一种拼插式六自由度关节型工业机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种拼插式六自由度关节型工业机器人，包括第一转动关节(1)、第二转动关节(2)、第三转动关节(3)、第四转动关节(4)、第五转动关节(5)和第六转动关节(6)，各关节本体采用采用拼插方式安装。第一转动关节(1)、第二转动关节(2)、第三转动关节(3)、第五转动关节(5)的动力传递方式是由伺服电机、减速机、同步轮、同步带、张紧机构实现，第四转动关节(4)、第六转动关节(6)的动力传递方式电机直接驱动法兰轴方式实现。本实用新型专利技术具有结构简单、制造成本低、性能稳定可靠、精度高、适用度广等优点，可有效改善我国工业机器人机械本体重量大、成本高等问题。

A six degree of freedom joint type industrial robot

The utility model relates to a joint type six degree of freedom joint type industrial robot, which includes a first rotating joint (1), a second rotating joint (2), a third rotating joint (3), a fourth rotating joint (4), a fifth rotating joint (5) and a sixth rotating joint (6). The joint body is installed in the way of splicing. The power transfer mode of the first rotation joint (1), the second rotation joint (2), the third rotation joint (3) and the fifth rotation joint (5) is realized by the servo motor, the reducer, the synchronous wheel, the synchronous belt and the tensioning mechanism. The power transfer mode of the fourth rotating joint (4) and sixth rotating joint (6) is realized directly by the motor drive flange shaft. . The utility model has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, stable and reliable performance, high precision and wide application, and can effectively improve the heavy weight and high cost of the industrial robot machinery in our country.

【技术实现步骤摘要】
一种拼插式六自由度关节型工业机器人
本技术属于工业机械领域，特别涉及一种用于工业自动化现场具有搬运、码垛等作业功能的工业机械装置，尤指一种六自由度工业关节型机器人。
技术介绍
工业机器人集机构学、机械工程技术、计算机科学技术、电子工程技术、信息传感器技术、控制理论、人工智能学、仿生学等学科于一体，是靠自身所携带的动力和控制器来自动执行工作一种自动化机器，并且能对一些突发工况做出相应动作的机器装置。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，在三维空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备。近年来，随着制造工业的迅猛发展，工业机器人已经成为世界各国提高生产效率、稳定和提高生产质量、改善劳动条件的必要技术手段。我国正处于工业化过程中，生产手段必然要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革，工业制成品也将经历数量、品质、柔性低成本的发展阶段，目前制造业普遍需要技术和设备升级改造，以增强竞争力，提高经济效益，因此，我国机器人产业的发展空间很大，市场前景美好，把握好我国工业机器人研究的相关进展十分重要。但是，现在的工业机器人仍有一些问题限制其更广泛的应用，例如工业机器人机械结构本体多以铸造为主，重量大，同时制造成本大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种拼插式六自由度关节型工业机器人。六自由度关节型工业机器人本体采用拼插方式安装，伺服驱动系统的驱动方式为伺服电机驱动，具有结构简单、制造成本低、性能稳定可靠、精度高、适用度广等优点，可有效改善我国工业机器人机械本体重量大、成本高等问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种拼插式六自由度工业关节型机器人，包括第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节第四转动关节、第五转动关节、六转动关节，所述的第一转动关节中的轴承回转圆台支撑体是通过轴承回转圆台支撑体立板I、II、III自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度，进一步通过轴承回转圆台支撑体立板定位孔将回转轴支撑底板、轴承回转圆台支撑体上板连接构成一个整体；所述的第二转动关节中的第二机械臂包括第二机械臂立板I、II与轴承回转圆台，通过定位槽固接在一起构成第二机械臂，进一步进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度；第三转动关节中的第三机械臂包括第三机械臂后板、第三机械臂侧板I、II、第三机械臂底板，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度；所述的第四转动关节中的第四机械臂包括侧板I、II、底板、前板I、II、顶板，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度；所述的第五转动关节中的第五机械臂包括第五机械臂后板、第五机械臂侧板I、II、第五机械臂底板，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度，构成第五机械臂；所述的第六转动关节中的第六机械臂包括第六机械臂侧板I、II、第六机械臂底板、第六机械臂前板，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起以增强强度；所述的各关节中的机械臂均采用板材拼插安装后焊接方式完成，以降低铸造工艺的成本。所述的第一转动关节，包含机器人的底座、回转轴支撑底板、铸直角I、第一伺服电机固定板支架、电机固定底板、同步轮I、II、第一减速机、第一伺服电机、轴承回转圆台、交叉滚子轴承、轴承回转圆台支撑体上板、轴承回转圆台支撑体立板I、II、III及回转轴、法兰轴承I、张紧轮I、同步带I；所述的第二机械臂立板I、II插入到轴承回转圆台上的第二机械臂定位槽后用铸直角II固联在一起，并对其焊接后构成一个整体，形成第二机械臂；所述的第一转动关节通过第一伺服电机的输出轴与第一减速机相连接，其动力通过同步轮I、II、张紧轮I、同步带I来实现第二机械臂及第二机械臂上相关机构能在轴承回转圆台上水平自由转动。所述的第二转动关节，包含第二机械臂立板I、II、第二伺服电机的输出轴与第二减速机、同步轮III、IV、张紧轮II、同步带II、法兰轴承I、II、推力球轴承I、II、法兰轴I、II、卡簧槽、铸直角II；所述的第二伺服电机的输出轴与第二减速机相连接，穿过第二机械臂立板I，固定在第二机械臂立板II上，同步轮III通过键配合固定在第二减速机的输出轴上，同步轮III、同步轮IV、张紧轮II、同步带II相连接来实现第三机械臂及第三机械臂上相关机构的转动。所述的第三转动关节，包含第三机械臂后板、侧板I、II、第三机械臂底板、第三伺服电机、第三减速机、同步轮V、VI、张紧轮III、同步带III、第四机械臂侧板I、II、第四机械臂底板、第四机械臂前板I、II、第四机械臂顶板；所述的第三伺服电机的输出轴与第三减速机相连接，穿过第三机械臂侧板I，固定在第三机械臂侧板II上，通过同步轮V、VI、同步带III、张紧轮III实现第四机械臂及第四机械臂上相关机构转动。所述的第四转动关节，包含第四机械臂侧板I、II、第四机械臂底板、第四机械臂前板I、II、第四机械臂顶板、第四伺服电机、第四减速机、交叉滚子轴承II、法兰轴、法兰轴承VI、VII；所述的通过第四伺服电机的输出轴与第四减速机、法兰轴、交叉滚子轴承II相连接，其所传输的动力实现第五机械臂及第五机械臂上相关机构转动。所述的第五转动关节，包含第五机械臂后板、第五机械臂侧板I、II、第五机械臂底板、第五伺服电机、第五减速、同步轮I、II、同步带IV、张紧轮IV，第五伺服电机的输出轴与第五减速机所传输的动力经同步轮I、II、同步带IV、张紧轮IV来实现第六机械臂及第六机械臂上相关机构的转动。所述的第六转动关节，包含第六机械臂前板、第六机械臂侧板I、II、第六机械臂底板、步进电机、法兰轴、交叉滚子轴承III，通过步进电机输出轴的转动来带动执行机构的旋转；作为执行机构采用机械手爪，通过手爪夹持机构组合实现。本技术的有益效果：由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术通过拼插实现了关节型工业机器人机械结构本体的安装，减轻了工业机器人本体的重量，降低了由于现有铸造工艺的成本，且通过多个关节的转动能实现任意轨迹作业，且各个关节自由转动连接、分别控制的方式，根据实际的工作需要，可在机器人安装工具部安装相应的工具以适应相应的工作需求，作业适应性强，适应度广。附图说明：图1为本技术六自由度关节型工业机器人示意图；图2为第一转动关节结构示意图；图3为第一转动关节结构分解示意图；图4为第一转动关节支撑结构示意图；图5为第二转动关节结构示意图；图6为第二转动关节结构分解示意图；图7为第三机械臂结构示意图；图8为第三转动关节法兰轴示意图；图9为第三转动关节、第四转动关节结构示意图；图10第四机械臂结构示意图；图11第四转动关节、第五转动关节、第六转动关节结构示意图；图12第五机械臂、第六机械臂法兰连接局部示意图；图13第五机械臂结构示意图；图14第六机械臂结构示意图。图中：1、第一转动关节；2、第二转动关节；3、第三转动关节；4、第四转动关节；5、第五转动关节；6、第六转动关节；101、底座；102、回转轴支撑底板；103、铸直角I；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拼插式关节型工业机器人，其特征在于：包括第一转动关节(1)、第二转动关节(2)、第三转动关节(3)、第四转动关节(4)、第五转动关节(5)、第六转动关节(6)，所述的各关节中的机械臂结构均采用板材拼插安装后焊接方式完成；所述的第一转动关节(1)中的轴承回转圆台支撑体是通过轴承回转圆台支撑体立板I、II、III(114、115、116)自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起，进一步通过轴承回转圆台支撑体立板定位孔(121)将回转轴支撑底板(102)、轴承回转圆台支撑体上板(113)连接构成一个整体；所述的第二转动关节(2)中的第二机械臂包括第二机械臂立板I、II(201、202)与轴承回转圆台(110)，通过定位槽(111)固接在一起构成第二机械臂，进一步进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第三转动关节(3)中的第三机械臂包括第三机械臂后板(301)、第三机械臂侧板I、II(302、303)、第三机械臂底板(304)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第四转动关节(4)中的第四机械臂包括第四机械臂侧板I、II(401、402)、第四机械臂底板(411)、第四机械臂前板I、II(405、408)、第四机械臂顶板(412)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第五转动关节(5)中的第五机械臂包括第五机械臂后板(501)、第五机械臂侧板I、II(502、503)、第五机械臂底板(514)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起，构成第五机械臂。...

【技术特征摘要】
1.一种拼插式关节型工业机器人，其特征在于：包括第一转动关节(1)、第二转动关节(2)、第三转动关节(3)、第四转动关节(4)、第五转动关节(5)、第六转动关节(6)，所述的各关节中的机械臂结构均采用板材拼插安装后焊接方式完成；所述的第一转动关节(1)中的轴承回转圆台支撑体是通过轴承回转圆台支撑体立板I、II、III(114、115、116)自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起，进一步通过轴承回转圆台支撑体立板定位孔(121)将回转轴支撑底板(102)、轴承回转圆台支撑体上板(113)连接构成一个整体；所述的第二转动关节(2)中的第二机械臂包括第二机械臂立板I、II(201、202)与轴承回转圆台(110)，通过定位槽(111)固接在一起构成第二机械臂，进一步进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第三转动关节(3)中的第三机械臂包括第三机械臂后板(301)、第三机械臂侧板I、II(302、303)、第三机械臂底板(304)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第四转动关节(4)中的第四机械臂包括第四机械臂侧板I、II(401、402)、第四机械臂底板(411)、第四机械臂前板I、II(405、408)、第四机械臂顶板(412)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起；所述的第五转动关节(5)中的第五机械臂包括第五机械臂后板(501)、第五机械臂侧板I、II(502、503)、第五机械臂底板(514)，通过自身所具有矩形止口拼插成一个独立的整体，并在拼插接口处进行螺栓连接后焊接在一起，构成第五机械臂。2.根据权利要求1所述的一种拼插式关节型工业机器人，其特征在于：所述的第一转动关节(1)，包括机器人的底座(101)、回转轴支撑底板(102)、铸直角I(103)、第一伺服电机固定板支架(104)、电机固定底板(105)、同步轮I、II(106、107)、第一减速机(108)、第一伺服电机(109)、轴承回转圆台(110)、交叉滚子轴承I(112)、轴承回转圆台支撑体上板(113)、轴承回转圆台支撑体立板I、II、III(114、115、116)及回转轴(117)、法兰轴承I(118)、张紧轮I(119)、同步带I(120)，第一转动关节(1)通过第一伺服电机(109)的输出轴与第一减速机(108)相连接，其动力通过同步轮I、II(106、107)、张紧轮I(119)、同步带I(120)来实现第二机械臂及第二机械臂上相关机构能在轴承回转圆台(110)上水平自由转动。3.根据权利要求1所述的一种拼插式关节型工业机器人，其特征在于：所述的第二转动关节(2)，包含第二机械臂立板I、II(201、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新星，柳虹亮，张邦成，王平，范大川，程廷海，姜大伟，庞在祥，高智，陈延伟，李慧，于保军，孙建伟，何丽鹏，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22