一种多自由度移动汽车焊接机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及机器人领域，特别是一种多自由度移动汽车焊接机器人。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和进步、人民生活水平的提高，对于汽车的要求也越来越高。汽车焊接的水平直接影响人们舒适性。传统的汽车焊接装置大多为串联的焊接机器人，这种串联焊接机器人工作空间小，机构动力性差，可靠性差，给汽车焊接带来不便，不能满足现代社会的要求，因此急需要一种全新的汽车焊接装置。
[0003]本实用新型所提供的一种多自由度移动汽车焊接机器人，重量轻，结构紧凑，刚度好，承载力大，工作空间大，不仅能满足汽车焊接作业，同时也节省了大量的劳动力，节约开支。这种含执行机构子链移动式汽车焊接机器人具有良好的控制功能，可以由单人进行操作，可靠性高，机构具有结构紧凑，控制简单的优点，工作空间大，使机构重心后移，可以运用于更多场合。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种多自由度移动汽车焊接机器人，由一条执行机构子链和一条执行机构主链组成。所述的执行机构主链可由主臂控制机构在平面内运动，通过执行机构子链的支撑和机身的运动可实现动平台的空间运动。本实用新型通过执行机构子链和机身的合成运动实现控制，通过主臂两个摇臂之间的连接，从而实现末端焊接执行器的空间运动，末端焊接执行器运动惯量小，动力学性能好，可靠性高，机构具有结构紧凑，控制简单的优点，工作空间大，使机构重心后移，可以运用于更多场合。
[0005]本实用新型通过以下技术方案达到上述目的:
[0006]一种多自由度移动汽车焊接机器人，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、立柱、主臂、第一摇臂、第二摇臂、第一连杆、第二连杆、旋转盘、转动臂、第三连杆和末端焊接执行器组成，立柱第一个连接端通过固定副与车体连接，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，旋转盘一端通过第六转动副与第二摇臂第四个连接端连接，旋转盘另一端通过第七转动副与转动臂一端连接，转动臂另一端通过第八转动副与第三连杆一端连接，第三连杆另一端通过第九转动副与末端焊接执行器连接，
[0008]所述执行机构子链由车体、立柱、滑块、第四连杆、第五连杆、第六连杆和主臂组成，立柱第一个连接端通过固定副与车体连接，滑块一端通过第一移动副与立柱第三个连接端连接，滑块另一端通过第十转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十一转动副与第五连杆一端连接，第五连杆另一端通过第十二转动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十三转动副与主臂第三个连接端连接，
[0009]所述第一移动副位于车体上，第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第十转动副、第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副旋转轴线相互平行。
[0010]本实用新型的突出优点在于:
[0011]1、设计两个摇臂，大大提高机器人的工作空间，能避免机构的死点位置，两个摇臂可以微调控制，能使机构更好的保持平衡；
[0012]2、执行机构子链采用连杆机构连接，可以增大机构刚度和稳定性，使用旋转臂可以使末端焊接执行器的活动度和活动空间更大，能减小能动力矩；
[0013]3、机器人机构在末端焊接执行器由机构式控制，能使精度更高；
[0014]4、机构式机构与末端执行之间用一个带铰链的连杆和末端焊接执行器连接，使执行器灵活度更高，工作空间比以往的机器人更大，而且带铰链的连杆做成轻杆，可以使整个机构动力性能更好且易于控制，可以使末端焊接执行器在小范围内转动360度周角，使机构能适用于更多场合；
[0015]5、杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；
[0016]6、机构上的微调装置与传统的带有局部闭链的操作机相比，重心集中在微调装置上，机构平衡性好，能使机器人机构承受更大的力和力矩。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一工作结构正视图。
[0018]图2为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一工作结构示意图。
[0019]图3为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一工作结构后视图。
[0020]图4为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一工作结构俯视图。
[0021]图5为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一工作结构仰视图。
[0022]图6为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第一摇臂结构示意图。
[0023]图7为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第二摇臂结构示意图。
[0024]图8为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的主臂结构示意图。
[0025]图9为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的旋转臂示意图。
[0026]图10为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的滑块结构示意图。
[0027]图11为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第二工作结构正视图。
[0028]图12为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第三工作结构正视图。
[0029]图13为本实用新型所述一种多自由度移动汽车焊接机器人的第四工作结构正视图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0031]对照图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13，一种多自由度移动汽车焊接机器人，其结构和连接方式为:
[0032]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、旋转盘8、转动臂9、第三连杆10和末端焊接执行器11组成，立柱2第一个连接端通过固定副与车体I连接，立柱2第二个连接端通过第一转动副16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17与第一连杆5 —端连接，第一连杆5另一端通过第二转动副20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19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21与第二连杆6 —端连接，第二连杆6另一端通过第五转动副18与第一摇臂3第三个连接端连接，旋转盘8 一端通过第六转动副27与第二摇臂7第四个连接端连接，旋转盘8另一端通过第七转动副19与转动臂9 一端连接，转动臂9另一端通过第八转动副29与第三连杆10 —端连接，第三连杆10另一端通过第九转动副28与末端焊接执行器11连接，
[0033]所述执行机构子链由车体1、立柱2、滑块12、第四连杆13、第五连杆14、第六连杆15和主臂4组成，立柱2第一个连接端通过固定副与车体I连接，滑块12 —端通过第一移动副22与立柱2第三个连接端连接，滑块12另一端通过第十转动副23与第四连杆13 —端连接，第四连杆13另一端通过第十一转动副24与第五连杆14 一端连接，第五连杆14另一端通过第十二转动副25与第六连杆15 —端连接，第六连杆15另一端通过第十三转动副26与主臂4第三个连接端连接，
[0034]所述第一移动副位于车体上，第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第十转动副、第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副旋转轴线相互平行。
[0035]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】
1.一种多自由度移动汽车焊接机器人，由执行机构主链和执行机构子链组成，其特征在于:其结构和连接方式为: 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、旋转盘、转动臂、第三连杆和末端焊接执行器组成，立柱第一个连接端通过固定副与车体连接，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，旋转盘一端通过第六转动副与第二摇臂第四个连接端连接，旋转盘另一端通过第七转动副与转动臂一端连接，转动臂另一端通过第八转动副与第三连杆一端连接，第三连杆另一端通过第九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、第四连杆、第五连杆、第六连杆和主臂组成，立柱第一个连接端通过固定副与车体连接，滑块一端通过第一移动副与立柱第三个连接端连接，滑块另一端通过第十转动副与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过第十一转动副与第五连杆一端连接，第五连杆另一端通过第十二转动副与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过第十三转动副与主臂第三个连接端连接， 所述第一移动副位于车体上，第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第十转动副、第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副旋转轴线相互平行。
【专利摘要】一种多自由度移动汽车焊接机器人，由一条执行机构子链和一条执行机构主链组成。所述的执行机构主链可由主臂控制机构在平面内运动，通过执行机构子链的支撑和机身的运动可实现动平台的空间运动。本实用新型通过执行机构子链和机身的合成运动实现控制，通过主臂两个摇臂之间的连接，从而实现末端焊接执行器的空间运动，末端焊接执行器运动惯量小，动力学性能好，可靠性高，机构具有结构紧凑，控制简单的优点，工作空间大，使机构重心后移，可以运用于更多场合。
【IPC分类】B23K37/02
【公开号】CN204621417
【申请号】CN201520117321
【发明人】王效
【申请人】德州学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年7月21日