一种万向多关节通用机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种万向多关节通用机器人，其包括依次连接的法兰、万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六；万向关节一垂直设于法兰上；万向关节二垂直设于万向关节一侧面；直臂部垂直设于万向关节二的外表面上；万向关节三设于直臂部顶端且与直臂部垂直；弯臂部圆弧端的端面与万向关节三的一个端面相连，直臂端与万向关节四垂直连接；万向关节四通过其端面与万向关节五垂直连接；万向关节五通过其端面与万向关节六垂直连接；万向关节六一端设有工具端；各万向关节和直臂部内均设有力矩电机且均可绕各自的轴线方向旋转。本发明专利技术适用性广、灵活性高、体积小、质量轻、成本低、噪音小、生产安装方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种体积小、质量轻、成本低、生产安装方便的万向多关节通用机器人。
技术介绍
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。两年前如果人们对工业机器人还略感陌生的话，那么现在“机器人时代”已经成为耳熟能详的词了。随着劳动人口的下降和老年人口的上升，中国大陆的廉价劳动条件即将消失，届时中国大陆世界工厂的优势将不复以往；不过，这却也为全球的工业型机器人市场发展提供良好的温床。中国作为传统制造业大国，自2013年起就已经成为全球第一大工业机器人市场，年均销售成长率达到25%，且安装量也是全球第一，尤其在汽车制造、电子装配、仓储物流以及建材生产等行业，对于工业型机器人的需求将更为畅旺。业界预测不久中国将成为世界最大的工业机器人产地。德国作为全球最强的精密机械生产国，发起了工业4.0的智能制造革命，事实上，许多业者将2014年视为中国大陆的工业型机器人元年。然而，静心审视一片看似繁盛的背后，目前国内工业机器人市场却又深陷尴尬境地:外资跨国大品牌占据国内市场绝对份额，电机、减速机等关键核心部件受制于人，本土产业面临“空心化”风险……。除此之外，目前工业机器人整体上存在千篇一律的设计风格和主体构成，体型庞大笨重，搬运安装非常复杂，并且噪声大，使用不够灵活，价格昂贵，使得很多本来想要发展机器人自动化的企业放弃了智能制造的步伐。根据当今市场工业机器人现状，对其缺点做出如下分析: 1、价格昂贵 价格昂贵是目前很多企业，尤其是中小企业对工业机器人自动化望而却步的最大原因。传统工业机器人，尤其是六轴通用机器人通常采用铸铁作为外形结构材料，另外配备电机，减速机来实现对关节的控制，因此生产成本成为众多品牌的机器人价格昂贵的重要因素之一。另外从三轴机器人，到四轴机器人，到六轴通用机器人的外形结构，都需要根据实际应用重新规划设计，每增加一个轴关节就需要对整体和各个功能零部件重新设计，不仅增加了研发周期，而且极大的增加了研发难度和研发成本。此为价格昂贵的又一重要因素。再次常规工业机器人都需要用到减速机，这更是常规工业机器人价格居高不下的因素。2、体型庞大笨重传统的六轴通用机器人，由于关键部件原理都是由伺服电机驱动减速机来实现对关节运动的控制，基本是一个关节配备一个减速机，因此减速机的重量占据机体比重很大。另外设计方面，为了实现对减速机的承重及运作效果，使得外形结构设计更加庞大累赘。为了满足由此带来的承重和刚性强度需求，传统机器人的结构材料通常选用铸铁，因此重量增加，使得整机显得庞大而笨重，给生产和装配，机器人安装使用都带来极大不便。3、噪声大 大的体型，笨重的机体及部件，还有电机和减速机的磨合，都使得传统工业机器人噪声大，影响工作环境。4、生产、拆装工艺复杂 传统通用机器人由几十甚至几百个大大小小的零部件组成，因此增加了生产麻烦，各个关节和部件的组装工作也非常的繁琐，通常一台机器的组装耗费了大量的人力和时间，使得生产交货周期延长，笨重而庞大的体型又给集成商的中转，后期终端用户的安装使用带来不便。如果机器人需要拆装维护，维修，更是需要大费周折的拆装工艺。5、缺乏机动灵活性 正是由于传统机器人的庞大和笨重，导致在工厂使用环节需要很大的占地空间，并且机器一旦安装在位，就很难再搬动，这都给终端用户使用带来不便，缺乏工厂流水线环境对于岗位机动性的需求。同时也给应用范围带来限制，如医疗行业机器人，最好是能让机器人随时搬动转移于各个楼层，各个病房；如机械加工行业，最好是根据不同的生产需求，让机器人可以在不同的机床上周转使用，从而提高使用率和方案的灵活性。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种适用性广、灵活性高、体积小、质量轻、成本低、噪音小、生产安装方便的万向多关节通用机器人。为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是: 一种万向多关节通用机器人包括依次连接的法兰、万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六。所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六均为管状；所述万向关节一垂直安装在所述法兰上；所述万向关节二垂直安装在所述万向关节一的侧面；所述直臂部垂直安装在所述万向关节二的外表面上；所述万向关节三安装在所述直臂部的顶端且与所述直臂部垂直；所述弯臂部为一 “L”形机械臂，其一端为圆弧端，另一端为直臂端，所述圆弧端的端面与所述万向关节三的一个端面相连，所述直臂端与所述万向关节四垂直连接；所述万向关节四通过其端面与所述万向关节五垂直连接；所述万向关节五通过其端面与所述万向关节六垂直连接；所述万向关节六一端设有工具端，用以外接工具；所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、万向关节四、万向关节五和万向关节六内均有力矩电机且均可绕各自的轴线方向旋转。优选的方案，所述法兰、万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六的各相互连接的部件之间通过力矩电机连接。进一步优选的方案，所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六均采用铝合金铸造而成。更进一步优选的方案，所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、万向关节四、万向关节五和万向关节六的旋转角度为正/负360°。再进一步优选的方案，所述万向多关节通用机器人还包括控制系统和伺服系统。所述控制系统用于对所述多关节通用机器人动作轨迹的控制。所述伺服系统用于驱动力矩电机，执行各部分的动作，配合各种不同的抓手使机器人完成编程或示教的动作。所述法兰起固定作用，可以安装在地面、机体、支架的各个部位。所述工具端用于固定各种不同的爪手，以完成不同的动作。通过采用上述方案，本专利技术的一种万向多关节通用机器人与现有技术相比，其技术效果在于: 1、灵活度高、适用性广:本专利技术一种万向多关节通用机器人采用多个万向结构，万向关节数可随意组合，采用管道原理，外形部件主要分为圆柱直臂和万向关节两部分，万向关节可以把直臂在三维空间随意组合成三轴、四轴、六轴等通用机器人，甚至可以随意组合成双臂机器人、八轴甚至更多轴关节机器人，能够满足未来对串联机器人的无限延伸，解决了今后对更多轴机器人的结构研发问题，为日后机器人产业的腾飞铺设了一条捷径。2、体积小、重量轻、噪音小 本专利技术采用铝合金作为结构材质，并且摒弃了常规概念的减速机部件，使得整机重量非常轻。另外采用圆柱直臂和万向关节通过内部固定电机直接联接，体积非常小，拓展了通用机器人的应用市场。小的体积、轻的机体及部件，且没有传统机器人中的电机和减速机的磨合，使得本专利技术万向多关节通用机器人运行时噪音很小，给工人提供了一个舒适、安静的工作环境。3、价格适合大众普及 本专利技术采用在万向关节内设置力矩电机的结构形式，使得本专利技术机器人削掉了贵重部件减速机的成本，万向关节和圆柱直臂可以做成标准化尺寸，避免了不同关节部位需要设计不同零部件带来的非标准化麻烦，也为生产批量化降低成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万向多关节通用机器人，其特征在于：其包括依次连接的法兰、万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六；所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、弯臂部、万向关节四、万向关节五和万向关节六均为管状；所述万向关节一垂直安装在所述法兰上；所述万向关节二垂直安装在所述万向关节一的侧面；所述直臂部垂直安装在所述万向关节二的外表面上；所述万向关节三安装在所述直臂部的顶端且与所述直臂部垂直；所述弯臂部为一“L”形机械臂，其一端为圆弧端，另一端为直臂端，所述圆弧端的端面与所述万向关节三的一个端面相连，所述直臂端与所述万向关节四垂直连接；所述万向关节四通过其端面与所述万向关节五垂直连接；所述万向关节五通过其端面与所述万向关节六垂直连接；所述万向关节六一端设有工具端，用以外接工具；所述万向关节一、万向关节二、直臂部、万向关节三、万向关节四、万向关节五和万向关节六内均有力矩电机且均可绕各自的轴线方向旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠建焕，
申请(专利权)人：仙渡工程科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31