一种高精度多功能直角坐标机器人制造技术

本实用新型专利技术属于工业机器人领域，具体涉及一种高精度多功能直角坐标机器人。该装置包括底盘、三自由度移动平台和工作装置；底盘为平板结构，用于承载其他部件；三自由度移动平台固定在底盘上，三条导轨垂直安装，通过运动控制算法实现三自由度移动，相比于普通直角坐标机器人定位效果好，精度高，可以独立完成要求精准，复杂的任务。本实用新型专利技术采用模块化设计，每个模块单独成为一个系统，可以独立控制，使得加工、装配和维修更加方便，更适合多种工况的使用，机器人的稳定性更高；驱动系统、控制系统集成在机器人内部，整体结构紧凑。

A high precision multi-function rectangular coordinate robot

【技术实现步骤摘要】
一种高精度多功能直角坐标机器人
本技术属于工业机器人领域，涉及一种高精度多功能直角坐标机器人。
技术介绍
传统制造企业在转型升级过程中，为了提高市场响应速度、降低用人成本，越来越重视自动化生产。在大批量加工时，机器人逐渐替代工人完成上下料等任务。机器人的大量使用，可将人从重复、无聊且危险性高的工作中解放出来。在机床上下料系统中，直角坐标机器人因其具有结构简单、控制方便、成本低的特点而被广泛应用。此外，直角坐标机器人能够实现搬运过程中物料的自动抓取、搬移和翻转等操作，具有行程大、承载能力强和运行平稳等特点，可用于恶劣和危险的工作环境，并且能够提高工件质量和生产效率。作为一种成本低廉、系统结构简单的自动化机器人系统解决方案，直角坐标坐标机器人可以被应用于码垛、拆垛、分拣、包装、搬运、上下料、装配、打标等常见的工业生产领域，在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显著的应用价值。虽然直角坐标机器人在工业机器人领域取得了较好的发展，但是在一些需要精密装配、精细操作的应用场合，依然存在精度低，负载小，功能单一的问题，这极大地限制了直角坐标机器人在工业领域的推广应用。
技术实现思路
考虑到这种技术背景，本技术提供一种高精度多功能直角坐标机器人，以解决现有直角坐标机器人精度低、功能单一的问题。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种高精度多功能直角坐标机器人，包括底盘1、三自由度移动平台2和工作装置3。所述底盘1为平板结构，用于承载其他部件。所述三自由度移动平台2固定在底盘1上，包括三个电机、三个联轴器、三个丝杠导轨、x轴滑台204、y轴滑台209、z轴滑台215、x轴连接板205、y轴下连接板210、y轴上连接板211和z轴连接板216，其中，三个电机包括x轴电机201、y轴电机206、z轴电机212，三个联轴器包括x轴联轴器202、y轴联轴器207、z轴联轴器213，三个丝杠导轨包括x轴丝杠导轨203、y轴丝杠导轨208、z轴丝杠导轨214。所述x轴丝杠导轨203螺接在底盘1上。所述y轴丝杠导轨208通过x轴滑台204和x轴连接板205连接在x轴丝杠导轨203上，垂直于x轴丝杠导轨203水平放置，x轴连接板205螺接在x轴滑台204上方，x轴连接板205上方与y轴丝杠导轨208底部相连接。所述z轴丝杠导轨214通过y轴滑台209和y轴下连接板210、y轴上连接板211连接在y轴丝杠导轨208上，垂直于y轴丝杠导轨208竖直放置，y轴下连接板210螺接在y轴滑台209上方，y轴上连接板211螺接在y轴下连接板210上方，y轴上连接板211与z轴丝杠导轨214底部相连接。所述三个电机分别通过各个联轴器连接在各个丝杠导轨的一端，各滑台可在各丝杠导轨上平移运动，从而实现三个自由度的平动。所述工作装置3通过z轴连接板216固定在z轴滑台215上，沿z轴丝杠导轨214移动，实现在x、y、z三个方向的平移。工作装置3包括滑台连接板301、工作装置安装板302、激光打标机303、吸盘固定器304和吸盘305。所述滑台连接板301螺接在z轴连接板216上。所述工作装置安装板302呈L形，水平端固定在滑台连接板301上，竖直端内侧设置激光打标机303，所述激光打标机303采用固态继电器控制，用于对工件打标。所述吸盘305通过吸盘固定器304固定在工作装置安装板302竖直端前端，采用电磁阀控制，用于实现大吸力抓取。本技术的使用过程为：将需要打标和搬运的工件放置在工作区域，通过电机控制三自由度移动平台2，带动工作装置3移动到工件正上方，利用激光打标机303对工件进行打标，打标后通过吸盘305移动工件，实现工件的打标及搬运。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)三自由度移动平台的三条导轨垂直安装，通过运动控制算法实现三自由度移动，相比于普通直角坐标机器人定位效果好，精度高，可以独立完成要求精准，复杂的任务。(2)设计了集吸盘和激光打标机于一体的工作装置，其吸力大，效率高，可以实现大吸力抓取，而且可以对工件进行激光打标。这样的设计不仅有利于抓取复杂形状的物体，还能实现物体的分类。(3)三自由度移动平台和工作装置采用模块化设计，每个模块单独成为一个系统，可以独立控制，使得加工、装配和维修更加方便，更适合多种工况的使用，机器人的稳定性更高。(4)驱动系统、控制系统集成在机器人内部，整体结构紧凑。附图说明图1是本技术实例中所用高精度多功能直角坐标机器人的整体结构图。图2是本技术实例中所用三自由度移动平台的整体结构图。图3是本技术实例中所用工作装置的整体结构图。图中，1底盘、2三自由度移动平台、3工作装置、201x轴电机、202x轴联轴器、203x轴丝杠导轨、204x轴滑台、205x轴连接板、206y轴电机、207y轴联轴器、208y轴丝杠导轨、209y轴滑台、210y轴下连接板、211y轴上连接板、212z轴电机、213z轴联轴器、214z轴丝杠导轨、215z轴滑台、216z轴连接板、301滑台连接板、302工作装置安装板、303激光打标机、304吸盘固定器、305吸盘。具体实施方式下面结合附图和实例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种高精度多功能直角坐标机器人，包括底盘1、三自由度移动平台2和工作装置3；所述底盘1为平板结构，用于承载其他部件。如图2所示，所述三自由度移动平台2固定在底盘1上，包括x轴电机201、y轴电机206、z轴电机212、x轴联轴器202、y轴联轴器207、z轴联轴器213、x轴丝杠导轨203、y轴丝杠导轨208、z轴丝杠导轨214、x轴滑台204、y轴滑台209、z轴滑台215、x轴连接板205、y轴下连接板210、y轴上连接板211和z轴连接板216。x轴丝杠导轨203螺接在底盘1上。y轴丝杠导轨208通过x轴滑台204和x轴连接板205连接在x轴丝杠导轨203上，垂直于x轴丝杠导轨203水平放置，x轴连接板205螺接在x轴滑台204上方，x轴连接板205上方与y轴丝杠导轨208底部相连接。z轴丝杠导轨214通过y轴滑台209和y轴下连接板210、y轴上连接板211连接在y轴丝杠导轨208上，垂直于y轴丝杠导轨208竖直放置，y轴下连接板210螺接在y轴滑台209上方，y轴上连接板211螺接在y轴下连接板210上方，y轴上连接板211与z轴丝杠导轨214底部相连接。三个电机分别通过各个联轴器连接在各个丝杠导轨的一端，各滑台可在各丝杠导轨上平移运动，从而实现三个自由度的平动。如图3所示，所述工作装置3通过z轴连接板216固定在z轴滑台215上，沿z轴丝杠导轨214移动，实现在x、y、z三个方向的平移，工作装置3包括滑台连接板301、工作装置安装板302、激光打标机303、吸盘固定器304和吸盘305；所述滑台连接板301螺接在z轴连接板216上；所述工作装置安装板302呈L形，水平端固定于滑台连接板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度多功能直角坐标机器人，其特征在于，所述的直角坐标机器人包括底盘(1)、三自由度移动平台(2)和工作装置(3)；/n所述底盘(1)为平板结构，用于承载其他部件；/n所述三自由度移动平台(2)固定在底盘(1)上，包括三个电机、三个联轴器、三个丝杠导轨、x轴滑台(204)、y轴滑台(209)、z轴滑台(215)、x轴连接板(205)、y轴下连接板(210)、y轴上连接板(211)和z轴连接板(216)，其中，三个电机包括x轴电机(201)、y轴电机(206)、z轴电机(212)，三个联轴器包括x轴联轴器(202)、y轴联轴器(207)、z轴联轴器(213)，三个丝杠导轨包括x轴丝杠导轨(203)、y轴丝杠导轨(208)、z轴丝杠导轨(214)；所述x轴丝杠导轨(203)螺接在底盘(1)上；所述y轴丝杠导轨(208)通过x轴滑台(204)和x轴连接板(205)连接在x轴丝杠导轨(203)上，垂直于x轴丝杠导轨(203)水平放置；所述z轴丝杠导轨(214)通过y轴滑台(209)和y轴下连接板(210)、y轴上连接板(211)连接在y轴丝杠导轨(208)上，垂直于y轴丝杠导轨(208)竖直放置；所述三个电机分别通过各个联轴器连接在各个丝杠导轨的一端，各滑台可在各丝杠导轨上平移运动，实现三个自由度的平动；/n所述工作装置(3)通过z轴连接板(216)固定在z轴滑台(215)上，沿z轴丝杠导轨(214)移动，实现在x、y、z三个方向的平移；工作装置(3)包括滑台连接板(301)、工作装置安装板(302)、激光打标机(303)、吸盘固定器(304)和吸盘(305)；所述滑台连接板(301)螺接在z轴连接板(216)上；所述工作装置安装板(302)呈L形，水平端固定在滑台连接板(301)上，竖直端内侧设置激光打标机(303)，所述激光打标机(303)采用固态继电器控制，用于对工件打标；所述吸盘(305)通过吸盘固定器(304)固定在工作装置安装板(302)竖直端前端，采用电磁阀控制，用于实现大吸力抓取。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高精度多功能直角坐标机器人，其特征在于，所述的直角坐标机器人包括底盘(1)、三自由度移动平台(2)和工作装置(3)；
所述底盘(1)为平板结构，用于承载其他部件；
所述三自由度移动平台(2)固定在底盘(1)上，包括三个电机、三个联轴器、三个丝杠导轨、x轴滑台(204)、y轴滑台(209)、z轴滑台(215)、x轴连接板(205)、y轴下连接板(210)、y轴上连接板(211)和z轴连接板(216)，其中，三个电机包括x轴电机(201)、y轴电机(206)、z轴电机(212)，三个联轴器包括x轴联轴器(202)、y轴联轴器(207)、z轴联轴器(213)，三个丝杠导轨包括x轴丝杠导轨(203)、y轴丝杠导轨(208)、z轴丝杠导轨(214)；所述x轴丝杠导轨(203)螺接在底盘(1)上；所述y轴丝杠导轨(208)通过x轴滑台(204)和x轴连接板(205)连接在x轴丝杠导轨(203)上，垂直于x轴丝杠导轨(203)水平放置；所述z轴丝杠导...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宇，邹强，
申请(专利权)人：大连大华中天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21