一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构的制作方法

本发明涉及工程机械领域，特别是一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构。

背景技术：

目前制造业通用点焊机械臂大多数是为开链形式的串联结构关节型电机驱动机械臂，其主要特点为驱动电机全部都安装在机械臂的各个关节上，通过电机带动机械臂各个关节的转动，实现机械臂的各种动作，这种结构方式存在以下问题：机械臂手臂需要承载电机的重量并需满足刚度要求，手臂截面尺寸需要做得较大，这样会增大驱动电机的负载，增加手臂的运动惯量，导致机械臂动态性能下降，同时驱动电机都安装在关节位置造成机械臂的累积误差大、承载能力小、结构复杂、模块化程度低。随着电机技术的发展和控制技术的提高，并联机构为机械臂提供了广泛的发展空间。由控制电机驱动的多自由度并联机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可完成复杂的运动轨迹输出，同时还具有制造成本低、维护保养简单等优点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构，将原安装于手臂上的电机安装于机架上来减轻手臂重量，减少关节累计误差，使其满足气割下料工作需求。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构，包括底座1、回转平台2、第一主动杆3、第二主动杆10、大臂5、大臂连杆4、中臂连杆9、中臂8、小臂7、手腕6、割枪12、倾角检测器11及驱动装置；所述第一主动杆3一端与回转平台2连接，第一主动杆3另一端与大臂连杆4一端连接，大臂连杆4另一端与大臂5一端连接，第二主动杆10一端与回转平台2连接，第二主动杆10另一端与中臂连杆9连接，中臂连杆9另一端与中臂8一端连接，所述大臂5一端与回转平台2连接，大臂5另一端与中臂8连接，所述小臂7一端与中臂8一端连接，小臂7与手腕6连接，割枪12与手腕6连接，倾角检测器11安装在小臂上，驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机分别第一主动杆3、第二主动杆10、小臂7相连接，负责驱动第一主动杆3、第二主动杆10、小臂7转动。

本发明混合利用了串并联机构，利用并联机构使得原来安装于中臂上的电动机安装到机架上，减轻了中臂自身重量，降低了其转动惯量，提高了其动态性能，提高了结构刚度，减少了所带来的关节累计误差，提高了气割下料精度和速度。采用平行四边形机构，使得中臂的控制编程难度降低，小臂由于其驱动电机的驱动力矩、与重量体积都较小，可以继续采用串联结构，串联结构可以使控制编程简单容易实现，对整体转动惯量增加的影响很小，因而对整体性能影响小。利用串并联机构代替原有机械手单一的串联结构，整合了串并联机构各自的优点，避免了串联机械手的动态性能差，关节累计误差大，转动惯量大的问题，同时也避免了并联结构编程复杂的问题，降低了机械手的制造成本。

附图说明

图1为本发明所述的一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构，包括底座1、回转平台2、第一主动杆3、第二主动杆10、大臂5、大臂连杆4、中臂连杆9、中臂8、小臂7、手腕6、割枪12、倾角检测器11及驱动装置；所述第一主动杆3一端与回转平台2连接，第一主动杆3另一端与大臂连杆4一端连接，大臂连杆4另一端与大臂5一端连接，第二主动杆10一端与回转平台2连接，第二主动杆10另一端与中臂连杆9连接，中臂连杆9另一端与中臂8一端连接，所述大臂5一端与回转平台2连接，大臂5另一端与中臂8连接，所述小臂7一端与中臂8一端连接，小臂7与手腕6连接，割枪12与手腕6连接，倾角检测器11安装在小臂上，驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机分别第一主动杆3、第二主动杆10、小臂7相连接，负责驱动第一主动杆3、第二主动杆10、小臂7转动。

所述的一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构在工况中，第一主动杆3转动带动大臂连杆4转动，大臂连杆4带动大臂5转动，第二主动杆10转动并通过带动中臂连杆9转动，大臂5和第二主动杆连杆12共同带动中臂8运动，再通过中臂8、小臂7、手腕6之间的连接使得割枪12可上下左右运动，通过回转平台2的转动使割枪12水平运动，使得割枪12可在一定空间范围内任意移动，倾角检测器11检测小臂的倾角大小，随时发出检测信号给控制器，控制器随即控制伺服电机3进行小臂的倾角调整，以实时保持小臂的倾角符合气割下料，保证气割下料质量。

本发明将中臂驱动电机安装到回转平台上,简化了结构的复杂程度，降低机构的重量、运动惯量、体积和成本，本发明的机械臂将各连杆杆件做成轻杆，从而使得整个机构运动惯量小，动力学性能好，易于控制，通过设置回转平台，使机械臂拥有360度的回转工作空间，工作空间范围大。

技术特征：

技术总结
一种多连杆采用并串联结构自动点焊机机构，其特征在于：包括底座、回转平台、第一主动杆、第二主动杆、大臂、大臂连杆、中臂连杆、中臂、小臂、手腕、手爪、倾角检测器、驱动装置；所述第一主动杆一端与回转平台连接，第一主动杆另一端与大臂连杆一端连接，小臂与手腕连接，手爪与手腕连接，倾角检测器安装在小臂上，驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机。小臂与手腕连接，手爪与手腕连接，倾角检测器安装在小臂上，驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机。本发明将原安装于手臂上的电机安装于机架上，减轻了手臂重量。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2017.10.04
技术公布日：2019.04.12