专利名称：一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业用机器人结构，特别是涉及用于管端作业的工业机器人结 构。
背景技术：
目前，在石油、化工、锅炉、压力容器和管道等工程中普遍应用各种形式的接管，机 器人广泛被应用于这些接管的检测、探伤、测量、喷砂、装配、搬运和各种形式的加工作业寸。工业用串连式机器人结构有四种基本结构直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器 人、极坐标型机器人和典型的多关节串连机器人，这些机器人都因为自身结构的限制都难 以适应管端的特殊环境。
发明内容
本发明在于提供具有较大灵活性和实用性的一种用于管端作业的七轴串连工业 机器人结构。本发明的目的是这样实现的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，它包括基座、臂、末端执行器，其 特征是所述的臂包括转架臂3、支架臂5、支柱臂7、第一移动臂9、第二移动臂11、摆动臂 13，转架臂3的一端通过第一旋转关节轴2安装在基座1上，转架臂3的另一端通过第二旋 转关节轴4与支架臂5连接，支架臂5通过第三旋转关节轴6与支柱臂7连接，第一移动臂 9通过第一移动关节轴8安装在支柱臂7上，第二移动臂11通过第二移动关节轴10安装在 第一移动臂9上，摆动臂13的一端通过第四旋转关节轴12与第二移动臂11的一端连接， 摆动臂13的另一端安装第五旋转关节轴14，末端执行器15安装在第五旋转关节轴14上。本发明的龙门式多轴串连式机器人的结构还可以包括1、所述的第一旋转关节轴2的轴心线与基座1的平面垂直。2、所述的第二旋转轴4的轴心线与第一旋转轴2的轴心线相互垂直。3、所述的第三旋转轴6的轴心线与第二旋转轴4的轴心线相互垂直。4、所述的第一移动臂9的移动方向与第三旋转关节轴6的轴心线互相垂直。5、所述的第二移动臂11与第一移动臂9相互垂直。6、所述的第五旋转关节轴14的轴心线与第四旋转关节轴12的轴心线互相垂直。本发明的优势在于可使执行器直接地作用在管端这种特殊加工对象上，具有较 大的灵活性和实用性；通过各个轴的轴心线之间、轴的轴心线与基座之间以及移动臂之间 相互垂直的特殊位置关系，加强了结构的稳定性。
图1为本发明的总体结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述图1中，基座1根据管端作业的具体位置情况，设定位置进行固定安装；U关节安装在基座1上，U关节由旋转关节轴2和转架臂3构成，且旋转关节2的旋转轴垂直于基座1的安装面；V关节安装在转架臂3上，V关节由旋转关节轴4和支架臂5构成，其中旋转关节轴4的旋转轴与旋转关节轴2的旋转轴相垂直；W关节安装在支架臂5上，W关节由旋转关节轴6和支柱臂7构成，且旋转关节轴6的旋转轴与旋转关节轴4的旋转轴相垂直，其主要作用是使旋转关节轴6的旋转轴与接管的轴重合；R关节安装在支柱臂7上，R关节由移动关节轴8和移动臂9构成，且移动关节轴8的移动方向与转关节轴6的旋转轴相垂直；H关节安装在移动臂9上，H关节由移动关节轴10和移动臂11构成，且移动关节轴10的移动方向与移动关节轴8的移动方向相垂直；在移动臂11的末端安装旋转关节B，选转关节B由旋转关节轴12和摆动臂13构成，其中旋转关节12的旋转轴与移动臂11的移动方向和移动臂9的移动方向相互垂直，因为特殊的作业要求，摆动臂12只在一特定角度范围内摆动；旋转关节M安装在摆动臂13上，由旋转关节轴14和末端执行器15构成，且旋转关节轴14的旋转轴与旋转关节轴12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
一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，它包括基座、臂、末端执行器，其特征是所述的臂包括转架臂(3)、支架臂(5)、支柱臂(7)、第一移动臂(9)、第二移动臂(11)、摆动臂(13)，转架臂(3)的一端通过第一旋转关节轴(2)安装在基座(1)上，转架臂(3)的另一端通过第二旋转关节轴(4)与支架臂(5)连接，支架臂(5)通过第三旋转关节轴(6)与支柱臂(7)连接，第一移动臂(9)通过第一移动关节轴(8)安装在支柱臂(7)上，第二移动臂(11)通过第二移动关节轴(10)安装在第一移动臂(9)上，摆动臂(13)的一端通过第四旋转关节轴(12)与第二移动臂(11)的一端连接，摆动臂(13)的另一端安装第五旋转关节轴(14)，末端执行器(15)安装在第五旋转关节轴(14)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第一旋转关节轴(2)的轴心线与基座(1)的平面垂直。
3.根据权利要求2所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第二旋转轴(4)的轴心线与第一旋转轴(2)的轴心线相互垂直。
4.根据权利要求3所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第三旋转轴(6)的轴心线与第二旋转轴(4)的轴心线相互垂直。
5.根据权利要求4所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第一移动臂(9)的移动方向与第三旋转关节轴(6)的轴心线互相垂直。
6.根据权利要求5所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第二移动臂(11)与第一移动臂(9)相互垂直。
7.根据权利要求6所述的一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构，其特征是 第五旋转关节轴(14)的轴心线与第四旋转关节轴(12)的轴心线互相垂直。
全文摘要
本发明提供的是一种用于管端作业的七轴串连工业机器人结构。它是由基座、旋转关节轴、移动关节轴、转架臂、支架臂、支柱臂、移动臂、摆动臂和末端执行器构成。本发明的特点是可使执行器直接地作用在管端这种特殊加工对象上，具有较大的灵活性和实用性。
文档编号B25J9/08GK101797751SQ20101010101
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
发明者刘涛, 庞永刚, 朱玲, 李艳东, 杜宏旺, 王宗义, 赵亚楠, 陈东良 申请人:哈尔滨工程大学