转机构，所述A轴旋转机构设在B轴旋转机构的下方，所述A轴旋转机构以X轴方向为旋转轴旋转，所述A轴旋转机构上安装有用于加工的辅助装置（4）；所述B轴旋转机构设有B伺服电机（5）和第一RV减速机（6），所述B伺服电机（5）与第一RV减速机（6）的输入端连接，所述第一RV减速机（6）的输出端与所述B轴旋转机构的旋转端连接，所述A轴旋转机构设有A伺服电机（7）和第二RV减速机（8），所述A伺服电机（7）与第二RV减速机（8）的输入端连接，所述第二RV减速机（8）的输出端与所述A轴旋转机构的旋转端连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，包括两条相互平行的行走底座（1），所述两个行走底座（1）的上方分别设有一个X轴行走机构；还包括设在各X轴行走机构上方的框架立柱（2）；两个框架立柱（2）之间通过行走横梁（3）连接；所述行走横梁（3）上设有Y轴行走机构；还包括Z轴行走机构，所述Z轴行走机构固定在Y轴行走机构的一侧；还包括B轴旋转机构，所述B轴旋转机构固定在Z轴行走机构的下方，所述B轴旋转机构以Z轴方向为旋转轴旋转；还包括A轴旋转机构，所述A轴旋转机构设在B轴旋转机构的下方，所述A轴旋转机构以X轴方向为旋转轴旋转，所述A轴旋转机构上安装有用于加工的辅助装置（4）；所述B轴旋转机构设有B伺服电机（5）和第一RV减速机（6），所述B伺服电机（5）与第一RV减速机（6）的输入端连接，所述第一RV减速机（6）的输出端与所述B轴旋转机构的旋转端连接，所述A轴旋转机构设有A伺服电机（7）和第二RV减速机（8），所述A伺服电机（7）与第二RV减速机（8）的输入端连接，所述第二RV减速机（8）的输出端与所述A轴旋转机构的旋转端连接。2.根据权利要求1所述的采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，所述Z轴行走机构的下方固定有B轴固定板（9），所述第一RV减速机（6）固定在B轴固定板（9）上，所述B轴旋转机构的旋转端包括第一滚柱交叉轴承（10）,所述B轴固定板（9）与第一滚柱交叉轴承（10）的外圈从上到下固定连接，所述第一RV减速机（6）的输出端、第一滚柱交叉轴承（10）的内圈、A轴旋转机构从上到下固定连接。3.根据权利要求2所述的采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，所述A轴旋转机构还包括A轴支撑板，所述A轴支撑板与第一滚柱交叉轴承（10）的内圈连接，所述A轴支撑板包括A轴主支撑板（11）和A轴辅支撑板（12），所述A轴旋转机构的旋转端包括A轴夹持板（13）,所述第二RV减速机（8）的输出端与A轴夹持板（13）连接，所述A轴夹持板（13）设在所述A轴主支撑板（11）和A轴辅支撑板（12）之间,所述用于加工的辅助装置（4）设在所述A轴夹持板（13）内。4.根据权利要求3所述的采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，所述A轴旋转机构的旋转端还包括第二滚柱交叉轴承（14），所述第二滚柱交叉轴承（14）的外圈与所述A轴辅支撑板（12）固定，所述第二滚柱交叉轴承（14）的内圈与所述A轴夹持板（13）固定。5.根据权利要求4所述的采用RV减速机的龙门式五轴机器人，其特征在于，所述B轴旋转机构的旋转角度为360°，所述A轴旋转机构的旋转角度为360°，所述用于加工的辅助工具（4）包括电主轴。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵峰，
申请(专利权)人：赵峰，
类型：发明
国别省市：广东,44