一种具有平行四连杆机构的工业机器人制造技术

本发明专利技术涉及工业用机器人技术领域，提供了一种具有平行四连杆机构的工业机器人，包括：底座（1）；腰座（2）；驱动装置；大臂（5）；前臂（6）；以及第一连杆（7）、第二连杆（8）和第三连杆（9），在第一连杆（7）和第二连杆（8）之间安装有第一附加转动关节（10），第二连杆（8）和第三连杆（9）之间安装有第二附加转动关节（11），第三连杆（9）和前臂（6）之间安装有第三附加转动关节（12）；大臂（5）、前臂（6）、第一连杆（7）、第二连杆（8）、第三连杆（9）、第一附加转动关节（10）、第二附加转动关节（11）和第三附加转动关节（12）构成平行四连杆机构。本发明专利技术可补偿连杆的不平行，避免机构卡死。

【技术实现步骤摘要】
一种具有平行四连杆机构的工业机器人
本专利技术涉及工业用机器人
，特别是涉及一种具有平行四连杆机构的工业机器人。
技术介绍
目前平行四连杆机构被广泛应用在机器人领域中，例如用于搬运、码垛的机器人。平行四连杆机构具有结构简单、稳定性好、运动位置准确等优点，尤其适合产品的垂直抓取。但由于制造、装配等原因，使得平行四连杆机构不能绝对的平行，即使误差较小，这也会造成机构在运动到某个位置时出现卡死的状态。这将大大降低机器人在空间中的运动范围。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可避免平行四连杆机构卡死的工业机器人。本专利技术采用如下技术方案：一种具有平行四连杆机构的工业机器人，所述工业机器人包括：底座(1)；转动安装于所述底座(1)上的腰座(2)；安装于所述腰座(2)上的第一驱动装置和第二驱动装置；与所述腰座(2)转动连接的大臂(5)，所述第一驱动装置驱动大臂(5)一端相对腰座(2)转动；与所述大臂(5)另一端转动连接的前臂(6)；以及第一连杆(7)、第二连杆(8)和第三连杆(9)，在第一连杆(7)和第二连杆(8)之间安装有第一附加转动关节(10)，第二连杆(8)和第三连杆(9)之间安装有第二附加转动关节(11)，第三连杆(9)和前臂(6)之间安装有第三附加转动关节(12)；第一连杆(7)的两端分别与腰座(2)和第一附加转动关节(10)连接，第二连杆(8)的两端分别与第一附加转动关节(10)和第二附加转动关节(11)连接，第三连杆(9)的两端分别与第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)连接；所述大臂(5)、前臂(6)、第一连杆(7)、第二连杆(8)、第三连杆(9)、第一附加转动关节(10)、第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)构成平行四连杆机构；所述第二驱动装置驱动连杆(7)相对腰座(2)转动，进而通过所述平行四连杆机构使前臂(6)相对大臂(5)转动。进一步地，所述第一附加转动关节(10)包括中间连杆一(101)、轴承一(102)和轴承安装法兰一(103)；第二附加转动关节(11)包括中间连杆二(111)、轴承二(112)和轴承安装法兰二(113)；第三附加转动关节(12)包括中间连杆三(121)、轴承三(122)和轴承安装法兰三(123)；所述第一连杆(7)一端与腰座(2)转动连接，其转动轴线与所述第二驱动装置同轴，另一端与第一附加转动关节(10)的轴承安装法兰一(103)固定连接；第二连杆(8)的一端与第一附加转动关节(10)的中间连杆一(101)转动连接，另一端与第二附加转动关节(11)的轴承安装法兰二(113)固定连接；第三连杆(9)的一端与第二附加转动关节(11)的中间连杆二(111)固定连接，另一端与第三附加转动关节(12)的中间连杆三(121)转动连接；第三附加转动关节(12)的轴承安装法兰三(123)与前臂(6)后端固定连接。进一步地，所述轴承一(102)包括外圈一(1021)、内圈一(1022)和滚子一(1023)；轴承三(122)包括外圈三(1221)、内圈三(1222)和滚子三(1223)。进一步地，所述第一附加转动关节(10)的轴承安装法兰一(103)及中间连杆一(101)分别与轴承一(102)的内圈一(1022)、外圈一(1021)通过螺栓固定连接，轴承一(102)的内圈一(1022)和外圈一(1021)可相对转动；所述第二附加转动关节(11)的轴承安装法兰二(113)及中间连杆二(111)分别与轴承二(112)的内圈二(1122)、外圈二(1121)通过螺栓固定连接，轴承二(112)的内圈二(1122)和外圈二(1121)可相对转动；所述第三附加转动关节(12)的轴承安装法兰三(123)及中间连杆三(121)分别与轴承三(122)的内圈三(1222)、外圈三(1221)通过螺栓固定连接，轴承(122)的内圈三(1222)和外圈三(1221)可相对转动。进一步地，所述第一附加转动关节(10)、第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)的关节转动轴线垂直于第二驱动装置的轴线并位于所述平行四连杆机构所在的平面内；第一附加转动关节(10)和第三附加转动关节(12)的关节转动轴线与第二附加转动关节(11)的关节转动轴线在平行四连杆机构所在的平面内垂直。进一步地，所述第二连杆(8)和第三连杆(9)为L形连杆。进一步地，所述前臂(6)的下端通过一传动销结构与大臂(5)另一端转动连接。进一步地，所述第一驱动装置为驱动电机一(3)，第二驱动装置为驱动电机二(4)，驱动电机一(3)和驱动电机二(4)分别安装于腰座(2)的两侧。进一步地，在所述底座(1)内部还设有一驱动部件，所述驱动部件驱动所述腰座(2)相对底座(1)转动。进一步地，所述驱动部件为驱动电机。与现有技术相比，本专利技术在具有平行四连杆机构的机器人中，在其三个连杆处分别增加一个附加的转动关节，补偿平行四连杆机构的不平行，避免了机构在运动过程中出现卡死现象，有效增大了机器人在空间中的运动范围，同时由于增加的附加转动关节在平行四连杆机构所构成的平面内不会增加多余的自由度，因此不会影响机器人的运动。【附图说明】图1是本专利技术实施例中机器人的整体结构图；图2是本专利技术实施例中机器人的侧面结构图；图3是第一附加转动关节10的结构图；图4是第二附加转动关节11的结构图；图5是第三附加转动关节12的结构图；图6a是用于附加转动关节的轴承的上部视图；图6b是用于附加转动关节的轴承的侧面剖视图。附图标记如下：1-底座，2-腰座，3-驱动电机一，4-驱动电机二，5-大臂，6-前臂，7-第一连杆，8-第二连杆，9-第三连杆，10-第一附加转动关节，11-第二附加转动关节，12-第三附加转动关节，101-中间连杆一，102-轴承一，103-轴承安装法兰一，1021-外圈一，1022-内圈一，1023-滚子一，111-中间连杆二，112-轴承二，113-轴承安装法兰二，1121-外圈二，1122-内圈二，1123-滚子二，121-中间连杆三，122-轴承三，123-轴承安装法兰三，1221-外圈三，1222-内圈三，1223-滚子三。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1、2所示，本专利技术实施例提供了一种具有平行四连杆机构的工业机器人，包括底座1，腰座2，第一驱动装置，第二驱动装置，大臂5，前臂6，三个连杆和三个附加转动关节。机器人底座1上转动安装有腰座2，通过适当地在底座1内部施加驱动，可使腰座2转动，本实施例中在底座1内部设有一驱动部件(例如但不限于驱动电机，图中未示出)，驱动部件可驱动腰座2相对底座1转动。腰座2上安装有两个驱动装置，本实施例中在腰座2两侧分别安装有驱动电机一3(即第一驱动装置)和驱动电机二4(即第二驱动装置)。大臂5一端与腰座2可转动地连接，通过驱动电机一3可驱动大臂5相对腰座2转动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有平行四连杆机构的工业机器人，其特征在于，所述工业机器人包括：底座（1）；转动安装于所述底座（1）上的腰座（2）；安装于所述腰座（2）上的第一驱动装置和第二驱动装置；与所述腰座（2）转动连接的大臂（5），所述第一驱动装置驱动大臂（5）一端相对腰座（2）转动；与所述大臂（5）另一端转动连接的前臂（6）；以及第一连杆（7）、第二连杆（8）和第三连杆（9），在第一连杆（7）和第二连杆（8）之间安装有第一附加转动关节（10），第二连杆（8）和第三连杆（9）之间安装有第二附加转动关节（11），第三连杆（9）和前臂（6）之间安装有第三附加转动关节（12）；第一连杆（7）的两端分别与腰座（2）和第一附加转动关节（10）连接，第二连杆（8）的两端分别与第一附加转动关节（10）和第二附加转动关节（11）连接，第三连杆（9）的两端分别与第二附加转动关节（11）和第三附加转动关节（12）连接；所述大臂（5）、前臂（6）、第一连杆（7）、第二连杆（8）、第三连杆（9）、第一附加转动关节（10）、第二附加转动关节（11）和第三附加转动关节（12）构成平行四连杆机构；所述第二驱动装置驱动连杆（7）相对腰座（2）转动，进而通过所述平行四连杆机构使前臂（6）相对大臂（5）转动。...

【技术特征摘要】
1.一种具有平行四连杆机构的工业机器人，所述工业机器人包括：底座(1)；转动安装于所述底座(1)上的腰座(2)；安装于所述腰座(2)上的第一驱动装置和第二驱动装置；与所述腰座(2)转动连接的大臂(5)，所述第一驱动装置驱动大臂(5)一端相对腰座(2)转动；与所述大臂(5)另一端转动连接的前臂(6)；所述的具有平行四连杆机构的工业机器人，其特征在于：具有第一连杆(7)、第二连杆(8)和第三连杆(9)；在第一连杆(7)和第二连杆(8)之间安装有第一附加转动关节(10)，第二连杆(8)和第三连杆(9)之间安装有第二附加转动关节(11)，第三连杆(9)和前臂(6)之间安装有第三附加转动关节(12)；第一连杆(7)的两端分别与腰座(2)和第一附加转动关节(10)连接，第二连杆(8)的两端分别与第一附加转动关节(10)和第二附加转动关节(11)连接，第三连杆(9)的两端分别与第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)连接；所述大臂(5)、前臂(6)、第一连杆(7)、第二连杆(8)、第三连杆(9)、第一附加转动关节(10)、第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)构成平行四连杆机构；所述第二驱动装置驱动连杆(7)相对腰座(2)转动，进而通过所述平行四连杆机构使前臂(6)相对大臂(5)转动；所述第一附加转动关节(10)、第二附加转动关节(11)和第三附加转动关节(12)的关节转动轴线垂直于第二驱动装置的轴线并位于所述平行四连杆机构所在的平面内；第一附加转动关节(10)和第三附加转动关节(12)的关节转动轴线与第二附加转动关节(11)的关节转动轴线在平行四连杆机构所在的平面内垂直。2.如权利要求1所述的工业机器人，其特征在于，所述第一附加转动关节(10)包括中间连杆一(101)、轴承一(102)和轴承安装法兰一(103)；第二附加转动关节(11)包括中间连杆二(111)、轴承二(112)和轴承安装法兰二(113)；第三附加转动关节(12)包括中间连杆三(121)、轴承三(122)和轴承安装法兰三(123)；所述第一连杆(7)一端与腰座(2)转动连接，其转动轴线与所述第二驱动装置同轴，另一端与第一附加转动关节(10)的轴承安装法兰一(103)固定连接；第二连杆(8)的一端与第一附加转动关节(10)的中间连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学威，徐方，张鹏，曲道奎，何元一，管莉娜，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21