一种含闭环子链的多连杆焊接机器人制造技术

一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，包括一个串联的执行机构主链和一个闭环执行机构子链。所述串联的执行机构主链可控制主链连杆在四杆机构闭环子链所在平面内运动，主动臂和机身的运动可实现动平台的空间运动。本实用新型专利技术通过多个机器人臂和多个连杆进行控制，从而实现末端执行器的空间运动，末端执行器运动惯量小，动力学性能好，机构整体可靠性高，且机构具有结构紧凑，控制简单、工作空间大的优点，能作用于多种工业焊接场合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业机器人领域，特别是一种含闭环子链的多连杆焊接机器人。
技术介绍
焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接的工业机器人，主要用于工业自动化领域。传统的串联机器人具有结构简单、成本低、工作空间大等优点，相对而言串联机器人刚度低，不能应用于高速，大承载的场合；并联机器人和传统的串联机器人相比较，具有无累积误差、精度较高、结构紧凑、承载能力大、刚度高且末端执行器惯性小等特点，驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；但是并联机器人的明显缺点是工作空间小和结构复杂。工程上现有的带有局部闭链的操作机如M0T0MAN-K10并没有解决工业机器人存在的问题。本技术所提供的一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，重量轻，结构紧凑，刚度好，承载力大，工作空间大，变胞焊接机器人不仅能满足工业生产焊接作业，同时也节省了大量的劳动力，节约开支。含有闭环子链的并联机器人的性能比一般的并联机构更加优越，具有工作空间大、刚度高、承载能力强、惯量小和末端执行器精度高等优点，能应用在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中，有效的的提高劳动效率，在产品质量和稳定性方面有很大提尚。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，过多个机器人臂和多个连杆进行控制，从而实现末端执行器的空间运动，末端执行器运动惯量小，动力学性能好，机构整体可靠性高，且机构具有结构紧凑，控制简单、工作空间大的优点，能作用于多种工业焊接场合，可以解决传统串联机器人关于所需力矩大，刚度低和工作空间小的缺点。本技术通过以下技术方案达到上述目的:一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，由执行机构主链和执行机构子链组成，其结构和连接方式为:所述执行机构主链由机身、主动臂、第一摇臂、第二摇臂、第一连杆、第二连杆、旋转臂、活动臂及执行器组成，机身第一个连接端通过第一转动副连接在机架上，机身第二个连接端通过第二转动副与主动臂第一个连接端连接，第一摇臂第一个连接端通过第三转动副与主动臂第二个连接端接，第二摇臂第一个连接端通过第四转动副与主动臂第三个连接连接，第一摇臂第二个连接端通过第五转动副与第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第六转动副与第二摇臂第二个连接端连接，第一摇臂第三个连接端通过第七转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第八转动副与第二摇臂第三个连接端连接，第二摇臂第四个连接端通过第九转动副与旋转臂一端连接，旋转臂另一端通过第十转动副与活动臂一端连接，活动臂一端通过第十一转动副与执行器连接。所述执行机构子链由第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆及第七连杆组成，第三连杆一端通过第十二转动副与机身第三个连接端连接，第三连杆另一端通过第十三转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十四转动副与主动臂第四个连接端连接，第五连杆一端通过第十四转动副与机身第三个连接端连接，第五连杆另一端通过第十五转动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十六转动副与第七连杆一端连接，第七连杆另一端通过第十七转动副与主动臂第五个连接端连接。所述第一转动副垂直于机架，第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副、第十五转动副、第十六转动副、第十七转动副旋转轴线相互平行。本技术的突出优点在于:1、通过多个机器人臂和多个连杆进行控制，实现末端执行器的空间运动，控制简单，动力学性能好，机构整体可靠性高；2、活动臂可以360度旋转，增大焊接机器人工作范围，同时末端执行器运动惯量小，且机构具有结构紧凑、工作空间大的优点；3、并联闭环子链增大了焊接机器人的刚度，杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；4、电机安装在第五连杆的后面，降低了整个机构的重心，而且可以安装功率较大的电机在机构上，使末端执行器可以适应在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中；5、机器人机构在末端执行器由机构式控制，能使精度更高。【附图说明】图1为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第一结构示意图。图2为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第一结构后视图。图3为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第一结构俯视图。图4为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第二结构示意图。图5为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第三结构示意图。图6为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第四结构示意图。图7为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的机身示意图。图8为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的主动臂示意图。图9为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第一摇臂示意图。图10为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的第二摇臂示意图。图11为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的旋转臂示意图。图12为本技术所述一种含闭环子链的多连杆焊接机器人的活动臂示意图。【具体实施方式】下面结合附图及实施例对本技术的技术方案作进一步说明。对照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12，一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，其结构和连接方式为:所述执行机构主链由机身2、主动臂5、第一摇臂6、第二摇臂7、第一连杆8、第二连杆9、旋转臂14、活动臂15及执行器16组成，机身2第一个连接端通过第一转动副17连接在机架I上，机身2第二个连接端通过第二转动副19与主动臂5第一个连接端连接，第一摇臂6第一个连接端通过第三转动副22与主动臂5第二个连接端接，第二摇臂7第一个连接端通过第四转动副25与主动臂5第三个连接连接，第一摇臂6第二个连接端通过第五转动副23与第一连杆9 一端连接，第一连杆9另一端通过第六转动副26与第二摇臂7第二个连接端连接，第一摇臂6第三个连接端通过第七转动副24与第二连杆9 一端连接，第二连杆9另一端通过第八转动副27与第二摇臂7第三个连接端连接，第二摇臂7第四个连接端通过第九转动副29与旋转臂14 一端连接，旋转臂14另一端通过第十转动副30与活动臂15 —端连接，活动臂15 —端通过第十一转动副31与执行器16连接。所述执行机构子链由第三连杆3、第四连杆4、第五连杆10、第六连杆11及第七连杆12组成，第三连杆3 —端通过第十二转动副18与机身2第三个连接端连接，第三连杆3另一端通过第十三转动副20与第四连杆4 一端连接，第四连杆4另一端通过第十四转动副21与主动臂5第四个连接端连接，第五连杆10 —端通过第十四转动副21与机身2第三个连接端连接，第五连杆10另一端通过第十五转动副32与第六连杆11 一端连接，第六连杆11另一端通过第十六转动副33与第七连杆12 —端连接，第七连杆12另一端通过第十七转动副34与主动臂5第五个连接端连接。所述第一转动副垂直于机架，第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副、第十五转动副、第十六转动副、第十七转动副旋转轴线相互平行。对照图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，由执行机构主链和执行机构子链组成，其特征在于：所述执行机构主链由机身、主动臂、第一摇臂、第二摇臂、第一连杆、第二连杆、旋转臂、活动臂及执行器组成，机身第一个连接端通过第一转动副连接在机架上，机身第二个连接端通过第二转动副与主动臂第一个连接端连接，第一摇臂第一个连接端通过第三转动副与主动臂第二个连接端接，第二摇臂第一个连接端通过第四转动副与主动臂第三个连接连接，第一摇臂第二个连接端通过第五转动副与第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第六转动副与第二摇臂第二个连接端连接，第一摇臂第三个连接端通过第七转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第八转动副与第二摇臂第三个连接端连接，第二摇臂第四个连接端通过第九转动副与旋转臂一端连接，旋转臂另一端通过第十转动副与活动臂一端连接，活动臂一端通过第十一转动副与执行器连接，所述执行机构子链由第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆及第七连杆组成，第三连杆一端通过第十二转动副与机身第三个连接端连接，第三连杆另一端通过第十三转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十四转动副与主动臂第四个连接端连接，第五连杆一端通过第十四转动副与机身第三个连接端连接，第五连杆另一端通过第十五转动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十六转动副与第七连杆一端连接，第七连杆另一端通过第十七转动副与主动臂第五个连接端连接，所述第一转动副垂直于机架，第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副、第十五转动副、第十六转动副、第十七转动副旋转轴线相互平行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王效，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：新型
国别省市：东;37