一种大工作空间可控电动推杆式焊接机器人的制作方法

本发明涉及工业机器人领域，尤其是一种大工作空间可控电动推杆式焊接机器人。

背景技术：

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。由于现代计算机技术的迅速发展，多轴运动控制技术不断成熟，工业机器人的成本逐渐降低，目前已进入爆发式增长阶段。而焊接机器人作为工业机器人的一种，占据较大的比重。传统的关节式焊接机器人都将电机安装在关节处，使得机械手臂显得笨重，存在转动惯量大、刚度差以及累积误差大等不足，机构的动力学性能较差，难以满足日益高速高精度要求，所以怎样在保证机器人作业灵活性、高精度、高可靠性的前提下，满足大型机器人机构要求，成为许多学者和机构探讨的重要问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大工作空间可控电动推杆式焊接机器人，能够解决传统串联机器人转动惯量大、动态性能不好的缺点，

本发明通过以下技术方案实现以上目的：一种大工作空间可控电动推杆式焊接机器人，包括底座、旋转平台、举升机构以及摆动机构，所述旋转平台安装在底座上由伺服电机驱动，所述举升机构和摆动机构的具体结构和连接关系为：

所述举升机构包括旋转平台、第一电动推杆、第一虎克铰、第二虎克铰、主支撑杆、第二电动推杆、第三虎克铰、第四虎克铰以及第一转动副，所述第一电动推杆一端通过第一虎克铰与旋转平台连接，另一端通过第二虎克铰与主支撑杆连接，第二电动推杆一端通过第三虎克铰与旋转平台连接，另一端通过第四虎克铰与主支撑杆连接，主支撑杆另一端通过第一转动副与旋转平台连接，旋转平台安装在底座上，

所述摆动机构包括第三电动推杆、第二转动副、横杆、第三转动副、第四转动副、前端执行装置以及送丝机，所述第三电动推杆一端固定在主支撑杆上，另一端通过第二转动副与横杆连接，横杆中间一端通过第三转动副与主支撑杆连接，横杆末端通过第四转动副与前端执行装置连接，送丝机固定在横杆上。

本发明的突出优点在于：

1、采用电动推杆驱动方式避免了将电机装在关节处带来的转动惯量过大，动态性能不稳定等缺点，结构简单，装配容易。

2、电动推杆运行精度高、自锁性能好，使得该焊接机器人具有较好的工作性能。

3、在工作过程中对焊枪电缆产生的扭曲作用力较小，延长了电缆的使用寿命。

附图说明

图1为本发明所述的大工作空间可控电动推杆式焊接机器人的结构示意图。

图2为本发明所述的大工作空间可控电动推杆式焊接机器人的背面示意图。

图3为本发明所述的大工作空间可控电动推杆式焊接机器人的第一种工作状态示意图。

图4为本发明所述的大工作空间可控电动推杆式焊接机器人的第二种工作状态示意图。

图中标记为：底座1、旋转平台2、第一转动副3、主支撑杆4、第二虎克铰5、第三电动推杆6、第二转动副7、第三转动副8、横杆9、送丝机10、第四转动副11、前端执行装置12、第四虎克铰13、第二电动推杆14、第三虎克铰15、第一电动推杆16、第一虎克铰17。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1至图2所示，本发明所述的大工作空间可控电动推杆式焊接机器人，包括底座1、旋转平台2、送丝机10、前端执行装置12、举升机构以及摆动机构。所述旋转平台2安装在底座1上由伺服电机驱动，举升机构以及摆动机构的具体结构和连接方式为：

所述举升机构包括第一电动推杆16、第二电动推杆14、主支撑杆4、第一虎克铰17、第二虎克铰5、第三虎克铰15、第四虎克铰13，第一电动推杆16的一端通过第一虎克铰17与旋转平台2连接，第一电动推杆16的另一端通过第二虎克铰5与主支撑杆4连接，第二电动推杆14的一端通过第三虎克铰15与旋转平台连接，第二电动推杆14的另一端通过第四虎克铰13与主支撑杆4的一端连接，主支撑杆4的另一端通过第一转动副3与旋转平台2连接。

所述摆动机构包括第三电动推杆6、横杆9、前端执行装置12，第三电动推杆6的一端固定在主支撑杆4，第三电动推杆6的另一端通过第二转动副7与横杆9第一端连接，横杆9第二端通过第三转动副8与主支撑杆4连接，横杆9第三端通过第四转动副11与前端执行装置12连接，前端执行装置12由安装在第四转动副11上的伺服电机驱动，送丝机10固定在横杆9上。

工作原理及过程：在第一电动推杆和第二电动推杆的相互配合推动下，使得该机构能实现在工作空间内的运动，在到达预定工作位置后，在第三电动推杆的带动下，前端焊枪能获得一定程度上的位姿的调整，进而实现预定焊接轨迹。