机器人以及加工系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人以及加工系统。
【背景技术】
[0002]随着生产自动化需求的提升，工业机器人除传统焊接、在机床上下料、物料搬运等应用外，在工件去毛刺、研磨等领域也得到了广泛的应用。为了提高对工件加工的精度和灵活性，六轴机器人应用于去毛刺、研磨等机械加工领域。现有的六轴机器人通常包括固定支座、第一臂、第二臂、第三臂，以及手腕部，其中第一臂的一端与固定支座枢转装配，第一臂的另一端与第二臂的一端枢转装配，第二臂的另一端与第三臂的一端枢转装配，手腕部包括与第三臂的另一端枢转装配的第一腕部、与第一腕部枢转装配的第二腕部，以及与第二腕部枢转装配的第三腕部。
[0003]然而，本申请的发明人发现，该六轴机器人应用于铸铁件的去毛刺机械加工时，铸铁件对机器人的第三腕部产生的反作用力极易引起六轴机器人的晃动甚至偏离加工位置，进而导致机器人的加工精度较低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种机器人，其自身结构具有较高的刚度，从而提高该机器人应用于机械加工时的加工精度。
[0005]为此，本实用新型实施方式的一个方面是提供了一种机器人，包括:固定支座和手腕部，以及
[0006]第一位置调整组件，装配至所述固定支座，且具有沿第一方向移动的第一可动部件；
[0007]第二位置调整组件，装配至所述第一可动部件，且具有沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的第二可动部件；
[0008]第一臂，所述第一臂的一端通过平行于所述第一方向的第一枢转轴装配至所述第二可动部件；以及
[0009]所述手腕部装配至所述第一臂的另一端。
[0010]本实用新型提供的上述机器人，第一臂与固定支座之间的配合包括移动方向相互垂直的两个移动配合，因而相较于现有技术中均采用枢转配合的机器人，本实用新型提供的机器人的自身结构具有更高的刚度，从而降低因机械加工过程中加工刀具或待加工工件对机器人的反作用力而引起机器人失稳晃动的情况发生的概率，进而当该机器人应用于机械加工时，能够极大地提高机械加工的加工精度。
[0011]考虑到机器人工作时，需要实现机器人在一基准点处调整机器人的抓拿姿势或调整加工刀具与待加工工件之间的切削角度等加工参数，进一步提高本实用新型提供的机器人的加工精度等机械加工性能，因此，在前述各个实施方式的基础上，本发明的另一个实施方式中的手腕部包括:通过第二枢转轴装配至所述第一臂的另一端的第一腕部、通过第三枢转轴装配至所述第一腕部的第二腕部，和通过第四枢转轴装配至所述第二腕部的第三腕部，其中，所述第二枢转轴与所述第一枢转轴平行，所述第三枢转轴与所述第二枢转轴垂直，所述第四枢转轴与所述第三枢转轴垂直。
[0012]当然，第二枢转轴、第三枢转轴与第四枢转轴之间的相对装配关系还可以为:所述第二枢转轴与所述第一枢转轴垂直且与所述第一臂的延伸方向垂直，所述第三枢转轴与所述第二枢转轴垂直，所述第四枢转轴与所述第三枢转轴垂直。
[0013]由于第一腕部、第二腕部和第三腕部的动作通常由电动机来分别驱动，因此在本实用新型的又一个实施方式中，还包括:设置于所述第一臂的远离所述第一腕部的一侧上的三个电动机，所述三个电动机分别通过相应的传动杆驱动所述第一腕部、第二腕部和第三腕部动作。由于三个电动机分别设置于第一臂的远离所述第一腕部的一侧上，因此能够有效地防止在机械加工过程中产生的粉尘、碎肩等进入电动机，从而提高电动机的运行可靠性。
[0014]考虑到在机械加工过程中传动杆容易受到外界的作用力以及粉尘等而引起的损坏或传动精度降低，因此在上述实施方式的基础上，本实用新型的又一实施方式的机器人还包括:装配在所述第一臂的另一端与所述第一腕部之间的第二臂，所述相应的传动杆设置在所述第二臂内。
[0015]考虑到第二可动部件可以沿着第二方向移动，因而所述第二臂的长度可以小于所述第二可动部件沿所述第二方向上的长度，也能够满足手腕部靠近工作台上的待加工零件或加工刀具以完成加工的需求。此时，由于第二臂的长度较短，其挠曲变型或者失稳的情况不易发生，因而能够进一步提高机器人自身结构的刚度。进一步，当第二可动部件沿第二方向上的长度满足加工需要的设定长度时，所述第一腕部直接装配在所述第一臂的另一端。
[0016]在本实用新型的上述实施方式中，固定支座为铸铁的固定支座，且具有用于装配所述第一位置调整组件的柱状部，这样，能够使固定支座具有较大的惯性，当机器人到达加工位置开始加工时，能够进一步提高机器人的刚度。为了简化本实用新型提供的机器人的结构以便于安装，其中所述第二可动部件为杆状可动部件。
[0017]为了在提高机器人自身结构的刚度的同时，使得机器人具有更多的自由度和活动范围，在上述实施方式的基础上，本实用新型的又一实施方式的机器人，还包括通过平行于所述第一方向的第五枢转轴装配至所述固定支座的工作台。
[0018]当然，本实用新型提供的机器人通常应用于机械加工中，因此在本实用性的一个实施方式中，还包括用于夹持加工刀具或待加工工件的夹持组件，所述夹持组件装配至所述手腕部。其中加工刀具包括打磨工具等。
[0019]上述机器人可用于加工系统中，以提高加工系统的加工精度，因此本实用新型还提供一种加工系统，包括上述任一所述的机器人，以及与所述机器人连接的控制器。该加工系统可以为机器人系统。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的机器人一实施方式的立体结构示意图；
[0021]图2为图1示出的机器人的另一立体机构示意图；
[0022]图3为图1示出的机器人的主视图；
[0023]图4为图1示出的机器人的手腕部的放大结构示意图；
[0024]图5为本实用新型提供的机器人另一实施方式的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]在机器人的很多应用场合，需要机器人具有较大的刚度，本实用新型提供的机器人的第一臂与固定支座之间的配合包括移动方向相互垂直的两个移动配合，相较于现有技术中均采用枢转配合的机器人，其自身结构具有更高的刚度，进而提高了应用于机械加工时该机器人的加工精度。
[0026]为更清楚地理解本实用新型实施方式，参照附图，以具体的实施例进行详细说明。
[0027]如图1、图2和图3所示，为本实用新型的第一实施方式中的机器人的结构示意图，其中，X、Y、Z分别代表空间直角坐标系下的坐标轴，该机器人包括固定支座1、手腕部2，以及第一位置调整组件31、第二位置调整组件32和第一臂4，其中，第一位置调整组件31装配至固定支座1，且具有沿Z轴方向移动的第一可动部件311，第二位置调整组件32装配至第一可动部件311，且具有沿Y轴方向移动的第二可动部件321 ;第一臂4的一端41通过第一枢转轴Fl装配至第二可动部件321，其中第一枢转轴Fl与Y轴平行；
[0028]以及手腕部2装配至第一臂4的另一端42。
[0029]需要说明的是，第一臂4的一端41通过第一枢转轴Fl装配至第二可动部件321，第一枢转轴可以为第二可动部件321的一部分，也可以为第一臂4的一部分，当然，还可以为独立于第二可动部件321和第一臂4的构件，示出的本实施例中第一枢转轴为第二可动部件321的一部分，也就是第一臂4的一端41直接枢转装配在第二可动部件321上。
[0030]第一位置调整组件31和第二位置调整组件32的实现形式有多种，优选采用丝杠传动组件，当第一位置调整组件31为丝杠传动组件时，可以将丝杠轴向限位在固定支座上，电动机驱动丝杠转动时，螺母作为第一可动部件311在丝杠上做直线移动，同样的，当第二位置调整组件32为丝杠传动组件时，可以将螺母轴向限位在第一可动部件311上，电动机驱动螺母转动时，丝杠作为第二可动部件321做直线移动。当然，第一位置调整组件31和第二位置调整组件32的实现形式还可以采用齿轮齿条或者同步带等的传动组件将电动机的旋转运动转化为直线移动。
[0031]另外，机器人应用于机械加工中时，在手腕部通常设置有用于夹持加工刀具或待加工工件的夹持组件，以与位于工作台上相应的待加工工件或加工刀具相互作用，从而实现机械加工的目的，其中加工刀具可以为去毛刺刀、砂轮等打磨工具，即可进行去毛刺处理、研磨等加工工序。例如，当利用机器人进行去毛刺加工时，参