一种教学用六轴机器人制造技术

技术编号:22439865 阅读:34 留言:0更新日期:2019-11-01 22:54
本发明专利技术提供一种教学用六轴机器人,他是由底座、一轴组件、二轴组件、三轴组件、四轴组件、五轴组件、六轴组件组成,动力部分包括六轴运动机构和六轴末端连接的末端执行机构,第一旋转机构由安装于底座的一轴组件控制六轴机器人在平面内自由旋转,第二俯仰机构包括二轴组件和三轴组件,通过二轴组件带动三轴组件做前后的俯仰动作,第三俯仰机构包括四轴组件,通过三轴组件带动第三俯仰机构做上下俯仰动作,第四旋转机构包括五轴组件,通过四轴组件控制第四旋转机构在平面内旋转,第五旋转机构包括六轴组件,通过五个轴组件控制末端执行机构在作业半径内做任意位姿运动,该机器人结构紧凑、安装精密、体积小、价格低廉,同时可匹配任何控制器。

A six axis robot for teaching

【技术实现步骤摘要】
一种教学用六轴机器人本专利技术涉及机器人
,特别涉及一种教学用六轴机器人。
技术介绍
随着机器人技术的发展,需要机器人进行的处理越来越多,动作也越来越复杂,目前,六轴机器人主体已经广泛应用于工业的各个领域,如焊接、喷涂、搬运、打磨、雕刻等,它不仅提高加工精度、确保质量一致性并大幅度地降低了人力成本,还可以代替人工进行危险作业。在工业4.0中,工业机器人是极其重要的组成部件,在中国大力发展制造装备业的同时,人才缺口也越专利技术显。工业机器人培训的需求越发增多,培训内容向多样化发展,培训针对的受众群体也越来越广泛,跨度也越来越大。培训机构现在使用机器人多为进口工业小型设备,价格在5~20万元,昂贵的价格导致培训机构不能大量采购,使得培训过程二三十人使用1台设备。由于进口设备为本体与驱动器、控制器一体设计,培训只能进行一种进口品牌设备的动作实际操作。对发展国内机器人和控制器极其不利。并且无法培训机械原理、控制原理、电器原理、接线、控制器的系统参数级、设备参数级等设置、编程操作、视觉匹配等等。使得国内的培训学员最多只能达到操作工级别,有悖于国家发展机器人的初衷。目前国内在小型准工业教育培训机器人的方面,性价比不高,成本很难控制在5千元以下,所以难以普及机器人教育、实操、开发、研究。
技术实现思路
针对上述技术问题存在的不足,本专利技术的目的在于,提供一种教学用六轴机器人,该机器人本体能够匹配任何品牌的PLC、单片机、多轴控制器、机器人控制器。满足从中职到高职、本科、研究生,面对教育层面的需求,是人人买的起的、玩的起机器人,在不断的摸索过程中,实现技术与理论的互补,新产品开发、研究的工具。从而达到机器人深度开发、培训的目的。该机器人结构简单,拆卸方便,制作成本低,并且能够实物仿真工业机器人的应用、实操、参数设置、开发控制器、开发应用程序等,满足机器人教学的多种功用。一种教学用六轴机器人,包括,底座(7)、一轴组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)、四轴组件(4)、五轴组件(5)、六轴组件(6),其特征在于:其动力部分包括六轴运动机构和六轴末端连接的末端执行机构,所述六轴运动机构包括第一旋转机构(沿世界坐标Y轴)、第二俯仰(沿世界坐标X轴)机构、第三俯仰机构(沿世界坐标Z轴)、第四旋转机构、第五旋转机构,第一旋转机构由安装于底座(7)的一轴组件(1)控制六轴机器人在平面内自由旋转,第二俯仰机构包括二轴组件(2)和三轴组件(3),通过二轴组件(2)带动三轴组件(3)做前后的俯仰动作,第三俯仰机构包括四轴组件(4),通过三轴组件(3)带动第三俯仰机构做上下俯仰动作,第四旋转机构包括五轴组件(5),通过四轴组件(4)控制第四旋转机构在平面内做左右旋转,第五旋转机构包括六轴组件(6),通过六个轴组件控制第六轴末端执行机构做作业半径内的任意位姿运动,从而完成多种目标作业;所述的第一旋转机构是由五十七步进电机(101)和调隙NMRV减速机(102)输出的动力带动主动齿轮(106)转动,主动齿轮(106)带动交叉滚子回转支撑(107)转动,通过齿轮传输方式带动六轴机器人在水平面的自转;所述的第二俯仰机构是由五十七步进电机(201)和调隙减速机(202)输出的动力,通过调隙减速机(202)上的两旋转轴带动三轴组件做前后俯仰动作,第二俯仰机构两端采用对称的皮带传送方式,使二轴,三轴永远保持在中心位置,不会产生偏移。所述的第三俯仰机构是由五十七步进电机(301)和调隙减速机(302)输出的动力,经调隙减速机(302)上的对称设有的两旋转轴带动外侧连接的两20XL同步轮(304)转动,通过其上安装的XL同步带(303)与四轴上的40L同步轮(412)相连接,四轴上的两40L同步轮(412)通过连接主轴(414)与四周轴内框(403)相连,经XL同步带(303)传输的动力带动四轴组件(4)做上下俯仰动作;所述的第四旋转机构是由四十二行星减速步进电机(401)输出的动力,通过旋转轴传动方式带动五轴组件(5)做左右旋转动作;所述的第五旋转机构是由四十二行星减速步进电机(501)输出的动力,经减速机前端的旋转轴带动外侧连接的15-S3M同步轮(512)转动,通过其上安装的S3M同步带(514)与60-S3M同步轮(513)相连接,经S3M同步带(514)传输动力带动六轴组件(6)做上下旋转动作;所述的末端执行机构是由二十八行星减速步进电机(601)输出的动力,通过末端旋转轴上安装的执行部件控制其进行多种作业。所述的一轴动力源五十七步进电机(101)前端设有调隙NMRV减速机(102)安装于底座(7)下方,底座(7)由不锈钢承载板(702)和其下连接的脚杯(701)组成,调隙NMRV减速机(102)上的输出轴穿过不锈钢承载板(702)上的主轴法兰孔(703),用内六角螺栓(105)将调隙NMRV减速机(102)固定于主轴法兰孔(703)下端,输出轴与主轴法兰孔(703)上端的主轴法兰(103)相连接,通过主轴法兰(103)与主动齿轮(106)相连,主动齿轮(106)与位于底座7中心的交叉滚子回转支撑(107)外圈的齿轮连接,交叉滚子回转支撑(107)外圈齿轮上部连接的支撑套筒(108)及其上安装的二轴组件(2)。所述的二轴动力源五十七步进电机或60框号伺服电机(201)前端设有调隙NMRV减速机(202),安装于支撑套筒(108)相连的不锈钢安装圆盘(203)上方,调隙减速机(202)两侧对称设有旋转轴,旋转轴上也设有限位块,两旋转轴与两三轴侧支撑板(305)下方从圆孔外端穿入的夹持法兰(306)相连接,夹持法兰(306)轴承套筒内也设有限位槽,与旋转轴上的限位块相扣合,夹持法兰(306)通过轴承套筒外围阵列的M5*25螺钉(307)固定于三轴侧支撑板(305)下端。所述的三轴动力源五十七步进电机(301)前端设有调隙NMRV减速机(302),安装于三轴侧支撑板(305)中部的圆盘内,调隙减速机(302)两侧对称设有旋转轴,旋转轴上也设有限位块,两旋转轴外侧对称安装有20XL同步轮(304),20XL同步轮(304)内圈为圆柱型中空的轴承套,轴承套内也设有限位卡槽,用于与旋转轴上的限位块扣合,外圈为可旋转的皮带传送轮,安装于三轴侧支撑板(305)中部的圆盘内,后用M6*45螺钉(313)从三轴侧支撑板(305)中部的圆盘外端穿入与调隙NMRV减速机(302)连接,将调隙NMRV减速机(302)固定在三轴侧支撑板(305)上,20XL同步轮(304)上安装有XL同步带(303),XL同步带(303)上端与四轴连接主轴(414)外侧连接的40L同步轮(412)相连接,连接主轴(414)从轴内框(403)底部穿过经两轴侧盖(404)外端分别穿入轴垫片(413)和40L同步轮(412),后与三轴侧支撑板(305)外端穿入的ψ10菱形带座轴承(309)相连接,内侧用ψ10档边轴承(314)。所述的连接主轴(414)为长圆柱带键型主轴,在轴承上也设有限位块后在40L同步轮(412)外端穿入ψ10档边轴承(314),最后连接主轴(414)两外端穿入两ψ10菱形带座轴承(309),连接主轴(414)上的限位块与ψ10菱形带座轴承(309)内的限位槽向扣合,后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用六轴机器人,包括,底座(7)、一轴组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)、四轴组件(4)、五轴组件(5)、六轴组件(6),其特征在于:其动力部分包括六轴运动机构和六轴末端连接的末端执行机构,所述六轴运动机构包括第一旋转机构、第二俯仰机构、第三俯仰机构、第四旋转机构、第五旋转机构,第一旋转机构由安装于底座(7)的一轴组件(1)控制六轴机器人在平面内自由旋转,第二俯仰机构包括二轴组件(2)和三轴组件(3),通过二轴组件(2)带动三轴组件(3)做前后的俯仰动作,第三俯仰机构包括四轴组件(4),通过三轴组件(3)带动第三俯仰机构做上下俯仰动作,第四旋转机构包括五轴组件(5),通过四轴组件(4)控制第四旋转机构在平面内做左右旋转,第五旋转机构包括六轴组件(6),通过六个轴组件控制第六轴末端执行机构在作业半径内做任意位姿运动,从而完成多种目标作业;所述的第一旋转机构是由五十七步进电机(101)和调隙NMRV减速机(102)输出的动力带动主动齿轮(106)转动,主动齿轮(106)带动交叉滚子回转支撑(107)转动,通过齿轮传输方式带动六轴机器人在水平面的自转;所述的第二俯仰机构是由五十七步进电机(201)和调隙减速机(202)输出的动力,通过调隙减速机(202)上的两旋转轴带动三轴组件做前后俯仰动作;所述的第三俯仰机构是由五十七步进电机(301)和调隙减速机(302)输出的动力,经调隙减速机(302)上的对称设有的两旋转轴带动外侧连接的两20XL同步轮(304)转动,通过其上安装的XL同步带(303)与四轴上的40L同步轮(412)相连接,四轴上的两40L同步轮(412)通过连接主轴(414)与四周轴内框(403)相连,经XL同步带(303)传输的动力带动四轴组件(4)做上下俯仰动作;所述的第四旋转机构是由四十二行星减速步进电机(401)输出的动力,通过旋转轴传动方式带动五轴组件(5)做左右旋转动作;所述的第五旋转机构是由四十二行星减速步进电机(501)输出的动力,经减速机前端的旋转轴带动外侧连接的15‑S3M同步轮(512)转动,通过其上安装的S3M同步带(514)与60‑S3M同步轮(513)相连接,经S3M同步带(514)传输动力带动六轴组件(6)做上下旋转动作;所述的末端执行机构是由二十八行星减速步进电机(601)输出的动力,通过末端旋转轴上安装的执行部件控制其进行多种作业。...

【技术特征摘要】
1.一种教学用六轴机器人,包括,底座(7)、一轴组件(1)、二轴组件(2)、三轴组件(3)、四轴组件(4)、五轴组件(5)、六轴组件(6),其特征在于:其动力部分包括六轴运动机构和六轴末端连接的末端执行机构,所述六轴运动机构包括第一旋转机构、第二俯仰机构、第三俯仰机构、第四旋转机构、第五旋转机构,第一旋转机构由安装于底座(7)的一轴组件(1)控制六轴机器人在平面内自由旋转,第二俯仰机构包括二轴组件(2)和三轴组件(3),通过二轴组件(2)带动三轴组件(3)做前后的俯仰动作,第三俯仰机构包括四轴组件(4),通过三轴组件(3)带动第三俯仰机构做上下俯仰动作,第四旋转机构包括五轴组件(5),通过四轴组件(4)控制第四旋转机构在平面内做左右旋转,第五旋转机构包括六轴组件(6),通过六个轴组件控制第六轴末端执行机构在作业半径内做任意位姿运动,从而完成多种目标作业;所述的第一旋转机构是由五十七步进电机(101)和调隙NMRV减速机(102)输出的动力带动主动齿轮(106)转动,主动齿轮(106)带动交叉滚子回转支撑(107)转动,通过齿轮传输方式带动六轴机器人在水平面的自转;所述的第二俯仰机构是由五十七步进电机(201)和调隙减速机(202)输出的动力,通过调隙减速机(202)上的两旋转轴带动三轴组件做前后俯仰动作;所述的第三俯仰机构是由五十七步进电机(301)和调隙减速机(302)输出的动力,经调隙减速机(302)上的对称设有的两旋转轴带动外侧连接的两20XL同步轮(304)转动,通过其上安装的XL同步带(303)与四轴上的40L同步轮(412)相连接,四轴上的两40L同步轮(412)通过连接主轴(414)与四周轴内框(403)相连,经XL同步带(303)传输的动力带动四轴组件(4)做上下俯仰动作;所述的第四旋转机构是由四十二行星减速步进电机(401)输出的动力,通过旋转轴传动方式带动五轴组件(5)做左右旋转动作;所述的第五旋转机构是由四十二行星减速步进电机(501)输出的动力,经减速机前端的旋转轴带动外侧连接的15-S3M同步轮(512)转动,通过其上安装的S3M同步带(514)与60-S3M同步轮(513)相连接,经S3M同步带(514)传输动力带动六轴组件(6)做上下旋转动作;所述的末端执行机构是由二十八行星减速步进电机(601)输出的动力,通过末端旋转轴上安装的执行部件控制其进行多种作业。2.根据权利要求1所述的一种教学用六轴机器人,其特征在于:所述的一轴动力源五十七步进电机(101)前端设有调隙NMRV减速机(102)安装于底座(7)下方,底座(7)由不锈钢承载板(702)和其下连接的脚杯(701)组成,调隙NMRV减速机(102)上的输出轴穿过不锈钢承载板(702)上的主轴法兰孔(703),用内六角螺栓(105)将调隙NMRV减速机(102)固定于主轴法兰孔(703)下端,输出轴与主轴法兰孔(703)上端的主轴法兰(103)相连接,通过主轴法兰(103)与主动齿轮(106)相连,主动齿轮(106)与位于底座7中心的交叉滚子回转支撑(107)外圈的齿轮连接,交叉滚子回转支撑(107)外圈齿轮上部连接的支撑套筒(108)及其上安装的二轴组件(2);所述的主轴法兰(103)盘体上端中心设有一体中空的圆柱型轴承套,轴承套内设有限位槽,可按需求设置零点限位和极限限位,轴承套外围阵列设有螺栓(104),主轴法兰(103)盘体上的轴承套穿过主动齿轮(106)的中心孔,外围用螺栓(104)固定;所述的交叉滚子回转支撑(107)外圈为齿轮构造,内圈为圆盘型中空构造,内外两圈可自由转动,同时在内外两圈圈体上都开设有螺栓孔,内圈通过螺栓固定在不锈钢承载板(702)上的圆形孔(704)上,此时外圈可自由旋转。3.根据权利要求1所述的一种教学用六轴机器人,其特征在于:所述的三二轴动力源五十七步进电机或60框号伺服电机(201)前端设有调隙NMRV减速机(202),安装于支撑套筒(108)相连的不锈钢安装圆盘(203)上方,调隙减速机(202)两侧对称设有旋转轴,旋转轴上也设有限位块,两旋转轴与两三轴侧支撑板(305)下方从圆孔外端穿入的夹持法兰(306)相连接,夹持法兰(306)轴承套筒内也设有限位槽,与旋转轴上的限位块相扣合,夹持法兰(306)通过轴承套筒外围阵列的M5*25螺钉(307)固定于三轴侧支撑板(305)下端。4.根据权利要求1所述的一种教学用六轴机器人,其特征在于:所述的三轴动力源五十七步进电机(301)前端设有调隙NMRV减速机(302),安装于三轴侧支撑板(305)中部的圆盘内,调隙减速机(302)两侧对称设有旋转轴,旋转轴上也设有限位块,两旋转轴外侧对称安装有20XL同步轮(304),20XL同步轮(304)内圈为圆柱型中空的轴承套,轴承套内也设有限位卡槽,用于与旋转轴上的限位块扣合,外圈为可旋转的皮带传送轮,安装于三轴侧支撑板(305)中部的圆盘内,后用M6*45螺钉(313)从三轴侧支撑板(305)中部的圆盘外...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹永信
申请(专利权)人:信达铝业有限公司
类型:发明
国别省市:河北,13

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