本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在沖壓行業(yè)內(nèi)機(jī)器人被用來替代人工進(jìn)行搬運(yùn)、上下料、協(xié)同加工等工作。

現(xiàn)有沖壓行業(yè)四軸機(jī)器人在生產(chǎn)裝配過程中，為了標(biāo)準(zhǔn)化裝配工藝和提高末端負(fù)載能力，現(xiàn)有伺服電機(jī)和減速機(jī)組合均按照優(yōu)先安裝于上一級機(jī)構(gòu)上以減小下一級自重、從而提升末端負(fù)載能力的原則，其裝配均按照電機(jī)減速機(jī)組合安裝于上一級機(jī)構(gòu)，通過減速機(jī)輸出法蘭連接于下一級機(jī)構(gòu)的做法較為保守，理論上是實(shí)現(xiàn)減輕了下一級機(jī)構(gòu)的自重，一定程度上提升了末端負(fù)載能力，但在實(shí)際應(yīng)用中，其結(jié)構(gòu)無法按照實(shí)際情況布局，結(jié)構(gòu)冗長，另一方面又降低了末端的負(fù)載能力；另外，各軸均通過同一種方式安裝電機(jī)減速機(jī)組合——即電機(jī)減速機(jī)組合安裝于上一級機(jī)構(gòu)，減速機(jī)輸出法蘭連接于下一級機(jī)構(gòu)，使得該電機(jī)減速機(jī)組合方式的缺點(diǎn)擴(kuò)大，加工精度達(dá)不到先進(jìn)水平；除此之外，現(xiàn)有腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)均無法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能，在長期使用后或遭受碰撞，達(dá)不到水平標(biāo)準(zhǔn)，使用壽命及設(shè)備維護(hù)繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其具備結(jié)構(gòu)緊湊、加工精度高、負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合根據(jù)實(shí)際裝配需求，靈活調(diào)整，根據(jù)裝配條件確定RV減速機(jī)輸出軸連接于上一級機(jī)構(gòu)或下一級機(jī)構(gòu)，且伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合通過兩種方式安裝于機(jī)器人，優(yōu)勢互補(bǔ)，有效提高工作精度的同時(shí)使得設(shè)備整體結(jié)構(gòu)更為緊湊，另外，也可根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整腕部姿態(tài)，且在長期使用過后或遭受碰撞導(dǎo)致姿態(tài)改變?nèi)钥蛇M(jìn)行調(diào)整，設(shè)備維護(hù)方便，性能可靠。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中沖壓行業(yè)四軸機(jī)器人結(jié)構(gòu)不合理、加工精度低、維護(hù)困難的技術(shù)問題，本發(fā)明公開的一種沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，包括固定座、轉(zhuǎn)座、大臂、小臂、腕部，所述固定座、轉(zhuǎn)座、大臂、小臂、腕部順序相連，固定座和轉(zhuǎn)座通過第一軸伺服電機(jī)、第一軸RV減速機(jī)的組合相連接，且第一軸RV減速機(jī)輸出軸固定于固定座，第一軸RV減速機(jī)本體固定于轉(zhuǎn)座；轉(zhuǎn)座和大臂通過第二軸伺服電機(jī)、第二軸RV減速機(jī)的組合相連接，且第二軸RV減速機(jī)輸出軸固定于大臂，第二軸RV減速機(jī)本體固定于轉(zhuǎn)座；大臂和小臂通過第三軸伺服電機(jī)、第三軸RV減速機(jī)的組合相連接，且第三軸RV減速機(jī)輸出軸固定于大臂，第三軸RV減速機(jī)本體固定于小臂；還包括第四軸伺服電機(jī)、第四軸RV減速機(jī)組合，第四軸伺服電機(jī)、第四軸RV減速機(jī)組合安裝于腕部，且第四軸RV減速機(jī)輸出軸連接腕部輸出法蘭，第四軸RV減速機(jī)本體固定于腕部。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，還包括腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，該腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)設(shè)置于腕部，和/或，該腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)設(shè)置于腕部、第三軸以及轉(zhuǎn)座。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)包括下平衡桿、三角架以及上平衡桿，三角架設(shè)置于第三軸，下平衡桿一端通過第一支架連接于轉(zhuǎn)座，下平衡桿的另一端連接于三角架，上平衡桿一端通過第二支架連接于腕部，上平衡桿的另一端連接于三角架；下平衡桿和大臂組成大臂平行四邊形結(jié)構(gòu)，上平衡桿和小臂組成小臂平行四邊形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，還包括姿態(tài)微調(diào)裝置，該姿態(tài)微調(diào)裝置設(shè)置于第一支架，用以調(diào)節(jié)下平衡桿和第一支架的連接點(diǎn)位置、從而調(diào)整腕部在空間上所處的姿態(tài)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，姿態(tài)微調(diào)裝置為步進(jìn)電機(jī)、齒輪齒條組或螺桿結(jié)構(gòu)三者中的至少一種。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，還包括微調(diào)控制系統(tǒng)，該微調(diào)控制系統(tǒng)包括控制中心和腕部姿態(tài)檢測模塊，腕部姿態(tài)檢測模塊和控制中心電連接，用以檢測腕部在空間所處姿態(tài)從而控制姿態(tài)微調(diào)裝置調(diào)整腕部在空間上所處的姿態(tài)。

本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合根據(jù)實(shí)際裝配需求，靈活調(diào)整，根據(jù)裝配條件確定RV減速機(jī)輸出軸連接于上一級機(jī)構(gòu)或下一級機(jī)構(gòu)，且伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合通過兩種方式安裝于機(jī)器人，優(yōu)勢互補(bǔ)，有效提高工作精度的同時(shí)使得設(shè)備整體結(jié)構(gòu)更為緊湊，另外，也可根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整腕部姿態(tài)，且在長期使用過后或遭受碰撞導(dǎo)致姿態(tài)改變?nèi)钥蛇M(jìn)行調(diào)整，設(shè)備維護(hù)方便，性能可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人一種方位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人另一種方位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人第一軸裝配結(jié)構(gòu)簡圖；

圖4為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人第二軸裝配結(jié)構(gòu)簡圖；

圖5為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人第三軸裝配結(jié)構(gòu)簡圖；

圖6為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人第四軸裝配結(jié)構(gòu)簡圖；

圖7為本發(fā)明沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人微調(diào)控制系統(tǒng)框圖。

其中：1、固定座；2、轉(zhuǎn)座；3、大臂；4、小臂；5、腕部；6、第一軸伺服電機(jī)；7、第一軸RV減速機(jī)；8、第二軸伺服電機(jī)；9、第二軸RV減速機(jī)；10、第三軸伺服電機(jī)；11、第三軸RV減速機(jī)；12、第四軸伺服電機(jī)；13、第四軸RV減速機(jī)；14、下平衡桿；15、三角架；16、上平衡桿；17、第一支架；18、第二支架；19、姿態(tài)微調(diào)裝置；20、控制中心；21、腕部姿態(tài)檢測模塊。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開的一種沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，包括固定座1、轉(zhuǎn)座2、大臂3、小臂4、腕部5，該固定座1、轉(zhuǎn)座2、大臂3、小臂4、腕部5順序相連；如圖3所示，固定座1和轉(zhuǎn)座2通過第一軸伺服電機(jī)6、第一軸RV減速機(jī)7的組合相連接，且第一軸RV減速機(jī)7的輸出軸固定于固定座1，第一軸RV減速機(jī)7的本體固定于轉(zhuǎn)座2；如圖4所示，轉(zhuǎn)座2和大臂3通過第二軸伺服電機(jī)8、第二軸RV減速機(jī)9的組合相連接，且第二軸RV減速機(jī)9的輸出軸固定于大臂3，第二軸RV減速機(jī)9的本體固定于轉(zhuǎn)座2(和圖3所示安裝方位相反)；如圖5所示，大臂3和小臂4通過第三軸伺服電機(jī)10、第三軸RV減速機(jī)11的組合相連接，且第三軸RV減速機(jī)11的輸出軸固定于大臂3，第三軸RV減速機(jī)11的本體固定于小臂4(和圖4所示安裝方向相反)；如圖6所示，還包括第四軸伺服電機(jī)12、第四軸RV減速機(jī)13組合，第四軸伺服電機(jī)12、第四軸RV減速機(jī)13組合安裝于腕部5，且第四軸RV減速機(jī)13的輸出軸連接腕部5的輸出法蘭，第四軸RV減速機(jī)13的本體固定于腕部5(和圖5所示安裝方向相反)。

以上實(shí)施例所帶來的優(yōu)點(diǎn)在于：伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合根據(jù)實(shí)際裝配需求，靈活調(diào)整，根據(jù)裝配條件確定RV減速機(jī)輸出軸連接于上一級機(jī)構(gòu)還是下一級機(jī)構(gòu)，確保整體設(shè)備結(jié)構(gòu)更為緊湊的同時(shí)使得末端負(fù)載能力增強(qiáng)；另外，伺服電機(jī)、RV減速機(jī)組合通過兩種方式安裝于機(jī)器人，優(yōu)勢互補(bǔ)，有效提高工作精度。

需要強(qiáng)調(diào)的是：上述的上一級機(jī)構(gòu)和下一級機(jī)構(gòu)是按照固定座1、轉(zhuǎn)座2、大臂3、小臂4、腕部5順序排列的，即固定座1為轉(zhuǎn)座2的上一級機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)座2為固定座1的下一級機(jī)構(gòu)，其他以此類推。

同時(shí)，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，其中，還包括腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)，該腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)設(shè)置于腕部5，和/或，該腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)設(shè)置于腕部5、第三軸以及轉(zhuǎn)座2。

具體的，腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)包括下平衡桿14、三角架15以及上平衡桿16，三角架15設(shè)置于第三軸，下平衡桿14一端通過第一支架17連接于轉(zhuǎn)座2，下平衡桿14的另一端連接于三角架15，上平衡桿16一端通過第二支架18連接于腕部5，上平衡桿16的另一端連接于三角架15；下平衡桿14和大臂3組成大臂平行四邊形結(jié)構(gòu)，上平衡桿16和小臂4組成小臂平行四邊形結(jié)構(gòu)。

以上實(shí)施例所帶來的優(yōu)點(diǎn)在于：不管轉(zhuǎn)座2、大臂3以及小臂4在空間上為何種姿態(tài)，腕部5在腕部姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)的作用下始終保持設(shè)定的姿態(tài)，性能穩(wěn)定，其原理在于，第一支架17和第二軸均設(shè)置在轉(zhuǎn)座2上，下平衡桿14和第一支架17的連接點(diǎn)與第二軸的連線在空間上的角度確定不變，由于下平衡桿14和大臂3之間組成了大臂平行四邊形結(jié)構(gòu)，因此通過下平衡桿14和第一支架17剛性連接的三角架15在空間上的角度就確定不變，最終由于上平衡桿16和小臂4之間組成的小臂平行四邊形結(jié)構(gòu)，也因此通過上平衡桿16和三角架15剛性連接的第二支架18在空間上的角度不變，所以能夠可靠確保腕部5空間姿態(tài)保持不變。

作為進(jìn)一步優(yōu)化方案，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，還包括姿態(tài)微調(diào)裝置19，該姿態(tài)微調(diào)裝置19設(shè)置于第一支架17，用以調(diào)節(jié)下平衡桿14和第一支架17的連接點(diǎn)位置、從而調(diào)整腕部5在空間上所處的姿態(tài)。

具體的，姿態(tài)微調(diào)裝置19為步進(jìn)電機(jī)、齒輪齒條組或螺桿結(jié)構(gòu)三者中的至少一種。

以上具體實(shí)施方式帶來的好處在于，可根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整腕部5的姿態(tài)，且在長期使用過后或遭受碰撞導(dǎo)致腕部5姿態(tài)不合生產(chǎn)需求時(shí)仍可進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備維護(hù)方便，性能可靠。

作為進(jìn)一步優(yōu)化方案，為了提高自動(dòng)化程度，如圖7所示，本發(fā)明提供的沖壓行業(yè)用四軸機(jī)器人，還包括微調(diào)控制系統(tǒng)，該微調(diào)控制系統(tǒng)包括控制中心20和腕部姿態(tài)檢測模塊21，腕部姿態(tài)檢測模塊21和控制中心20電連接，用以檢測腕部5在空間所處姿態(tài)從而控制姿態(tài)微調(diào)裝置19調(diào)整腕部5在空間上所處的姿態(tài)。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。