一种新型轻型六自由度协作机械臂制造技术

本发明专利技术提出了一种新型轻型六自由度协作机械臂，包括底座和多个关节本体，其中一个关节本体固定在底座上，其余关节本体相互组装成型；关节本体包括壳体、电机和减速机，减速机固定在壳体中，减速机的输出端穿过壳体设置在外，电机也固定在壳体中，电机的输出轴上设有第一同步带轮，减速机的输入端上设有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带相连接，电机控制减速机的输出端进行转动；一个关节本体的减速机的输出端可固定在另一个关节本体的转接开口上，本发明专利技术模块化设计、易生产制造、易使用、高负载/自重比、模块化可重构、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型轻型六自由度协作机械臂
本专利技术涉及一种机械臂，特别涉及一种新型轻型六自由度协作机械臂。
技术介绍
机器人一般可理解为：一种可编程的通过自动控制区完成某些操作和移动作业的机器。人们力图把这种机器设计成具有仿人或动物的某些功能，并使这些功能扩大和延伸以替代人去工作。工业机器人（Industrialrobot）是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作及，用于搬运材料、工件或操持工具，完成各种作业。它可以是固定式或移动式。工业机器人的控制功能和结构特点以及自治能力各有差异，但必须具备三个基本要求：采用以CPU为核心的控制器进行控制，如工业控制计算机、NC控制器、PLC等；能输入指令进行记忆和再现；能独立地按给定指令在三维空间内进行操作。工业机器人的应用非常广泛，制造业和非制造业各领域都可以采用。目前常用的工业机器人有喷涂机器人、点焊机器人、弧焊机器人、搬运机器人、装配机器人、冲压及压铸上下料机器人等，还有在特殊作业环境下采用的机器人。本篇所属的机器人一般意指工业机器人。一台工业机器人一般由机器人本体，控制装置和驱动单元三部分构成。工业机器人具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置，有些机器人还带有使操作机构移动的机械装置--移动机构和行走机构。工业机器人本体包括基座：工业机器人机构中相对固定，并承受相应力的基础部件。手臂：由机器人本体的动力关节和连接杆件等构成，用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件（手臂又称主轴）。手腕：支承和调整末端执行器姿态的部件（手腕又称次轴）。末端执行器：工业机器人直接执行工作的装置（如夹持器、工具和传感器等）。机械接口：为与末端执行器相连接的机械连接界面。控制装置：由人操作启动、停机及示教机器人的一种装置。即期二年控制装置由计算机控制系统、伺服驱动系统、电源装置及操作装置（如操作面板、显示器、示教盒和操作杆等）组成。驱动单元包括驱动器：将电能或流体能等转换成机械能的动力装置。按动力源的类别可分为电动驱动、液压驱动和气压驱动三类。减速器：所采用的传动减速机构与一般的机械传动机构类似，常用的有谐波齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗杆减速器、滚珠丝杠、链条、同步齿形带、钢带及钢丝等。检测元件：检测机器人自身运动状态的元件，包括位置传感器（位移和角度）、速度传感器、加速度传感器及平衡传感器等。工业机器人一般分为操作型机器人：是一种能自动控制、可重复编程、多功能、具有几个自由度的操作机器人，可固定在某处或可移动，用于工业自动化系统中。顺控型机器人：按预先要求的顺序及条件对机械动作一次进行控制的机器人。示教再现型机器人：是一种按示教程序输入工作程序、自动重复地进行工作的机器人。数控性机器人：通过数值、语言等示教其顺序、条件、位置及吉他信息，根据这些信息进行作业的机器人。智能机器人：由人工智能决定行动的机器人。感觉控制型机器人：具有适应控制功能的机器人。所谓适应控制是指适应环境变化控制等特性，以满足所需要的条件。学习控制型机器人：具有学习控制功能的机器人。所谓学习控制是指反应作业经验，进行适当地作业控制。本篇中的机器人为操作型示教再现机器人。工业机器人根据控制方式分为伺服控制型机器人：通过伺服机构进行控制的机器人。有位置伺服、力伺服、软件伺服等。非伺服控制型机器人：通过伺服意外的手段进行控制的机器人。连续路径控制机器人：不仅要控制行程的起点和终点，而且控制其路径的机器人。点位控制机器人：只控制运动所达到的位姿，而不控制路径的机器人。根据上述，本篇机器人为伺服控制连续路径控制机器人。工业机器人根据动作机构分为直角坐标型机器人：机器人的手臂具有三个直线运动关节，并按直角坐标系形式动作的机器人。圆柱坐标型机器人：机器人的手臂具有一个旋转运动和两个直线运动关节，并按圆柱坐标形式动作的机器人。球（极）坐标型机器人：机器人的手臂具有两个旋转运动和一个直线运动关节，并按球坐标形式动作的机器人。关节型机器人：机器人手臂具有三个旋转运动关节，并类似人的上肢关节动作的机器人。根据上述，本篇机器人为关节型机器人。传统的机器臂大都固定形状和类型，即针对用户的要求，进行专门的设计，只能适用于某一个特定环境，如果改变应用场景则原有的机械臂就不再适用，除此之外，传统机械臂灵活性差，且各种机械臂产品规格多，零件的通用性差，而且存在质量和可靠性都不稳定等问题，不能够满足实际需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种新型轻型六自由度协作机械臂，模块化设计、易生产制造、易使用、高负载/自重比、模块化可重构、可靠性高。具体的技术方案如下：一种新型轻型六自由度协作机械臂，包括底座和多个关节本体，其中一个关节本体固定在底座上，其余关节本体相互组装成型；关节本体包括壳体、电机和减速机，减速机固定在壳体中，减速机的输出端穿过壳体设置在外，电机也固定在壳体中，电机的输出轴上设有第一同步带轮，减速机的输入端上设有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带相连接，电机控制减速机的输出端进行转动；一个关节本体的减速机的输出端可固定在另一个关节本体的转接开口上。进一步的，壳体包括前盖和后盖，减速机和电机均固定在前盖中，后盖在与前盖的连接处设有卡板，卡板插入式的设置在前盖后、从侧边通过螺丝将卡板和前盖加以锁紧固定，前盖的侧壁上设有转接开口。进一步的，减速机分别通过第一螺栓和加固销钉固定在壳体中。进一步的，壳体中设有一圈固定台阶，加固销钉垂直的固定在固定台阶上，加固销钉穿过减速机，螺母与加固销钉的顶部通过螺纹配合加以锁紧固定，从而将减速机固定在壳体中。进一步的，加固销钉的中部为光轴部分，光轴部分的两端分别设有一段固定螺牙，固定台阶上设有多个内螺纹固定孔，加固销钉其中一端的固定螺牙通过螺纹配合固定在内螺纹固定孔中，加固销钉另一端的固定螺牙与螺母通过螺纹配合锁紧固定。进一步的，减速机为中空谐波减速机。进一步的，加固销钉的光轴部分与谐波减速机上相应的配合孔间隙配合。进一步的，减速机上设有穿线保护套，穿线保护套包括护套本体、支撑板和垫高螺柱；护套本体包括一体式结构的上护套和下护套，上护套和下护套中设有相互连通的穿线通道，上护套的外壁上设有限位块，护套本体的下护套穿过支撑板、使支撑板与上护套贴合设置并加以固定，垫高螺柱垂直的设置在支撑板的两侧。进一步的，第二螺栓穿过限位块将上护套固定在支撑板上。进一步的，垫高螺柱包括垫高柱和第三螺栓，第三螺栓自上而下的穿过支撑板，垫高柱套设在第三螺栓的外部、且位于支撑板的下方。进一步的，护套本体以尼龙为材料制成，支撑板为铁板。进一步的，底座包括一体成型的底板和支撑柱，底板为水平设置的圆形结构板，底板上设有第一通道，支撑柱为圆柱体结构，支撑柱中设有第二通道，第二通道的内径与第一通道的内径相等，支撑柱同轴且垂直的固定在底板上，支撑柱的内壁上设有谐波减速机安装孔，支撑柱的外壁上设有航插预装配面。进一步的，支撑柱的外壁上均匀布设多个加强筋，加强筋轴向固定在支撑柱上。进一步的，底板上均匀设有多个避让孔。本专利技术的有益效果为：本专利技术的关节本体可以相互拼接形成机械臂的大臂或小臂，每个关节本体都可以互相连接，可根据应用场景的具体不同要求，如负载不同，臂展要求不同，选择相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型轻型六自由度协作机械臂，其特征为，包括底座和多个关节本体，其中一个关节本体固定在底座上，其余关节本体相互组装成型；关节本体包括壳体、电机和减速机，减速机固定在壳体中，减速机的输出端穿过壳体设置在外，电机也固定在壳体中，电机的输出轴上设有第一同步带轮，减速机的输入端上设有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带相连接，电机控制减速机的输出端进行转动；一个关节本体的减速机的输出端可固定在另一个关节本体的转接开口上。

【技术特征摘要】
1.一种新型轻型六自由度协作机械臂，其特征为，包括底座和多个关节本体，其中一个关节本体固定在底座上，其余关节本体相互组装成型；关节本体包括壳体、电机和减速机，减速机固定在壳体中，减速机的输出端穿过壳体设置在外，电机也固定在壳体中，电机的输出轴上设有第一同步带轮，减速机的输入端上设有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带相连接，电机控制减速机的输出端进行转动；一个关节本体的减速机的输出端可固定在另一个关节本体的转接开口上。2.如权利要求1所述的一种新型轻型六自由度协作机械臂，其特征为，壳体包括前盖和后盖，减速机和电机均固定在前盖中，后盖在与前盖的连接处设有卡板，卡板插入式的设置在前盖后、从侧边通过螺丝将卡板和前盖加以锁紧固定，前盖的侧壁上设有转接开口。3.如权利要求1所述的一种新型轻型六自由度协作机械臂，其特征为，减速机分别通过第一螺栓和加固销钉固定在壳体中。4.如权利要求1所述的一种新型轻型六自由度协作机械臂，其特征为，壳体中设有一圈固定台阶，加固销钉垂直的固定在固定台阶上，加固销钉穿过减速机，螺母与加固销钉的顶部通过螺纹配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟兆斌，包飞翔，贡祥云，
申请(专利权)人：镇江智力机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32