一种示教机器人制造技术

本实用新型专利技术属于工业自动化技术领域，涉及一种示教机器人，所述机器人包括电机、连接所述电机并被所述电机带动的所述离合器、被所述离合器带动的所述第一机器臂、控制所述电机开关的控制系统、连接所述控制系统并采集所述第一机器臂旋转角度的传感器，所述离合器控制所述电机是否驱动所述第一机器臂的转动，所述控制系统根据所述传感器的信号再现所述第一机器臂在无电机驱动状态下的运行轨迹。本专利的优点是机器人示教操作简单快捷，示教方式更直观，对操作人员学历水平要求低，因为无需示教操纵手柄或力传感器相对于其它示教方法成本低，无需感应力和相应处理程序，所以系统控制、运行更可靠。

A teaching robot

The utility model belongs to the field of industrial automation technology, relates to a teaching robot, the robot includes a motor, which is connected with the motor and the motor drives the clutch, the clutch is driven by the first robotic arm, the control switch of the motor control system, which is connected to the control system and collecting the first machine arm rotation angle sensor, the clutch to control the rotation of the motor is driving the first robot, the control system according to the signal reproduction of the sensor to the first arm without electricity drive track condition. The utility model has the advantages that the robot teaching is simple and quick, teach in a more intuitive way, low requirement on the operation level of staff qualifications, because there is no need to teach the handle or force sensor with respect to other teaching method of low cost, without induction force and the corresponding processing program, so the system control, the operation is more reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种示教机器人
本技术属于工业自动化
，涉及一种示教机器人。
技术介绍
机器人技术是工业智能制造、柔性生产线的关键技术之一。二十世纪五时年代起，工业发达国家就开始研制生产可以替代手工劳动的机械手，经过几十年的发展，国外机器人技术已经相当成熟。然而，国外的机器人并不能很好的符合我国市场对机器人的要求，主要有以下几点原因：1、机器人整机成本过高，我国以小型企业为主，无力承担高成本技术改造投入；2、国外机器人示教复杂对员工教育水平要求较高，我国中小企业员工受教育水平偏低无法快速掌握机器人示教技能；3、国外机器人为了更大地获取利益，配件大部分专用，使得中小型企业在使用过程中生产很高的隐性成本。机器人示教是使用机器人必不可少的环节，让机器人按事先设定的轨迹和动作运行，必须赋予机器人运行的数据信息，这一个过程就叫做示教，如何实现这一过程就叫做示教法。示教主要分为以下几类：直接示教，遥控示教，间接示教，离线示教。目前在我国专利尚无功率级脱离直接示教文献，公开文献有力矩平衡直接示教申请号：201310312810.6，是通过控制机器臂各电机电流值达到机器臂处于平衡状态，可以用手搬动机器臂直接示教。此法缺点：电网波动肯定存在，采样准确性不确定，整个补偿过程复杂可靠性低，重力矩摩擦力矩需要双向摆动实验测量，在生产当中就不符合实际要求，像焊接机器人，喷涂机器人等随着作业进行物料变少或加料，整个运动的质量是不断变化的，因而不能有较广的适应性。申请号201480008692.2和2014100053868.8公开的资料都是采用遥控杆操纵改变机器臂位置和姿态，控制按键繁多复杂，操作者所站的位置不一定与机器人规定的运动方向一致很容易误操作造成撞机事故。申请号：201510169454.6公开了一种间接示教机械结构，这个方法需要另外的机器人模型因而成本较高，而且机器臂与示教模型存在一一对应的关系，给维修和制造带来巨大的困难。公开号CN204315163U专利所述示教方法是通过示教装置与机器人本体分离实现，增加了机械制造成本。而本技术示教是通过机器人体上自己有的编码器实现关节角度值采集，省去了一套编码器的成本，由于编码器直接安装于机器人本体上，无需另外的连杆和支架等也降低了成本。公开号CN204315163U专利所述，【0013】六连杆示教装置所采集的信号通过提取、转换、植入到机器人本体，那么可得一个结论，示教装置所采集的信息并不是机器人关节真实的信息，而是通过某种公式转换的对应数据，示教装置必需与机器人本体一一对应才可以使用对应该的转换公式，还有一种情况是所有的机械尺寸都必需一样才能使得示教装装置与机器人本体互相通用。导致部件之间互换性差，加工困难，维修困难。而本专利示教参数无需转换和植入，所采集到的各关节的角度信息就是机器人本体当前实时的信息，减少转换和植入的误差，因而示教精度更高，更可靠。公开号CN204315163U专利所述，示教装置与机器人本体分离，示教装置为连杆相互铰接，示教时直接搬动连杆来示教，如何实现机器人关节的编码器与示教装置编码器的参考零点一致，可能会通过一个专用固定的支架来固定二者的姿态设定一个共同的参考零点，当客户在使用时出现编码器零点丢失的情况，就得返厂才能解决，而本技术是编码器与机器人本体共用，开机时通过程序将编码器对应该解码器置零。因为是共用的编码器所以不存在参考零点不一致导致的误差，因而示教的参数更准确。公开号CN204315163U专利所述，示教装置与机器人关节的数据是通过提取转换而得到，又因为是分离的装置，那么机器人和示教装置的空间位置就需要确定，这对机器的安装造成了很大问题，相对位置的安装精度误差就直接导致机器人轨迹再现的误差，本技术所述的示教装置是安装于机器人内部，不存在相互位置误差而导致运行轨迹误差，因为轨迹更精确。申请号201110172311.2专利所述一种力控制的机器人打磨软件控制系统，该系统的设想是基于ABB机器人控制底层建立的应用程序模块，借助于其现有的人机交互界面向导实现机器人应用编程。并未清楚地描述其示教实现的方法。且基于别人的系统，机器人控制系统一般做为商业机密并不会轻易开源共享。申请号201110172311.2提到多种模式的路径编辑器：包括三维式，概念式及微调式编辑器，都可以对路经进行示教和修改。这增加了示教的复杂性，要熟练地使用各种公式就得掌握一定的理论知识，因而对于普通低学历操作者来说是极其困难的。本技术涉及的示教方法和对应机械结构则可实现低学历操作工快速示教，无需操作都输入任何公式即可完成示教编程。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种简单可靠、易操作、快捷的示教方法和简单、高效、价格便宜的示教机器人。旨在解决现有示教机器人操作复杂，难以上手，设备成本高，费时费力的问题。本技术所采用的技术方案是：一种示教机器人，所述机器人包括电机、连接所述电机并被所述电机带动的所述离合器、被所述离合器带动的所述第一机器臂、控制所述电机开关的控制系统、连接所述控制系统并采集所述第一机器臂旋转角度的传感器，所述离合器控制所述电机是否驱动所述第一机器臂的转动，所述控制系统根据所述传感器的信号再现所述第一机器臂在无电机驱动状态下的运行轨迹。本技术的进一步技术方案是：所述离合器可以是电磁离合器、电磁力矩限制器或是磁粉离合器，所述离合器可以通过控制电流的有无或大小实现电机扭矩的传递或断开。本技术的进一步技术方案是：所述离合器为电磁离合器，机器人示教时，通过开关或按键或控制系统控制所述电磁离合器处于断开状态和吸合状态方便示教，机器轨迹再现运行时，控制系统输出信号使电磁离合器处于吸合状态，电机动力通过离合器连接到负载端，实现第一机器臂转动，所述机器人还包括连接在所述电机和所述离合器之间的减速器、第二机器臂、固定架、连接所述固定架的固定轴、固定连接所述第二机器臂的第一转轴、固定连接所述第一机器臂的第二转轴，所述减速器通过法兰连接到第二机器臂上，所述电机、所述减速器和所述离合器依次相连组成功率级，所述离合器中的离合器摩擦片与第一转轴相连，所述第一转轴和所述第二转轴上固定有齿轮，在离合器线圈与离合器摩擦片吸合状态时可以将电机输出动力通过配对齿轮啮合到第一机器臂或固定轴上形成一个旋转副。本技术的进一步技术方案是：所述电机可以是步进、伺服或直驱电机也可以是气动马达或是液压马达。本技术的进一步技术方案是：所述电机动力通过离合器连接到负载端，离合器线圈与衔铁咬合可以通过结合面摩擦力或是牙嵌式将动力耦合传递。本技术的进一步技术方案是：所述功率级可以有多个减速器和动力装置组成，也可没有减速器，但至少有一个动力装置。本技术的进一步技术方案是：所述传感器为增量式旋转编码器或绝对值旋转编码器。一种示教机器人的操作方法，该方法包括如下步骤：A.开机回零,机器人接通电源，机器各臂执行归零程序，各臂归零传感器检测归零板，通过电机驱动至各归零板边缘位置停止以确定机械臂初始位置并置零各臂解码器;B.示教，在示教状态下，松开各臂离合器，脱离功率级以后，机械臂处于可用手推动示教状态;C.直线示教，按下“直线”键，用手推动机械臂到直线起点，并按下“▪”键，表示起点，系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种示教机器人，其特征在于：所述机器人包括电机、连接所述电机并被所述电机带动的所述离合器、被所述离合器带动的所述第一机器臂、控制所述电机开关的控制系统、连接所述控制系统并采集所述第一机器臂旋转角度的传感器，所述离合器控制所述电机是否驱动所述第一机器臂的转动，所述控制系统根据所述传感器的信号再现所述第一机器臂在无电机驱动状态下的运行轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种示教机器人，其特征在于：所述机器人包括电机、连接所述电机并被所述电机带动的所述离合器、被所述离合器带动的所述第一机器臂、控制所述电机开关的控制系统、连接所述控制系统并采集所述第一机器臂旋转角度的传感器，所述离合器控制所述电机是否驱动所述第一机器臂的转动，所述控制系统根据所述传感器的信号再现所述第一机器臂在无电机驱动状态下的运行轨迹。2.根据权利要求1所述的示教机器人，其特征在于：所述离合器可以是电磁离合器、电磁力矩限制器或是磁粉离合器，所述离合器可以通过控制电流的有无或大小实现电机扭矩的传递或断开。3.根据权利要求1所述的示教机器人，其特征在于：所述离合器为电磁离合器，机器人示教时，通过开关或按键或控制系统控制所述电磁离合器处于断开状态和吸合状态方便示教，机器轨迹再现运行时，控制系统输出信号使电磁离合器处于吸合状态，电机动力通过离合器连接到负载端，实现第一机器臂转动，所述机器人还包括连接在所述电机和所述离合器之间的减速器、第二机器臂、固定架...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文杰，曾文宁，
申请(专利权)人：柳州欧卡机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45