机器人动力座及全平衡解耦型码垛机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机器人动力座及全平衡解耦型码垛机器人，前者包括水平设置的基板和设置于基板上的框架，框架包括竖直框和水平框，在竖直框上设置有第一轴承座安装板，用于安装机器人沿竖直方向移动的轴承座；在水平框上设置有第二轴承安装板，用于安装机器人沿水平方向移动的轴承座；在基板上水平设置有为机器人腰部回转提供动力的回转电机座；后者包括前者。本实用新型专利技术通过机器人动力座为机器人的各个零部件提供整体支撑，有利于提高机器人整体结构的紧凑性，保证机器人的整体安装精度，同时，使机器人更加易于维护。

Robot Power Seat and Fully Balanced Decoupled Palletizing Robot

The utility model relates to a power seat of a robot and a fully balanced and decoupled palletizing robot. The former comprises a horizontally arranged substrate and a frame arranged on the substrate. The frame comprises a vertical frame and a horizontal frame. The first bearing seat mounting plate is arranged on the vertical frame for mounting the bearing seat of the robot moving vertically; and the second bearing mounting plate is arranged on the horizontal frame for mounting the bearings. A bearing seat for the robot moving horizontally is installed, and a rotating motor seat for the robot waist rotation is arranged horizontally on the base plate; the latter includes the former. The utility model provides integral support for each part of the robot through the power seat of the robot, which is beneficial to improving the compactness of the overall structure of the robot, ensuring the overall installation accuracy of the robot, and making the robot more easy to maintain.

【技术实现步骤摘要】
机器人动力座及全平衡解耦型码垛机器人
本技术涉及一种机器人动力座及全平衡解耦型码垛机器人。
技术介绍
在工业生产过程中，越来越多的工作场景需要使用到机器人进行作业，其中，解耦型码垛机器人使用广泛，解耦型码垛机器人具有X和Y方向坐标的控制互不干涉的解耦型结构，其控制简单、价格低廉，但是其运动中主要存在有以下几项问题：一、现有解耦型码垛机器人使用的动力座为分体动力座，即，由多个底座分体结合而成，这样的动力座组装不方便，且组装好后存在组装上的精度误差，影响机器人的运动过程，在机器人移动过程中，容易错位松散，一旦出现错位松散现象，则必须要停机检修，不利于对机器人进行维护；二、由于解耦型码垛机器人手臂的重心不通过关节轴线，因而相对于整机产生了很大的重力弯矩，极大的重力弯矩和运动过程中惯性力矩等减少机器人的稳定性和缩短精密件的寿命。同时当加减速时，极大的冲击力，对丝杆产生极大的交变应力。为解决该问题，人们通过为解耦型码垛设置平衡器，从而减少关节负载力矩，改善关键件受力状态，提高电机、减速机的性能。在已有机器人平衡器设计方面：大多采用拉伸弹簧或者配重块方式减少重力力矩，但配重块平衡装置或者弹簧拉伸平衡装置均存在体积大，重量重的问题，并且工业流水线大量使用的解耦型码垛机器人大摆臂的旋转支点是移动的，传统平衡缸不能用于解耦型码垛机器人平衡，配重块提供的平衡力矩是恒定的，也不适合码垛机器人上下移动时线性变化的重力力矩，同时当Y向或者X向驱动同步带轮由于疲劳出现断裂现象，将会导致整个机器人机械臂出现滑脱撞击限位块，给机械本体带来不必要的损坏，同时给在现场生产人员带来安全隐患；三、解耦型码垛机器人腕关节用于控制末端执行器夹具姿态，实际工业生产中使用的夹具的动力执行器，以气动执行元件为主，气动执行器的气源是压缩气体，所以需要从气泵中引入一根气管至末端腕关节，当腕关节运动时，气管会出现弯曲，同时控制电磁阀的I/O接口电线也会出现弯曲，这必然给气管的寿命及其控制电线的寿命带来影响，甚至有时出现程序失控，气管和电线缠绕，导致气管断裂和电线断的现象，给维护和实际工业生产带来巨大的效率损失等。
技术实现思路
本技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够解决上述问题中的至少一项问题的机器人动力座及全平衡解耦型码垛机器人。为实现本技术的目的采用如下的技术方案。本技术的第一技术方案为一种机器人动力座，该机器人动力座包括水平设置的基板和设置于所述基板上的框架。具体地，所述框架包括竖直框和水平框，在所述竖直框上设置有第一轴承座安装板，用于安装机器人沿竖直方向移动的轴承座；在所述水平框上设置有第二轴承安装板，用于安装机器人沿水平方向移动的轴承座；在所述基板上水平设置有为机器人腰部回转提供动力的回转电机座。另外，第二技术方案的机器人动力座，在第一技术方案的机器人动力座中，在所述框架的顶面上还设置有用于支撑机器人的手臂的两个相对设置的三角支撑板，所述三角支撑板的底部连接于所述水平框上。另外，第三技术方案的机器人动力座，在第二技术方案的机器人动力座中，在各个三角支撑板的顶面上还分别设置有加强筋连接座。第四技术方案为一种全平衡解耦型码垛机器人，其具有第一至第三种技术方案中的任一种技术方案所描述的机器人动力座。另外，第五技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第四技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，使该全平衡解耦型码垛机器人还包括机器人平衡器。该机器人平衡器包括基座、拉力输出装置、行星减速装置以及储能装置。在所述基座上形成有贯通所述基座的安装孔，承载所述储能装置的动力输出轴安装于所述安装孔中。所述行星减速装置包括输入齿轮和行星架。所述行星架与所述动力输出轴的一端连接，所述输入齿轮能够带动所述行星架转动进而带动所述动力输出轴转动；所述储能装置构造成使所述动力输出轴在朝第一方向转动的工况下始终具有向与所述第一方向相反的第二方向转动的转动趋势；所述拉力输出装置包括与所述输入齿轮连接的拉力输出轮以及与所述拉力输出轮连接的动作输出机构。另外，第六技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第五技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，所述储能装置包括弹性元件，所述弹性元件在所述动力输出轴转动时向所述动力输出轴施加与转动方向相反的作用力；所述弹性元件的一端固定于所述动力输出轴上，所述弹性元件的另一端固定于所述基座上。另外，第七技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第五技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，所述机器人平衡器还包括无励磁制动器，所述无励磁制动器的转子通过转动轴与所述输入齿轮连接，所述拉力输出轮以套设于所述转动轴的外部的方式与所述输入齿轮固定连接。另外，第八技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第四技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，所述全平衡解耦型码垛机器人的腕关节结构包括动力输出盘和回转供气装置。所述动力输出盘具有输气通道，用于向所述机器人腕关节末端执行器输送气体；所述回转供气装置包括回转供气轴和压缩气源输入口，在所述回转供气轴的侧壁上开设有供气口，所述压缩气源输入口与所述供气口连接，在所述回转供气轴的内部设置有供气气路，所述供气气路的一端与所述供气口连通、所述供气气路的另一端与所述输气通道连通。另外，第九技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第八技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，在所述压缩气源输入口与所述供气口之间设置有旋转密封圈。另外，第十技术方案的全平衡解耦型码垛机器人，在第八技术方案的全平衡解耦型码垛机器人中，所述全平衡解耦型码垛机器人的腕关节结构还包括回转供电装置，用于向所述机器人腕关节末端执行器提供电力。所述回转供电装置为具有定子、转子和转子引线的供电滑环，所述定子与电源连接，所述转子固定设置于所述回转供气轴上，在所述回转供气轴的内部形成引线穿孔，所述转子引线的与所述转子连接的另一端穿过所述引线穿孔后与所述动力输出盘连接。与现有技术相比，采用上述技术方案，本技术能产生如下有益效果。本技术通过机器人动力座为机器人的各个零部件提供整体支撑，有利于提高机器人整体结构的紧凑性，保证机器人的整体安装精度，同时，使机器人更加易于维护。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是表示本技术提供的机器人动力座的具体实施例的整体结构示意图。图2是表示本技术提供的全平衡解耦型码垛机器人的具体实施例的机器人平衡器安装位置示意图。图3是表示图2中的机器人平衡器的整体结构示意图。图4是表示图2中的机器人平衡器的无励磁制动器的整体结构示意图。图5是表示本技术提供的全平衡解耦型码垛机器人的具体实施例的腕关节剖视图。附图标记：1-机器人动力座；11-基板；111-回转电机座；12-框架；121-第一轴承座安装板；122-第二轴承安装板；123-三角支撑板；124-加强筋连接座；2-基座；31-齿圈；32-行星齿轮；33-输入齿轮；341-行星架；342-动力输出轴；41-扭簧；42-端盖；5-轴承；61本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人动力座，其特征在于，所述机器人动力座包括水平设置的基板和设置于所述基板上的框架，所述框架包括竖直框和水平框，在所述竖直框上设置有第一轴承座安装板，用于安装机器人沿竖直方向移动的轴承座；在所述水平框上设置有第二轴承安装板，用于安装机器人沿水平方向移动的轴承座；在所述基板上水平设置有为机器人腰部回转提供动力的回转电机座。

【技术特征摘要】
1.一种机器人动力座，其特征在于，所述机器人动力座包括水平设置的基板和设置于所述基板上的框架，所述框架包括竖直框和水平框，在所述竖直框上设置有第一轴承座安装板，用于安装机器人沿竖直方向移动的轴承座；在所述水平框上设置有第二轴承安装板，用于安装机器人沿水平方向移动的轴承座；在所述基板上水平设置有为机器人腰部回转提供动力的回转电机座。2.根据权利要求1所述的机器人动力座，其特征在于，在所述框架的顶面上还设置有用于支撑机器人的手臂的两个相对设置的三角支撑板，所述三角支撑板的底部连接于所述水平框上。3.根据权利要求2所述的机器人动力座，其特征在于，在各个所述三角支撑板的顶面上还分别设置有加强筋连接座。4.一种全平衡解耦型码垛机器人，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的机器人动力座。5.根据权利要求4所述的全平衡解耦型码垛机器人，其特征在于，所述全平衡解耦型码垛机器人还包括机器人平衡器，所述机器人平衡器包括基座、拉力输出装置、行星减速装置以及储能装置，在所述基座上形成有贯通所述基座的安装孔，承载所述储能装置的动力输出轴安装于所述安装孔中，所述行星减速装置包括输入齿轮和行星架，所述行星架与所述动力输出轴的一端连接，所述输入齿轮能够带动所述行星架转动进而带动所述动力输出轴转动；所述储能装置构造成使所述动力输出轴在朝第一方向转动的工况下始终具有向与所述第一方向相反的第二方向转动的转动趋势；所述拉力输出装置包括与所述输入齿轮连接的拉力输出轮以及与所述拉力输出轮连接的动作输出机构。6.根据权利要求5所述的全平衡解耦型码垛机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱心平，
申请(专利权)人：上海元心智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31