一种六轴机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种六轴机器人。

背景技术：

浴缸在进行生产的过程中需要在其底部打孔。现有打孔通常用非专用的打孔设备进行。例如，人工手持打孔机进行打孔，在打孔过程中受到操作人员的经验的影响，打孔的质量会受到影响。

浴缸的形状是不规则形状，对于不规则的形状，现有的打孔设备很难实现准确对准。现有的打孔设备不能根据产品和工作环境调整位置和方向，由于刀具不能调整到合适的位置，导致打孔的质量和效率较低。

现有的打孔设备在打孔时不能实现集成化控制；在打孔时只是刀具进行简单的打孔操作，不能根据打孔过程的进度和产品形状、结构进行实时调整，不能保证打孔质量。

因此，需要提供一种六轴机器人，在打孔的过程中可以实时检测和调整刀具，实现精准打孔，确保打孔质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种六轴机器人，用以解决现有的打孔设备在加工过程中不能及时进行检测和调整刀具，打孔质量差的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为:

一种六轴机器人，包括龙门架，于所述龙门架的上端的两侧设置有导轨，于所述导轨的上侧滑动有滑动座；于两个所述滑动座的上侧固定有导向板，于所述导向板的一侧固定有第一电机；于所述滑动座的侧壁设有沿着其长度方向延伸的第一齿条；于所述第一电机的下端用螺栓固定有传动架，于所述传动架的两端均设置有第一齿轮；所述第一齿轮通过齿轮啮合沿着所述第一齿条转动；于所述导向板的侧壁上设有第二齿条；于所述导向板的上方设有第二电机，所述第二电机的输出端通过齿轮和所述第二齿条进行啮合；于所述导向板的一侧固定有安装板，于所述安装板上转动的设有沿着其长度方向延伸的丝杠；于所述丝杠的上端螺纹旋接有第三电机；于所述安装板的远离所述导向板的一端用螺栓固定有第一底座，于所述第一底座的上端用螺栓固定有第四电机和第五电机；于所述第一底座的下端用螺栓固定有第六电机，于所述第六电机的输出端固定有刀具。

优选的，于所述龙门架的上端一侧设有第二链条；于所述导向板的上侧用螺栓固定有支撑架，于所述支撑架的上侧设置有第一链条。

优选的，所述传动架包括传动箱，于所述传动箱用螺栓连接有输出轴，于所述输出轴的远离所述传动箱的一端用螺纹旋接有阻挡件；所述阻挡件包括纵向板，于所述纵向板的上侧一体成型的设有横向板，于所述纵向板的侧壁内凹设有第一凹槽；所述第一齿轮处于所述第一凹槽内。

优选的，所述支撑架包括矩形的顶板，于所述顶板的两端的下侧用螺栓固定有挡板。

优选的，所述导轨包括第一轨道，于所述第一轨道的上端用螺栓固定有第二轨道，于所述第一轨道的上部凹设有第一安装槽，于所述安装槽内用螺栓固定有第三轨道；所述第三轨道的纵截面是梯形；所述滑动座滑动设于所述第二轨道上，所述第二轨道的下端压紧于所述第三轨道的上侧；于所述第一轨道的下部设有第二安装槽，所述第一齿条设于所述第二安装槽内。

优选的，所述上轨道包括轨道体，于所述轨道体的两侧的侧壁内均凹设有沿着其轴向延伸的滑动导向槽；所述滑动导向槽的纵截面是圆弧形、矩形、梯形或三角形。

优选的，还包括控制器、产品识别器和伺服驱动器；所述识别器、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机、伺服驱动器均和所述控制器电连接。

优选的，所述控制器采用cx9020嵌入式控制器包括canopen工业总线模块、ethercat工业总线模块和数字量输入输出模块；所述控制器通过数字量输入输出模块对整机的逻辑运算、刀具控制、设备运行状态和产品识别器进行集中监控。

优选的，所述产品识别器包括摄像头和光源。

优选的，所述伺服驱动器包括伺服电机和伺服驱动器；所述伺服电机包括电机、编码器和抱闸；所述伺服驱动器通过canopen工业总线接口、ethercat工业总线接口和控制器进行数据传输。

本发明具有如下优点：

在对产品进行加工的过程中，摄像头可以实时的采集产品的形状、结构和位置信息发送到所述控制器；所述控制器对产品的形状、位置和结构进行分析，且根据分析结果发送控制命令到所述伺服电机和伺服驱动器；所述伺服电机根据命令进行方向、位置、转速调整，实现对产品的精准加工，确保加工速度和加工质量。

附图说明

图1是本发明的六轴机器人的侧视图。

图2是本发明的六轴机器人的俯视图。

图3是本发明的六轴机器人的主视图。

图4是本发明的传动架的示意图。

图5是本发明的阻挡件的示意图。

图6是本发明的支撑架的示意图。

图7是本发明的导轨的截面视图。

图8是本发明的导轨的俯视图。

图9是本发明的上轨道的主视图。

图中：1-第一电机；2-第二电机；3-第三电机；4-第四电机；5-第五电机；6-第六电机；7-龙门架；8-丝杠；9-安装板；10-第一底座；11-滑动座；12-导轨；121-第一轨道；122-第二轨道；1221-轨道体；1222-滑动导向槽；123-第三轨道；13-导向板；14-传动架；141-传动箱；142-输出轴；143-定位板；144-阻挡件；1441-横向板；1442-纵向板；1443-第一凹槽；15-第一齿轮；16-第一齿条；17-第一链条；18-第二链条；19-第二齿条；20-支撑架；201-挡板；202-顶板。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

本实施例的六轴机器人，包括龙门架7，于所述龙门架7的上端的两侧用螺栓固定有导轨12，于所述导轨12的上侧滑动有滑动座11；于两个所述滑动座11的上侧用螺栓固定有导向板13，于所述导向板13的一侧用螺栓固定有第一电机1；

于所述滑动座11的侧壁上用螺栓固定有沿着其长度方向延伸的第一齿条16；于所述第一电机1的下端用螺栓固定有传动架14，于所述传动架14的两端均卡紧有第一齿轮15；所述第一齿轮15通过齿轮啮合沿着所述第一齿条16转动；于所述导向板13的侧壁上用螺栓固定有第二齿条19；

于所述导向板13的上方用螺栓连接第二电机2，所述第二电机2的输出端通过齿轮和所述第二齿条19进行啮合；于所述导向板13的一侧用螺栓固定有安装板9，于所述安装板9上转动的设有沿着其长度方向延伸的丝杠8；于所述丝杠8的上端螺纹旋接有第三电机3；于所述安装板9的远离所述导向板13的一端用螺栓固定有第一底座10，于所述第一底座10的上端用螺栓固定有第四电机4和第五电机5；于所述第一底座10的下端用螺栓固定有第六电机6，于所述第六电机6的输出端卡接有刀具。

于所述龙门架7的上端一侧用螺栓连接第二链条18；于所述导向板13的上侧用螺栓固定有支撑架20，于所述支撑架20的上侧用螺栓有第一链条17。

所述传动架14包括传动箱141，于所述传动箱141用螺栓连接有输出轴142，于所述输出轴142的远离所述传动箱141的一端用螺纹旋接有阻挡件144；所述阻挡件144包括纵向板1442，于所述纵向板1442的上侧一体成型的设有横向板1441，于所述纵向板1442的侧壁内凹设有第一凹槽1443；所述第一齿轮15处于所述第一凹槽1443内。

所述支撑架20包括矩形的顶板202，于所述顶板202的两端的下侧用螺栓固定有挡板201。所述导轨12包括第一轨道121，于所述第一轨道121的上端用螺栓固定有第二轨道122，于所述第一轨道121的上部凹设有第一安装槽，于所述安装槽内用螺栓固定有第三轨道123；所述第三轨道123的纵截面是梯形；所述滑动座11滑动设于所述第二轨道122上，所述第二轨道122的下端压紧于所述第三轨道123的上侧；于所述第一轨道121的下部凹设有第二安装槽，所述第一齿条16设于所述第二安装槽内。

所述上轨道122包括轨道体1221，于所述轨道体1221的两侧的侧壁内均凹设有沿着其轴向延伸的滑动导向槽1222；所述滑动导向槽1222的纵截面是圆弧形、矩形、梯形或三角形。

还包括控制器、产品识别器和伺服驱动器；所述识别器、第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4、第五电机5、第六电机6、伺服驱动器均和所述控制器电连接。

所述控制器采用cx9020嵌入式控制器包括canopen工业总线模块、ethercat工业总线模块和数字量输入输出模块；所述控制器通过数字量输入输出模块对整机的逻辑运算、刀具控制、设备运行状态和产品识别器进行集中监控。

所述产品识别器包括摄像头和光源。

所述伺服驱动器包括伺服电机和伺服驱动器；所述伺服电机包括电机、编码器和抱闸；所述伺服驱动器通过canopen工业总线接口、ethercat工业总线接口和控制器进行数据传输。

桁架机械手采用传统三坐标与机器人手臂相结合的方式，xyz轴采用传统坐标式行走方式，可以增加设备整体刚性，扩大工作范围，4、5、6轴采用机器人手臂式机构可以增加设备灵活性。

采用传统机床与机器人手臂相结合的方式，xyz轴采用传统坐标式行走方式，可以增加设备整体刚性，扩大工作范围，4、5、6轴采用机器人手臂式机构可以增加设备灵活性，多自由度，无死角。

所述第一电机对于x轴；所述第二电机对应y轴；所述第三电机对应z轴；第四电机对应第四轴；所述第五电机对应第五轴；第六电机对应第六轴；

x轴行程是1000-4000mm，x轴速度≤50m/min；x轴驱动方式齿轮齿条单电机双边驱动；

y轴行程是1000-3000mm，y轴速度≤50m/min；y轴驱动方式齿轮齿条驱动；

z轴行程是1000mm，z轴速度≤30m/min；z轴驱动方式丝杠驱动；

第四轴转速是325°/s；第五轴转速是400°/s；第六轴转速450°/s。

控制系统采用cx9020嵌入式控制器，配备canopen、ethercat工业总线模块，与机器人系统通过canopen工业网络进行数据交换，与变位伺服系统通过ethercat工业网络进行数据交换；配备数字量输入输出模块，对整机的逻辑运算、机械手控制、设备运行状态、产品识别系统等进行集中监控。

本系统引入工业高清摄像头，并配备相适应的光源，组成产品识别系统。胎具及浴缸到位后，桁架机械手驱动产品识别系统检测浴缸对角，浴缸对角的位置数据传送至控制系统，经过算法计算出浴缸尺寸和摆放位置，桁架机器手和scara机械手调整路径轨迹，保证后续钻孔和切边工艺的准确性。机械手伺服系统、伺服传动系统由伺服电机和伺服驱动器组成。

伺服电机集成电机、编码器、抱闸为一体，伺服系统到位时抱闸锁定，能够提供足够的力矩，保持机构伺服系统到位状态；机构伺服系统运行时抱闸释放，伺服电机能够精准且快速的响应运动命令；并且具备体积小，重量轻，惯量小，转动平滑等优点。

伺服驱动器配置canopen、ethercat工业总线接口，与控制系统实现运动数据信息双向传递。接收控制系统发出的运动控制指令，传递至伺服电机，伺服电机拖动机构实现精准快速运动；并且接收伺服电机的速度、位置、力矩等运动信息，传递至控制系统；实现速度、位置控制双闭环。同时，为伺服系统配备终点位置、原点位置检测接近开关。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。