一種多杆式點焊機械臂的製作方法

2023-10-08 04:09:54 2

本發明涉及機械工程領域，具體是一種多杆式點焊機械臂。

背景技術：

現有的機械製造業的焊接生產線上的點焊機械臂多採用串聯結構關節型電機驅動機械臂，其主要特點為驅動電機全部都安裝在機械臂的各個關節上，通過電機帶動機械臂各個關節的轉動，實現機械臂的各種動作。由於開鏈形式的串聯結構關節型機械臂的驅動電機都安裝在關節的位置，這種結構方式存在以下問題：機械臂手臂需要承載電機的重量並需滿足剛度要求，手臂截面尺寸需要做得較大，這樣會增大驅動電機的負載，增加手臂的運動慣量，導致機械臂動態性能下降，同時驅動電機都安裝在關節位置造成機械臂的累積誤差大、承載能力小、結構複雜、模塊化程度低。隨著電機技術的發展和控制技術的提高，並聯機構為機械臂提供了廣泛的發展空間，由控制電機驅動的多自由度並聯機構不僅具有工作空間大、動作靈活、可完成複雜的運動軌跡輸出，同時還具有製造成本低、維護保養簡單等優點。

技術實現要素：

本發明的目的是提供多杆式並聯機構點焊機械臂，克服串聯機械臂驅動電機全部都安裝在機械臂的各個關節上造成的手臂的累積誤差大、承載能力小、運動慣量大、動態性能低的問題，為了實現上述目的，本發明採用了以下技術方案：一種多杆式點焊機械臂，其特徵在於，包括大臂連杆13、連接板12、小臂連杆11、手腕連杆8、大臂14、小臂7、小臂驅動杆3、第一連接杆5、第二連接杆6、第三連接杆4、迴轉平臺2、底座1、手腕驅動杆15、手腕9、焊槍10、驅動裝置，大臂連杆13一端連接在手腕驅動杆15上，大臂連杆13另一端與連接板12連接，小臂連杆11一端與連接板12連接，小臂連杆11另一端連接在手腕連杆8上，大臂14一端連接在迴轉平臺2上，大臂14另一端與連接板12以及小臂7一端一起連接在一起，小臂7另一端連接在手腕連杆8上，小臂驅動杆3一端連接在迴轉平臺2上，小臂驅動杆3另一端與第一連接杆5一端連接，第一連接杆5另一端與第二連接杆6一端連接，第二連接杆6另一端連接在小臂7上，第三連接杆4一端連接在大臂14中部，第三連接杆4另一端連接在第一連接杆5上；驅動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機，分別與大臂14、小臂驅動杆3、手腕驅動杆15連接，分別對大臂14、小臂驅動杆3、手腕驅動杆15進行驅動。

本發明採用多杆並聯機構，全部驅動電機都安裝在迴轉平臺上對主動杆進行驅動，與串聯機械臂相比，減少了手臂的運動慣量，提高了機械臂動態性能，提高了機械臂運行的平穩性和可靠性，無累積誤差，結構緊湊，剛度高，慣量低、動態性能好、響應迅速，可提高點焊的生產效率。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種多杆式點焊機械臂機構示意圖。

具體實施方式

一種多杆式點焊機械臂，其特徵在於，包括大臂連杆13、連接板12、小臂連杆11、手腕連杆8、大臂14、小臂7、小臂驅動杆3、第一連接杆5、第二連接杆6、第三連接杆4、迴轉平臺2、底座1、手腕驅動杆15、手腕9、焊槍10、驅動裝置，大臂連杆13一端連接在手腕驅動杆15上，大臂連杆13另一端與連接板12連接，小臂連杆11一端與連接板12連接，小臂連杆11另一端連接在手腕連杆8上，大臂14一端連接在迴轉平臺2上，大臂14另一端與連接板12以及小臂7一端一起連接在一起，小臂7另一端連接在手腕連杆8上，小臂驅動杆3一端連接在迴轉平臺2上，小臂驅動杆3另一端與第一連接杆5一端連接，第一連接杆5另一端與第二連接杆6一端連接，第二連接杆6另一端連接在小臂7上，第三連接杆4一端連接在大臂14中部，第三連接杆4另一端連接在第一連接杆5上；驅動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機，分別與大臂14、小臂驅動杆3、手腕驅動杆15連接，分別對大臂14、小臂驅動杆3、手腕驅動杆15進行驅動。

工作實例：首先迴轉平臺2轉動，可以使本機械臂實現360度範圍內的旋轉，大臂14由第一伺服電機驅動，通過大臂14的轉動來帶動本機械臂整體的伸縮運動。小臂驅動杆3由第二伺服電機驅動，小臂驅動杆3的轉動通過兩個五桿機構傳遞到小臂7，實現小臂7上下移動。手腕驅動杆15由第三伺服電機驅動，通過兩個平行四邊形四桿機構傳遞到手腕連杆8，實現手腕的俯仰運動。大臂14、小臂驅動杆3及手腕驅動杆15的轉動相配合，實現對手腕、焊槍的運動控制，最終實現點焊作業的完成。