一种四自由度可控机构式码垛机器人制造技术

一种四自由度可控机构式码垛机器人，第一伺服电机通过包括第一主动杆的传动链驱动第一末级滑套在小臂上做前后运动，第二伺服电机通过包括第二主动杆的传动链驱动第二末级滑套在第一导杆上做上下运动，第三伺服电机通过包括第三主动杆的传动链驱动第三末级滑套在小臂上做前后运动，第一末级滑套、第三末级滑套和第三末级滑套的运动通过传动链合成为第一夹持臂和第二夹持臂的夹持动作，第四伺服电机通过包括第四主动杆的传动链控制转轴相对于转动副四为中心的抬升高度动作，即控制了第一夹持臂和第二夹持臂的抬升高度。本发明专利技术克服了现有焊接机器人将电机和减速器安装在关节上，所产生的运动惯量大、残余振动明显和高速工作定位精度低等缺点。

Four degree of freedom controllable mechanism palletizing robot

A four degree of freedom control mechanism of palletizing robot servo motor, the first the first stage sliding sleeve before and after movement in the small arm through the transmission chain comprises a first driving rod driven by servo motor, second second active members including drive chain drive second stage sliding sleeve moves up and down in the first guide rod, third servo motor by including the transmission chain third active rod drive third stage sliding sleeve before and after exercise in small arms, the first stage sliding sleeve, a sliding sleeve and third end third end of the sliding sleeve movement through the transmission chain to become the first clamping arm and second clamping arms of the clamping action, including fourth servo motor through the transmission chain fourth active control rod shaft rotate relative to the side as the center of the lifting height of four movements, namely the control of the first clamping arm and second clamping arm lifting height. The present invention overcomes the disadvantages of the existing welding robot that the motor and the reducer are installed on the joint, resulting in large inertia, obvious residual vibration and low positioning accuracy at high speed.

【技术实现步骤摘要】
一种四自由度可控机构式码垛机器人
本专利技术涉及机械领域，具体是一种四自由度可控机构式码垛机器人。
技术介绍
自从20世纪80年代以来，人们一直希望减少机器人运动件的质量来改善其动态性能，并取得了可喜的成果。但这些工作都是围绕减轻机器人杆件质量展开。而安装在串联机器人关节处的电机、减速器实际上对机器人动态性能影响很大。而且，为了保证电机输出大功率，其输出转速很高，就需要大传动比的减速器将其减速到适合机器人工作的速度。而研制体积小、质量轻的大传动比减速器也是我国机器人行业遇到的比较棘手的问题。目前，国产机器人用电机和减速器与国际先进水平的机器人用电机、减速器的差距之一，就是质量(重量)和体积大，这会导致机器人的转动惯量大、机器人动态性能不佳、易产生较大振动等问题。如果电机、减速器能够安装在机架上，不是安装在关节处随机械臂运动，则没有转动惯量大所带来的各种问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种四自由度可控机构式码垛机器人。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种四自由度可控机构式码垛机器人，包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第一大臂、第二大臂、第三大臂、第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆、第一初级从动杆、第二初级从动杆、第三初级从动杆、第四初级从动杆、第一初级滑套、第二初级滑套、第三初级滑套、第四初级滑套、第一次级从动杆、第二次级从动杆、第三次级从动杆、第四次级从动杆、第一三角件、第二三角件、第三三角件、第四三角件、第五三角件、第一三级从动杆、第二三级从动杆、第三三级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级从动杆、第二末级从动杆、第三末级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级滑套、第二末级滑套、第三末级滑套、第四末级滑套、第五末级滑套、第一连接块、第二连接块、第三连接块、第一导杆、第二导杆、第三导杆、第一夹持臂、第二夹持臂、小臂、机架和转轴，具体结构以及连接关系如下：第一支撑杆下端固定在机架上，第一支撑杆上端通过转动副一同时与第一三角件第一角以及第一大臂一端连接，第一大臂的中部通过转动副四十连接在转轴上；第二支撑杆下端固定在机架上，第二支撑杆上端通过转动副二同时与第二三角件第一角以及第二大臂一端连接，第二大臂的中部通过转动副四十一连接在转轴上，第二大臂另一端通过转动副十八与小臂一端连接，第三支撑杆下端固定在机架上，第三支撑杆上端通过转动副三同时与第三三角件第一角以及第三大臂一端连接，第三大臂的中部通过转动副四十二连接在转轴上；第四支撑杆下端固定在机架上，第四支撑杆上端通过转动副四与第四三角件第一角连接；第一初级滑套套装在第一支撑杆上，第二初级滑套套装在第二支撑杆上，第三初级滑套套装在第三支撑杆上，第四初级滑套套装在第四支撑杆上；第一次级滑套套装在第一大臂上，第二次级滑套套装在第二大臂上，第三次级滑套套装在第三大臂上；第一主动杆一端通过转动副五连接在机架上，第一主动杆另一端通过转动副六与第一初级从动杆一端连接，第一初级从动杆另一端通过转动副七连接在第一初级滑套上；第一次级从动杆一端通过转动副八连接在第一初级滑套，第一次级从动杆另一端通过转动副九与第一三角件的第二角连接；第一三级从动杆一端通过转动副十与第一三角件的第三角连接，第一三级从动杆另一端通过转动副十一连接在第一次级滑套上；第二主动杆一端通过转动副四十三连接在机架上，第二主动杆另一端通过转动副四十四与第二初级从动杆一端连接，第二初级从动杆另一端通过转动副四十五连接在第二初级滑套上；第二次级从动杆一端通过转动副四十六连接在第二初级滑套，第二次级从动杆另一端通过转动副四十七与第二三角件的第二角连接；第二三级从动杆一端通过转动副四十八与第二三角件的第三角连接，第二三级从动杆另一端通过转动副四十九连接在第二次级滑套上，第三主动杆一端通过转动副五十一连接在机架上，第三主动杆另一端通过转动副五十二与第三初级从动杆一端连接，第三初级从动杆另一端通过转动副五十三连接在第三初级滑套上；第三次级从动杆一端通过转动副五十四连接在第三初级滑套，第三次级从动杆另一端通过转动副五十五与第三三角件的第二角连接；第三三级从动杆一端通过转动副五十六与第三三角件的第三角连接，第三三级从动杆另一端通过转动副五十七连接在第三次级滑套上，第四主动杆一端通过转动副五十九连接在机架上，第四主动杆另一端通过转动副六十与第四初级从动杆一端连接，第四初级从动杆另一端通过转动副六十一连接在第四初级滑套上；第四次级从动杆一端通过转动副六十二连接在第四初级滑套，第四次级从动杆另一端通过转动副六十三与第四三角件的第二角连接，第四三角件的第三角通过转动副六十四连接在转轴上；第一连接块通过转动副十三连接在第一末级滑套上，第二连接块通过转动副十四连接在第二末级滑套上，第三连接块通过转动副十六连接在第三末级滑套上，第五末级滑套通过转动副十七连接在第四末级滑套上，第一导杆一端固定连接在第一连接块上，第二导杆一端固定连接在第二连接块上，第三导杆一端固定连接在第三连接块上，第三末级滑套和第一末级滑套都套装在小臂上，第二末级滑套套装在第三导杆上，第四末级滑套套装在第一导杆上，第五末级滑套套装在第二导杆上，第一夹持臂一端固定连接在第一连接块上，第二夹持臂一端固定连接在第三连接块上，第一末级从动杆一端通过转动副十二连接在在第一次级滑套上，第一末级从动杆另一端通过转动副十五连接在第一末级滑套上；第二末级从动杆一端通过转动副五十连接在在第二次级滑套上；第二末级从动杆另一端通过转动副六十六连接在第二末级滑套上，第三末级从动杆一端通过转动副五十八连接在在第三次级滑套上；第三末级从动杆另一端通过转动副二十五连接在第三连接块上。进一步的，所述转动副一、转动副二、转动副三、转动副四、转动副五、转动副六、转动副七、转动副八、转动副九、转动副十、转动副十一、转动副十二、转动副十三、转动副十四、转动副十五、转动副十六、转动副十七、转动副十八、转动副二十五、转动副四十、转动副四十一、转动副四十二、转动副四十三、转动副四十四、转动副四十五、转动副四十六、转动副四十七、转动副四十八、转动副四十九、转动副五十、转动副五十一、转动副五十二、转动副五十三、转动副五十四、转动副五十五、转动副五十六、转动副五十七、转动副五十八、转动副五十九、转动副六十、转动副六十一、转动副六十二、转动副六十三、转动副六十四和转动副六十六的转动平面互相平行且平行于小臂的轴向截面。进一步的，还包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机，转动副五由第一伺服电机驱动，转动副四十三由第二伺服电机驱动，转动副五十一由第三伺服电机驱动，转动副五十九由第四伺服电机驱动。与现有技术相比较，本专利技术具备的有益效果：本专利技术实现将全部电机和减速器安装到基座附近的低重心轻量化结构设计，电机和减速器都不随运动杆件做大幅度运动。克服了现有码垛机器人将电机和减速器安装在关节上，所产生的运动惯量大、残余振动明显和高速工作定位精度低等缺点，具有结构可靠性高、稳定性好和成本低等特点。克服了现有大部分连杆机构只能平面驱动传动和空间刚度差等缺点，具有不需要在关节上安装电机和减速器，就实现了空间驱动传动的特点。附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四自由度可控机构式码垛机器人，其特征在于，包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第一大臂、第二大臂、第三大臂、第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆、第一初级从动杆、第二初级从动杆、第三初级从动杆、第四初级从动杆、第一初级滑套、第二初级滑套、第三初级滑套、第四初级滑套、第一次级从动杆、第二次级从动杆、第三次级从动杆、第四次级从动杆、第一三角件、第二三角件、第三三角件、第四三角件、第五三角件、第一三级从动杆、第二三级从动杆、第三三级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级从动杆、第二末级从动杆、第三末级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级滑套、第二末级滑套、第三末级滑套、第四末级滑套、第五末级滑套、第一连接块、第二连接块、第三连接块、第一导杆、第二导杆、第三导杆、第一夹持臂、第二夹持臂、小臂、机架和转轴，具体结构以及连接关系如下：第一支撑杆下端固定在机架上，第一支撑杆上端通过转动副一同时与第一三角件第一角以及第一大臂一端连接，第一大臂的中部通过转动副四十连接在转轴上；第二支撑杆下端固定在机架上，第二支撑杆上端通过转动副二同时与第二三角件第一角以及第二大臂一端连接，第二大臂的中部通过转动副四十一连接在转轴上，第二大臂另一端通过转动副十八与小臂一端连接，第三支撑杆下端固定在机架上，第三支撑杆上端通过转动副三同时与第三三角件第一角以及第三大臂一端连接，第三大臂的中部通过转动副四十二连接在转轴上；第四支撑杆下端固定在机架上，第四支撑杆上端通过转动副四与第四三角件第一角连接；第一初级滑套套装在第一支撑杆上，第二初级滑套套装在第二支撑杆上，第三初级滑套套装在第三支撑杆上，第四初级滑套套装在第四支撑杆上；第一次级滑套套装在第一大臂上，第二次级滑套套装在第二大臂上，第三次级滑套套装在第三大臂上；第一主动杆一端通过转动副五连接在机架上，第一主动杆另一端通过转动副六与第一初级从动杆一端连接，第一初级从动杆另一端通过转动副七连接在第一初级滑套上；第一次级从动杆一端通过转动副八连接在第一初级滑套，第一次级从动杆另一端通过转动副九与第一三角件的第二角连接；第一三级从动杆一端通过转动副十与第一三角件的第三角连接，第一三级从动杆另一端通过转动副十一连接在第一次级滑套上；第二主动杆一端通过转动副四十三连接在机架上，第二主动杆另一端通过转动副四十四与第二初级从动杆一端连接，第二初级从动杆另一端通过转动副四十五连接在第二初级滑套上；第二次级从动杆一端通过转动副四十六连接在第二初级滑套，第二次级从动杆另一端通过转动副四十七与第二三角件的第二角连接；第二三级从动杆一端通过转动副四十八与第二三角件的第三角连接，第二三级从动杆另一端通过转动副四十九连接在第二次级滑套上，第三主动杆一端通过转动副五十一连接在机架上，第三主动杆另一端通过转动副五十二与第三初级从动杆一端连接，第三初级从动杆另一端通过转动副五十三连接在第三初级滑套上；第三次级从动杆一端通过转动副五十四连接在第三初级滑套，第三次级从动杆另一端通过转动副五十五与第三三角件的第二角连接；第三三级从动杆一端通过转动副五十六与第三三角件的第三角连接，第三三级从动杆另一端通过转动副五十七连接在第三次级滑套上，第四主动杆一端通过转动副五十九连接在机架上，第四主动杆另一端通过转动副六十与第四初级从动杆一端连接，第四初级从动杆另一端通过转动副六十一连接在第四初级滑套上；第四次级从动杆一端通过转动副六十二连接在第四初级滑套，第四次级从动杆另一端通过转动副六十三与第四三角件的第二角连接，第四三角件的第三角通过转动副六十四连接在转轴上；第一连接块通过转动副十三连接在第一末级滑套上，第二连接块通过转动副十四连接在第二末级滑套上，第三连接块通过转动副十六连接在第三末级滑套上，第五末级滑套通过转动副十七连接在第四末级滑套上，第一导杆一端固定连接在第一连接块上，第二导杆一端固定连接在第二连接块上，第三导杆一端固定连接在第三连接块上，第三末级滑套和第一末级滑套都套装在小臂上，第二末级滑套套装在第三导杆上，第四末级滑套套装在第一导杆上，第五末级滑套套装在第二导杆上，第一夹持臂一端固定连接在第一连接块上，第二夹持臂一端固定连接在第三连接块上，第一末级从动杆一端通过转动副十二连接在在第一次级滑套上，第一末级从动杆另一端通过转动副十五连接在第一末级滑套上；第二末级从动杆一端通过转动副五十连接在在第二次级滑套上；第二末级从动杆另一端通过转动副六十六连接在第二末级滑套上，第三末级从动杆一端通过转动副五十八连接在在第三次级滑套上；第三末级从动杆另一端通过转动副二十五连接在第三连接块上。...

【技术特征摘要】
1.一种四自由度可控机构式码垛机器人，其特征在于，包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第一大臂、第二大臂、第三大臂、第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆、第一初级从动杆、第二初级从动杆、第三初级从动杆、第四初级从动杆、第一初级滑套、第二初级滑套、第三初级滑套、第四初级滑套、第一次级从动杆、第二次级从动杆、第三次级从动杆、第四次级从动杆、第一三角件、第二三角件、第三三角件、第四三角件、第五三角件、第一三级从动杆、第二三级从动杆、第三三级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级从动杆、第二末级从动杆、第三末级从动杆、第一次级滑套、第二次级滑套、第三次级滑套、第一末级滑套、第二末级滑套、第三末级滑套、第四末级滑套、第五末级滑套、第一连接块、第二连接块、第三连接块、第一导杆、第二导杆、第三导杆、第一夹持臂、第二夹持臂、小臂、机架和转轴，具体结构以及连接关系如下：第一支撑杆下端固定在机架上，第一支撑杆上端通过转动副一同时与第一三角件第一角以及第一大臂一端连接，第一大臂的中部通过转动副四十连接在转轴上；第二支撑杆下端固定在机架上，第二支撑杆上端通过转动副二同时与第二三角件第一角以及第二大臂一端连接，第二大臂的中部通过转动副四十一连接在转轴上，第二大臂另一端通过转动副十八与小臂一端连接，第三支撑杆下端固定在机架上，第三支撑杆上端通过转动副三同时与第三三角件第一角以及第三大臂一端连接，第三大臂的中部通过转动副四十二连接在转轴上；第四支撑杆下端固定在机架上，第四支撑杆上端通过转动副四与第四三角件第一角连接；第一初级滑套套装在第一支撑杆上，第二初级滑套套装在第二支撑杆上，第三初级滑套套装在第三支撑杆上，第四初级滑套套装在第四支撑杆上；第一次级滑套套装在第一大臂上，第二次级滑套套装在第二大臂上，第三次级滑套套装在第三大臂上；第一主动杆一端通过转动副五连接在机架上，第一主动杆另一端通过转动副六与第一初级从动杆一端连接，第一初级从动杆另一端通过转动副七连接在第一初级滑套上；第一次级从动杆一端通过转动副八连接在第一初级滑套，第一次级从动杆另一端通过转动副九与第一三角件的第二角连接；第一三级从动杆一端通过转动副十与第一三角件的第三角连接，第一三级从动杆另一端通过转动副十一连接在第一次级滑套上；第二主动杆一端通过转动副四十三连接在机架上，第二主动杆另一端通过转动副四十四与第二初级从动杆一端连接，第二初级从动杆另一端通过转动副四十五连接在第二初级滑套上；第二次级从动杆一端通过转动副四十六连接在第二初级滑套，第二次级从动杆另一端通过转动副四十七与第二三角件的第二角连接；第二三级从动杆一端通过转动副四十八与第二三角件的第三角连接，第二三级从动杆另一端通过转动副四十九连接在第二次级滑套上，第三主动杆一端通过转动副五十一连接在机架上，第三主动杆另一端通过转动副五...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦为，蔡敢为，王湘，叶兵，吴承亮，李洪汉，吴长逸，何桂尖，谢声扬，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45