一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构制造技术

本发明专利技术提供的是一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构。它是由立柱、横梁、轨道、移动关节轴、旋转关节轴、移动臂、旋转臂和末端执行器构成。本发明专利技术的特点是：１、通过移动关节结构，使机器人可以在大空间范围内工作，完成多种作业；２、通过旋转关节和移动关节多自由度串连结构的协调运动，可满足在大空间范围工作时，保证工作的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业用机器人结构，特别是涉及可以实现在大空间范围内完成多种作业的工业用串连机器人结构。
技术介绍
目前，机器人广泛被应用于检测、测量、喷砂、装配、搬运、焊接等各种加工作业当 中，工业用串连式机器人有四种基本结构直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标 型机器人和多关节机器人，其中直角坐标机器人，它的精度和位置分辨率不随工作场合而 变化，容易达到高精度，但是它的操作范围小，手臂收缩的同时，向相反方向伸出并妨碍工 作；圆柱坐标型机器人可以绕中心轴旋转一个角度，因此其工作范围可以相对扩大，且计算 简单，但是它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达靠近立柱或地面的空间；极坐标型 机器人又称为球坐标型机器人，可以绕中心轴旋转，在中心支架附近的工作范围相对较大， 但是，它的坐标系复杂，难以控制；多关节机器人可以实现多方向的自由运动，但因其安装 固定方式致使运动范围受到限制。因传统工业用机器人结构的限制，致使其作业空间有限、无法完成多种作业或在 大空间作业无法保持作业精度。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种实现在大空间范围内完成多种作业的、并能保持工作精度的 工业用龙门式多轴串连式机器人结构。本专利技术的目的是这样实现的两根平行的立柱和一根与之垂直的横梁搭建构成龙门架，两根立柱的另一端通过 移动关节分别坐在两个平行的轨道上，横梁上安装第三个移动关节，在此移动关节上，安装 旋转关节U，在U关节手臂上安装旋转关节V，并且V关节的旋转轴与U关节的旋转轴互相 垂直，V关节手臂上安装W旋转关节，并且使W旋转关节的轴与V旋转轴相平行，末端执行 器安装在W关节上。本专利技术的龙门式多轴串连式机器人的结构还可以包括1、在W关节臂上安装旋转关节R，并使R关节的轴与W关节的轴相垂直，末端执行 器安装在旋转关节R上进行作业。本专利技术的优势在于1.通过移动关节结构，使机器人可以在大空间范围内工作， 能完成多种作业；2.通过旋转关节和移动关节多自由度串连结构的协调运动，可满足在大 空间范围工作时，保证工作的高精度。附图说明图1为本专利技术的总体结构示意图。具体实施方式 下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述实施方式1 图1中，立柱3、立柱6和横梁7构成龙门架，龙门架两侧关节由轨道 1、移动关节轴2、立柱3、轨道4、移动关节轴5、立柱6和横梁7构成，移动关节轴2和移动 关节轴5互相平行；龙门架上方关节由移动关节轴8和移动臂9构成，其移动方向与龙门架 两侧关节的移动方向相垂直；旋转关节轴10和旋转臂11构成一个关节，其中旋转关节轴 10安装在移动臂9上；旋转关节轴12和旋转臂13构成一个关节，其中旋转关节轴12的轴 与旋转关节轴10的轴相垂直；旋转关节轴14和旋转臂15构成一个关节，其中旋转关节轴 14的轴与旋转关节轴12的轴相平行；末端执行器17安装在旋转臂15上。其中各轴的驱 动方式可以根据使用环境、定位精度、重复定位精度和具体的作业情况来确定。实施方式2 图1中，立柱3、立柱6和横梁7构成龙门架，龙门架两侧关节由轨道 1、移动关节轴2、立柱3、轨道4、移动关节轴5、立柱6和横梁7构成，移动关节轴2和移动 关节轴5互相平行；龙门架上方关节由移动关节轴8和移动臂9构成，其移动方向与龙门架 两侧关节的移动方向相垂直；旋转关节轴10和旋转臂11构成一个关节，其中旋转关节轴 10安装在移动臂9上；旋转关节轴12和旋转臂13构成一个关节，其中旋转关节轴12的轴 与旋转关节轴10的轴相垂直；旋转关节轴14和旋转臂15构成一个关节，其中旋转关节轴 14的轴与旋转关节轴12的轴相平行；旋转关节轴16和末端执行器17构成一个关节，旋转 关节轴16的旋转轴与旋转关节轴14的旋转轴相垂直。其中各轴的驱动方式可以根据使用 环境、定位精度、重复定位精度和具体的作业情况来确定。权利要求一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构，其特征是两根平行的立柱和一根与之垂直的横梁搭建构成龙门架，两根立柱的另一端通过移动关节分别坐在两个平行的轨道上，横梁上安装第三个移动关节，在此移动关节上，安装旋转关节U，在U关节手臂上安装旋转关节V，并且V关节的旋转轴与U关节的旋转轴互相垂直，V关节手臂上安装W旋转关节，并且使W旋转关节的轴与V旋转轴相平行，末端执行器安装在W关节上。2.根据权利要求1所述的一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构，其特征是在W 关节臂上安装旋转关节R，并使R关节的轴与W关节的轴相垂直，末端执行器安装在旋转关 节R上进行作业。全文摘要本专利技术提供的是一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构。它是由立柱、横梁、轨道、移动关节轴、旋转关节轴、移动臂、旋转臂和末端执行器构成。本专利技术的特点是1、通过移动关节结构，使机器人可以在大空间范围内工作，完成多种作业；2、通过旋转关节和移动关节多自由度串连结构的协调运动，可满足在大空间范围工作时，保证工作的精度。文档编号B25J9/08GK101797750SQ20101010100公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日专利技术者史震, 弓海霞, 曾薄文, 李艳东, 杜宏旺, 杜春洋, 王士成, 王宗义, 赵亚楠 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业用龙门式多轴串连式机器人结构，其特征是：两根平行的立柱和一根与之垂直的横梁搭建构成龙门架，两根立柱的另一端通过移动关节分别坐在两个平行的轨道上，横梁上安装第三个移动关节，在此移动关节上，安装旋转关节Ｕ，在Ｕ关节手臂上安装旋转关节Ｖ，并且Ｖ关节的旋转轴与Ｕ关节的旋转轴互相垂直，Ｖ关节手臂上安装Ｗ旋转关节，并且使Ｗ旋转关节的轴与Ｖ旋转轴相平行，末端执行器安装在Ｗ关节上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗义，杜宏旺，赵亚楠，曾薄文，史震，弓海霞，李艳东，杜春洋，王士成，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]