一种七连杆机构式移动焊接机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人领域，特别是一种七连杆机构式移动焊接机器人。
【背景技术】
[0002]传焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备，是从事焊接的工业机器人，主要用于工业自动化领域。传统的串联机器人具有结构简单、成本低、工作空间大等优点，相对而言串联机器人刚度低，不能应用于高速，大承载的场合；并联机器人和传统的串联机器人相比较，具有无累积误差、精度较高、结构紧凑、承载能力大、刚度高且末端执行器惯性小等特点，驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；但是并联机器人的明显缺点是工作空间小和结构复杂。工程上现有的带有局部闭链的操作机如M0T0MAN-K10并没有解决工业机器人存在的问题。
[0003]本实用新型所提供的一种含闭环子链的多连杆焊接机器人，重量轻，结构紧凑，刚度好，承载力大，工作空间大，变胞焊接机器人不仅能满足工业生产焊接作业，同时也节省了大量的劳动力，节约开支。含有闭环子链的并联机器人的性能比一般的并联机构更加优越，具有工作空间大、刚度高、承载能力强、惯量小和末端执行器精度高等优点，能应用在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中，有效的的提高劳动效率，在产品质量和稳定性方面有很大提尚。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种七连杆机构式移动焊接机器人，解决传统串联机器人关于所需力矩大，刚度低和工作空间小的缺点。
[0005]本发明通过以下技术方案达到上述目的:
[0006]一种七连杆机构式移动焊接机器人，由执行机构主链和执行机构子链组成。
[0007]所述执行机构主链由车体1、立柱2、主臂4、第一摇臂3、第二摇臂7、第一连杆5、第二连杆6、第三连杆8、第四连杆9和末端焊接执行器10连接而成，立柱2第一个连接端通过第十二转动副28与车体I连接，立柱2第二个连接端通过第一转动副13与主臂4第一个连接端和第一摇臂3第一个连接端连接，第一摇臂3第二个连接端通过第二转动副14与第一连杆5 —端连接，第一连杆5另一端通过第二转动副17与第二摇臂7第二个连接端连接，第二摇臂7第一个连接端通过第三转动副16与主臂4第二个连接端连接，第二摇臂7第三个连接端通过第四转动副18与第二连杆6 —端连接，第二连杆6另一端通过第五转动副15与第一摇臂3第三个连接端连接，第三连杆8—端通过第六转动副19与第二摇臂7第四个连接端连接，第三连杆8另一端通过第七转动副20与第四连杆9 一端连接，第四连杆9另一端通过第八转动副26与末端焊接执行器10连接。
[0008]所述执行机构子链由车体1、立柱2、滑块22、第五连杆26、第六连杆12、第七连杆11和主臂4连接而成，立柱2第一个连接端通过第十二转动副28与车体I连接，滑块22 —端通过第一移动副22与立柱2第三个连接端连接，滑块22另一端通过第九转动副23与第五连杆26 —端连接，第五连杆26另一端通过第十转动副25与第六连杆12 —端连接，第六连杆12另一端通过第十一转动副24与第七连杆11 一端连接，第七连杆11另一端通过第三转动副16与主臂4第三个连接端连接。
[0009]所述第一移动副垂于车体，第二转动副、第三转动副、第四转动副和第五转动旋转轴线相互平行。
[0010]本发明的突出优点在于:
[0011]1、通过多个机器人臂和多个连杆进行控制，实现末端执行器的空间运动，控制简单，动力学性能好，机构整体可靠性高；
[0012]2、第四连杆可以360度旋转，增大焊接机器人工作范围，同时末端执行器运动惯量小，且机构具有结构紧凑、工作空间大的优点；
[0013]3、并联闭环子链增大了焊接机器人的刚度，杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；
[0014]4、电机安装在第五连杆的后面，降低了整个机构的重心，而且可以安装功率较大的电机在机构上，使末端执行器可以适应在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中；
[0015]5、机器人机构在末端执行器由机构式控制，能使精度更高。
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第一工作结构正视图。
[0017]图2为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第一工作结构示意图。
[0018]图3为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第一工作结构后视图。
[0019]图4为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第二工作结构示意图。
[0020]图5为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第三工作结构示意图。
[0021]图6为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第三工作结构示意图。
[0022]图7为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第一摇臂结构示意图。
[0023]图8为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第二摇臂结构示意图。
[0024]图9为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的主臂结构示意图。
[0025]图10为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的第五连杆结构示意图。
[0026]图11为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的滑块结构示意图。
[0027]图12为本发明所述一种七连杆机构式移动焊接机器人的立柱结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0029]对照图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12，一种七连杆机构式移动焊接机器人，其结构和连接方式为:
[0030]所述执行机构主链由车体1、立柱2、主臂4、第一摇臂3、第二摇臂7、第一连杆5、第二连杆6、第三连杆8、第四连杆9和末端焊接执行器10连接而成，立柱2第一个连接端通过第十二转动副28与车体I连接，立柱2第二个连接端通过第一转动副13与主臂4第一个连接端和第一摇臂3第一个连接端连接，第一摇臂3第二个连接端通过第二转动副14与第一连杆5 —端连接，第一连杆5另一端通过第二转动副17与第二摇臂7第二个连接端连接，第二摇臂7第一个连接端通过第三转动副16与主臂4第二个连接端连接，第二摇臂7第三个连接端通过第四转动副18与第二连杆6 —端连接，第二连杆6另一端通过第五转动副15与第一摇臂3第三个连接端连接，第三连杆8—端通过第六转动副19与第二摇臂7第四个连接端连接，第三连杆8另一端通过第七转动副20与第四连杆9 一端连接，第四连杆9另一端通过第八转动副26与末端焊接执行器10连接。
[0031]所述执行机构子链由车体1、立柱2、滑块22、第五连杆26、第六连杆12、第七连杆11和主臂4连接而成，立柱2第一个连接端通过第十二转动副28与车体I连接，滑块22 —端通过第一移动副22与立柱2第三个连接端连接，滑块22另一端通过第九转动副23与第五连杆26 —端连接，第五连杆26另一端通过第十转动副25与第六连杆12 —端连接，第六连杆12另一端通过第十一转动副24与第七连杆11 一端连接，第七连杆11另一端通过第三转动副16与主臂4第三个连接端连接。
[0032]所述第一移动副垂于车体，第二转动副、第三转动副、第四转动副和第五转动旋转轴线相互平行。
[0033]对照图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12，末端焊接执行器可以实现空间运动。
【主权项】
1.一种七连杆机构式移动焊接机器人，由执行机构主链和执行机构子链组成，其特征在于: 所述执行机构主链由车体、立柱、主臂、第一摇臂、第二摇臂、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和末端焊接执行器连接而成，立柱第一个连接端通过第十二转动副与车体连接，立柱第二个连接端通过第一转动副与主臂第一个连接端和第一摇臂第一个连接端连接，第一摇臂第二个连接端通过第二转动副与第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第二转动副与第二摇臂第二个连接端连接，第二摇臂第一个连接端通过第三转动副与主臂第二个连接端连接，第二摇臂第三个连接端通过第四转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第五转动副与第一摇臂第三个连接端连接，第三连杆一端通过第六转动副与第二摇臂第四个连接端连接，第三连杆另一端通过第七转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第八转动副与末端焊接执行器连接， 所述执行机构子链由车体、立柱、滑块、第五连杆、第六连杆、第七连杆和主臂连接而成，立柱第一个连接端通过第十二转动副与车体连接，滑块一端通过第一移动副与立柱第三个连接端连接，滑块另一端通过第九转动副与第五连杆一端连接，第五连杆另一端通过第十转动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十一转动副与第七连杆一端连接，第七连杆另一端通过第三转动副与主臂第二个连接端连接。
【专利摘要】一种七连杆机构式移动焊接机器人，包括一个并联执行机构子链和一个串联的执行机构主链。所述的机构闭环子链可控制主链连杆在四杆机构闭环子链所在平面内运动，多个并联连杆子链和立柱的运动可实现动平台的空间运动。本实用新型通过多个机器人臂和多个连杆进行控制，从而实现末端执行器的空间运动，末端执行器运动惯量小，动力学性能好，机构整体可靠性高，且机构具有结构紧凑，控制简单、工作空间大的优点，能作用于多种工业焊接场合。
【IPC分类】B25J9/00, B23K37/02
【公开号】CN204686870
【申请号】CN201520237223
【发明人】王效
【申请人】德州学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月20日