一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步、人民生活水平的提高，對(duì)于汽車的要求也越來越高。汽車焊接的水平直接影響人們舒適性。傳統(tǒng)的汽車焊接裝置大多為串聯(lián)的焊接機(jī)器人，這種串聯(lián)焊接機(jī)器人工作空間小，機(jī)構(gòu)動(dòng)力性差，可靠性差，給汽車焊接帶來不便，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的要求，因此急需要一種全新的汽車焊接裝置。
[0003]本實(shí)用新型所提供的一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，承載力大，工作空間大，不僅能滿足汽車焊接作業(yè)，同時(shí)也節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，節(jié)約開支。這種含執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈移動(dòng)式汽車焊接機(jī)器人具有良好的控制功能，可以由單人進(jìn)行操作，可靠性高，機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，控制簡單的優(yōu)點(diǎn)，工作空間大，使機(jī)構(gòu)重心后移，可以運(yùn)用于更多場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，由一條執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈和一條執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈組成。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈可由主臂控制機(jī)構(gòu)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈的支撐和機(jī)身的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈和機(jī)身的合成運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)控制，通過主臂兩個(gè)搖臂之間的連接，從而實(shí)現(xiàn)末端焊接執(zhí)行器的空間運(yùn)動(dòng)，末端焊接執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好，可靠性高，機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，控制簡單的優(yōu)點(diǎn)，工作空間大，使機(jī)構(gòu)重心后移，可以運(yùn)用于更多場合。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:
[0006]一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈組成。
[0007]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈由車體、立柱、主臂、第一搖臂、第二搖臂、第一連桿、第二連桿、旋轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、第三連桿和末端焊接執(zhí)行器組成，立柱第一個(gè)連接端通過固定副與車體連接，立柱第二個(gè)連接端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第一個(gè)連接端和第一搖臂第一個(gè)連接端連接，第一搖臂第二個(gè)連接端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂第二個(gè)連接端連接，第二搖臂第一個(gè)連接端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第二個(gè)連接端連接，第二搖臂第三個(gè)連接端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂第三個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂第四個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)臂一端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)臂另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與末端焊接執(zhí)行器連接，
[0008]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由車體、立柱、滑塊、第四連桿、第五連桿、第六連桿和主臂組成，立柱第一個(gè)連接端通過固定副與車體連接，滑塊一端通過第一移動(dòng)副與立柱第三個(gè)連接端連接，滑塊另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第三個(gè)連接端連接，
[0009]所述第一移動(dòng)副位于車體上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)軸線相互平行。
[0010]本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1、設(shè)計(jì)兩個(gè)搖臂，大大提高機(jī)器人的工作空間，能避免機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，兩個(gè)搖臂可以微調(diào)控制，能使機(jī)構(gòu)更好的保持平衡；
[0012]2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈采用連桿機(jī)構(gòu)連接，可以增大機(jī)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性，使用旋轉(zhuǎn)臂可以使末端焊接執(zhí)行器的活動(dòng)度和活動(dòng)空間更大，能減小能動(dòng)力矩；
[0013]3、機(jī)器人機(jī)構(gòu)在末端焊接執(zhí)行器由機(jī)構(gòu)式控制，能使精度更高；
[0014]4、機(jī)構(gòu)式機(jī)構(gòu)與末端執(zhí)行之間用一個(gè)帶鉸鏈的連桿和末端焊接執(zhí)行器連接，使執(zhí)行器靈活度更高，工作空間比以往的機(jī)器人更大，而且?guī)сq鏈的連桿做成輕桿，可以使整個(gè)機(jī)構(gòu)動(dòng)力性能更好且易于控制，可以使末端焊接執(zhí)行器在小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)360度周角，使機(jī)構(gòu)能適用于更多場合；
[0015]5、桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好；
[0016]6、機(jī)構(gòu)上的微調(diào)裝置與傳統(tǒng)的帶有局部閉鏈的操作機(jī)相比，重心集中在微調(diào)裝置上，機(jī)構(gòu)平衡性好，能使機(jī)器人機(jī)構(gòu)承受更大的力和力矩。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一工作結(jié)構(gòu)正視圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一工作結(jié)構(gòu)后視圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一工作結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一工作結(jié)構(gòu)仰視圖。
[0022]圖6為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第一搖臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第二搖臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的主臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)臂示意圖。
[0026]圖10為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖11為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第二工作結(jié)構(gòu)正視圖。
[0028]圖12為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第三工作結(jié)構(gòu)正視圖。
[0029]圖13為本實(shí)用新型所述一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人的第四工作結(jié)構(gòu)正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0031]對(duì)照?qǐng)D2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12和圖13，一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)和連接方式為:
[0032]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈由車體1、立柱2、主臂4、第一搖臂3、第二搖臂7、第一連桿5、第二連桿6、旋轉(zhuǎn)盤8、轉(zhuǎn)動(dòng)臂9、第三連桿10和末端焊接執(zhí)行器11組成，立柱2第一個(gè)連接端通過固定副與車體I連接，立柱2第二個(gè)連接端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副16與主臂4第一個(gè)連接端和第一搖臂3第一個(gè)連接端連接，第一搖臂3第二個(gè)連接端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副17與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副20與第二搖臂7第二個(gè)連接端連接，第二搖臂7第一個(gè)連接端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副19與主臂4第二個(gè)連接端連接，第二搖臂7第三個(gè)連接端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副21與第二連桿6 —端連接，第二連桿6另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副18與第一搖臂3第三個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤8 一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副27與第二搖臂7第四個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤8另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副19與轉(zhuǎn)動(dòng)臂9 一端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)臂9另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副29與第三連桿10 —端連接，第三連桿10另一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副28與末端焊接執(zhí)行器11連接，
[0033]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由車體1、立柱2、滑塊12、第四連桿13、第五連桿14、第六連桿15和主臂4組成，立柱2第一個(gè)連接端通過固定副與車體I連接，滑塊12 —端通過第一移動(dòng)副22與立柱2第三個(gè)連接端連接，滑塊12另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副23與第四連桿13 —端連接，第四連桿13另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副24與第五連桿14 一端連接，第五連桿14另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副25與第六連桿15 —端連接，第六連桿15另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副26與主臂4第三個(gè)連接端連接，
[0034]所述第一移動(dòng)副位于車體上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)軸線相互平行。
[0035]對(duì)照?qǐng)D2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖12，末端焊接執(zhí)行器可以實(shí)現(xiàn)空間運(yùn)動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈組成，其特征在于:其結(jié)構(gòu)和連接方式為: 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈由車體、立柱、主臂、第一搖臂、第二搖臂、第一連桿、第二連桿、旋轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、第三連桿和末端焊接執(zhí)行器組成，立柱第一個(gè)連接端通過固定副與車體連接，立柱第二個(gè)連接端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第一個(gè)連接端和第一搖臂第一個(gè)連接端連接，第一搖臂第二個(gè)連接端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂第二個(gè)連接端連接，第二搖臂第一個(gè)連接端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第二個(gè)連接端連接，第二搖臂第三個(gè)連接端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一搖臂第三個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二搖臂第四個(gè)連接端連接，旋轉(zhuǎn)盤另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)臂一端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)臂另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與末端焊接執(zhí)行器連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由車體、立柱、滑塊、第四連桿、第五連桿、第六連桿和主臂組成，立柱第一個(gè)連接端通過固定副與車體連接，滑塊一端通過第一移動(dòng)副與立柱第三個(gè)連接端連接，滑塊另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與主臂第三個(gè)連接端連接， 所述第一移動(dòng)副位于車體上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)軸線相互平行。
【專利摘要】一種多自由度移動(dòng)汽車焊接機(jī)器人，由一條執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈和一條執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈組成。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主鏈可由主臂控制機(jī)構(gòu)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈的支撐和機(jī)身的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈和機(jī)身的合成運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)控制，通過主臂兩個(gè)搖臂之間的連接，從而實(shí)現(xiàn)末端焊接執(zhí)行器的空間運(yùn)動(dòng)，末端焊接執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好，可靠性高，機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，控制簡單的優(yōu)點(diǎn)，工作空間大，使機(jī)構(gòu)重心后移，可以運(yùn)用于更多場合。
【IPC分類】B23K37/02
【公開號(hào)】CN204621417
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520117321
【發(fā)明人】王效
【申請(qǐng)人】德州學(xué)院
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日