新型多关节码垛机器人制造技术

本发明专利技术新型多关节码垛机器人涉及一种工业机器人。其目的是为了提供一种欠驱动、结构紧凑、小负载、易防护的新型多关节码垛机器人。本发明专利技术新型多关节码垛机器人包括依次连接的地基、腰部组件、大臂组件、小臂组件和手腕组件，各相连的组件之间能够进行相对转动，腰部组件与大臂组件之间通过第一转动关节连接，驱动第一转动关节可以带动大臂组件绕腰部组件进行转动；大臂组件与小臂组件之间通过第二转动关节连接，驱动第二转动关节可以带动小臂组件绕大臂组件进行转动；小臂组件与手腕组件之间通过通过第三转动关节连接，驱动第三转动关节可以带动手腕绕小臂组件进行转动；第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节可以单独驱动或同步驱动。动或同步驱动。动或同步驱动。

【技术实现步骤摘要】
新型多关节码垛机器人


[0001]本专利技术涉及工业机器人
，特别是涉及一种新型多关节码垛机器人。

技术介绍

[0002]多关节机器人，通常也称为机械臂，其最常见的表现形态是工业领域中的工业机器人，如五轴或六轴关节机器人、托盘关节机器人、平面关节机器人等。多关节机器人被广泛应用于装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、锻造、铸造等工序。
[0003]码垛机器人作为多关节机器人的一个分支，是为满足码垛行业运作灵活精准、快速高效、稳定性高、作业效率高的需求而专门设计和制造的一种工业用机器人。
[0004]码垛机器人最常见的工作状态只需将需码垛的对象提取并转移后放置，被操作对象通常不需要旋转运动，因此码垛机器人的末端手腕通常只需满足平动即可，这在一定程度上简化了码垛机器人的结构，使其具有结构简单、零部件少、故障率低、效率高等特点。
[0005]如今常见的码垛机器人通常一个运动关节对应一组驱动装置，包括驱动器及驱动电机等，使得设备成本较高。并且，码垛机器人的工作环境通常较恶劣，如充满粉尘或水气的环境，而传统码垛机器人的防护性能较差或不易防护。另一方面，目前的码垛机器人主要集中于大负载的工况条件，使得机器人本体显得较为笨重，工作频次受限。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种欠驱动、结构紧凑、小负载、易防护的新型多关节码垛机器人。
[0007]本专利技术新型多关节码垛机器人，包括依次连接的地基、腰部组件、大臂组件、小臂组件和手腕组件，各相连的组件之间能够进行相对转动，
[0008]所述腰部组件与大臂组件之间通过第一转动关节连接，第一转动关节内具有旋转副，驱动第一转动关节可以带动大臂组件绕腰部组件进行转动；
[0009]所述大臂组件与小臂组件之间通过第二转动关节连接，第二转动关节内具有旋转副，驱动第二转动关节可以带动小臂组件绕大臂组件进行转动；
[0010]所述小臂组件与手腕组件之间通过通过第三转动关节连接，第三转动关节内具有旋转副，驱动第三转动关节可以带动手腕绕小臂组件进行转动；
[0011]所述第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节的驱动方式为单独驱动或同步驱动。
[0012]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述第三转动关节与第二转动关节的传动比等于第一转动关节与第二转动关节传动比的负值减1。
[0013]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述大臂组件的长度为L1，小臂组件的长度为L2，当大臂组件绕第一转动关节转动α角度，小臂组件绕第二转动关节转动β角度后，第二转动关节与原小臂组件所在水平线的垂直高度为H，满足关系式L2sin(β-α)＝L
1-L1cosα。
[0014]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述第一转动关节包括第一带轮，第一带轮随大臂组件一同转动；
[0015]第二转动关节包括内第二带轮和外第二带轮，两个第二带轮齿数相同，两个第二带轮内部由轴承支撑，内第二带轮位于小臂组件中，随小臂组件一同转动，外第二带轮位于大臂组件中，随大臂组件一同转动，外第二带轮通过第一皮带与第一带轮连接；
[0016]第三转动关节包括第三带轮，第三带轮通过第二皮带与内第二带轮连接，第三带轮与手腕组件固定连接。
[0017]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述第三带轮位于小臂组件中。
[0018]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述地基上方安装腰部组件，地基内部设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出端连接旋转减速器，旋转减速器的输出端与腰部组件的底面固定连接。
[0019]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述大臂组件内部设置有第一驱动电机，第一驱动电机、第一同步带轮、第一同步带、同组的另一个第一同步带轮、第一减速器依次连接，第一减速器的输出端与腰部组件固定连接。
[0020]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述大臂组件内设置有第二驱动电机，第二驱动电机、第二同步带轮、第二同步带、同组的另一个第二同步带轮、第二减速器依次连接，第二减速器的输出端与小臂组件固定连接。
[0021]本专利技术新型多关节码垛机器人，其中所述小臂组件内设置有第三驱动电机，第三驱动电机、前第三同步带轮、第三同步带、后第三同步带轮依次连接，后第三同步带轮与手腕组件内的第一锥齿轮固定连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮连接，第二锥齿轮与手腕输出法兰固定连接。
[0022]本专利技术新型多关节码垛机器人与现有技术不同之处在于，本专利技术新型多关节码垛机器人具有以下优点：
[0023]1)结构紧凑，且采用欠驱动的方式，降低产品成本；
[0024]本专利技术采用四个驱动电机，一共实现了五个位置的转动，分别为：腰部转动，大臂转动，小臂转动，手腕转动，手腕输出法兰转动。从而实现欠驱动的工作特性，有效减少结构空间，降低产品成本。
[0025]2)保证末端手腕组件的工作姿态，解决小负载应用场景需求；
[0026]本专利技术基于传统多关节机器人及码垛机器人专利技术了一种小型的多关节码垛机器人，可以实现末端手腕组件始终处于竖直向下的工作状态，且在臂展长度满足一定条件的情况下可同时实现末端手腕始终处于同一水平线上的运动，可广泛应用于众多小批量的应用场景。
[0027]3)解决码垛机器人防护性能较差或不宜防护的难点。
[0028]本专利技术所有驱动及传动装置均布置与所述机器人内部，从而其外壳与本体之间容易防护，可以显著提高机器人的防护性能。
[0029]下面结合附图对本专利技术的新型多关节码垛机器人作进一步说明。
附图说明
[0030]图1为本专利技术新型多关节码垛机器人的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术新型多关节码垛机器人中后侧面的结构示意图(省去大臂组件和小臂组件的壳体)；
[0032]图3为本专利技术新型多关节码垛机器人中前侧面的结构示意图(省去大臂组件和小臂组件的壳体)；
[0033]图4为本专利技术新型多关节码垛机器人中手腕组件内部的传动示意图；
[0034]图5为本专利技术新型多关节码垛机器人中工作模式一情况一的原理示意图；
[0035]图6为本专利技术新型多关节码垛机器人中工作模式一情况二的原理示意图；
[0036]图7为本专利技术新型多关节码垛机器人中工作模式二的原理示意图；
[0037]图中标记示意为：1-地基；2-大臂组件；3-小臂组件；4-手腕组件；5-腰部组件；6-第一皮带；7-第二皮带；8-第三带轮；9-第二带轮；10-第一带轮；11-第一减速器；12-第一驱动电机；13-第二驱动电机；14-第二减速器；15-第三驱动电机；16-手腕输出法兰；17-第一锥齿轮；18-第二锥齿轮。
具体实施方式
[0038]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0039]如图1-3所示，本专利技术新型多关节码垛机器人包括依次连接的地基1、腰部组件5、大臂组件2、小臂组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多关节码垛机器人，其特征在于：包括依次连接的地基、腰部组件、大臂组件、小臂组件和手腕组件，各相连的组件之间能够进行相对转动，所述腰部组件与大臂组件之间通过第一转动关节连接，第一转动关节内具有旋转副，驱动第一转动关节可以带动大臂组件绕腰部组件进行转动；所述大臂组件与小臂组件之间通过第二转动关节连接，第二转动关节内具有旋转副，驱动第二转动关节可以带动小臂组件绕大臂组件进行转动；所述小臂组件与手腕组件之间通过通过第三转动关节连接，第三转动关节内具有旋转副，驱动第三转动关节可以带动手腕绕小臂组件进行转动；所述第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节的驱动方式为单独驱动或同步驱动。2.根据权利要求1所述的新型多关节码垛机器人，其特征在于：所述第三转动关节与第二转动关节的传动比等于第一转动关节与第二转动关节传动比的负值减1。3.根据权利要求1或2所述的新型多关节码垛机器人，其特征在于：所述大臂组件的长度为L1，小臂组件的长度为L2，当大臂组件绕第一转动关节转动α角度，小臂组件绕第二转动关节转动β角度后，第二转动关节与原小臂组件所在水平线的垂直高度为H，满足关系式L2sin(β-α)＝L
1-L1cosα。4.根据权利要求1所述的新型多关节码垛机器人，其特征在于：所述第一转动关节包括第一带轮，第一带轮随大臂组件一同转动；第二转动关节包括内第二带轮和外第二带轮，两个第二带轮齿数相同，两个第二带轮内部由...

【专利技术属性】
技术研发人员：任赜宇，韩峰涛，庹华，张雷，曹华，李振国，张佳俊，孙晨光，
申请(专利权)人：珞石北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：