[发明专利]一种多杆式点焊机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，具体是一种多杆式点焊机械臂。

背景技术

现有的机械制造业的焊接生产线上的点焊机械臂多采用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。由于开链形式的串联结构关节型机械臂的驱动电机都安装在关节的位置，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。

发明内容

本发明的目的是提供多杆式并联机构点焊机械臂，克服串联机械臂驱动电机全部都安装在机械臂的各个关节上造成的手臂的累积误差大、承载能力小、运动惯量大、动态性能低的问题，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种多杆式点焊机械臂，其特征在于，包括大臂连杆13、连接板12、小臂连杆11、手腕连杆8、大臂14、小臂7、小臂驱动杆3、第一连接杆5、第二连接杆6、第三连接杆4、回转平台2、底座1、手腕驱动杆15、手腕9、焊枪10、驱动装置，大臂连杆13一端连接在手腕驱动杆15上，大臂连杆13另一端与连接板12连接，小臂连杆11一端与连接板12连接，小臂连杆11另一端连接在手腕连杆8上，大臂14一端连接在回转平台2上，大臂14另一端与连接板12以及小臂7一端一起连接在一起，小臂7另一端连接在手腕连杆8上，小臂驱动杆3一端连接在回转平台2上，小臂驱动杆3另一端与第一连接杆5一端连接，第一连接杆5另一端与第二连接杆6一端连接，第二连接杆6另一端连接在小臂7上，第三连接杆4一端连接在大臂14中部，第三连接杆4另一端连接在第一连接杆5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，分别与大臂14、小臂驱动杆3、手腕驱动杆15连接，分别对大臂14、小臂驱动杆3、手腕驱动杆15进行驱动。

本发明采用多杆并联机构，全部驱动电机都安装在回转平台上对主动杆进行驱动，与串联机械臂相比，减少了手臂的运动惯量，提高了机械臂动态性能，提高了机械臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，结构紧凑，刚度高，惯量低、动态性能好、响应迅速，可提高点焊的生产效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种多杆式点焊机械臂机构示意图。

具体实施方式

一种多杆式点焊机械臂，其特征在于，包括大臂连杆13、连接板12、小臂连杆11、手腕连杆8、大臂14、小臂7、小臂驱动杆3、第一连接杆5、第二连接杆6、第三连接杆4、回转平台2、底座1、手腕驱动杆15、手腕9、焊枪10、驱动装置，大臂连杆13一端连接在手腕驱动杆15上，大臂连杆13另一端与连接板12连接，小臂连杆11一端与连接板12连接，小臂连杆11另一端连接在手腕连杆8上，大臂14一端连接在回转平台2上，大臂14另一端与连接板12以及小臂7一端一起连接在一起，小臂7另一端连接在手腕连杆8上，小臂驱动杆3一端连接在回转平台2上，小臂驱动杆3另一端与第一连接杆5一端连接，第一连接杆5另一端与第二连接杆6一端连接，第二连接杆6另一端连接在小臂7上，第三连接杆4一端连接在大臂14中部，第三连接杆4另一端连接在第一连接杆5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，分别与大臂14、小臂驱动杆3、手腕驱动杆15连接，分别对大臂14、小臂驱动杆3、手腕驱动杆15进行驱动。

工作实例：首先回转平台2转动，可以使本机械臂实现360度范围内的旋转，大臂14由第一伺服电机驱动，通过大臂14的转动来带动本机械臂整体的伸缩运动。小臂驱动杆3由第二伺服电机驱动，小臂驱动杆3的转动通过两个五杆机构传递到小臂7，实现小臂7上下移动。手腕驱动杆15由第三伺服电机驱动，通过两个平行四边形四杆机构传递到手腕连杆8，实现手腕的俯仰运动。大臂14、小臂驱动杆3及手腕驱动杆15的转动相配合，实现对手腕、焊枪的运动控制，最终实现点焊作业的完成。