[发明专利]混联冲压机器人

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种冲压机器人，尤其涉及一种具有五自由度的混联冲压机器人。

【背景技术】

工业生产使用的机器人按照拓扑结构分为：串联型、并联型。串联型机器人具有适应性强、工作空间大、灵活性和可操作性好、技术成熟优点；比较典型和成功的包括PUMA机械手和德国的KUKA机械手；并联型机器人刚度大、精度高、易于快速操作，典型的包括Stewart机械手和Delta机械手。

工业机器人可应用于冲压工艺，实现元料的提取、送料加工与取料，其能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。

但是，串联型机器人刚度比较低、积累误差大、精度低，不适于快速高精度操作；并联型机器人工作空间小，易于发生杆件的干涉和出现奇异位置。因此有必要并克服串联型、并联型机器人的缺点，使其满足冲压工艺对机器人刚度大、运动精度高、工作空间大、快速完成取料、送料。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于提供一种满足冲压工艺对机器人刚度大、运动精度高、工作空间大的混联冲压机器人。

为达到本发明的目的，本发明提供一种混联冲压机器人，包括具有一转动组件的转台机构，固定在所述转动组件上的升降机构，设置在所述升降机构上的并联机构，与所述并联机构连接的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述并联机构；其中，所述并联机构包括在第一平面转动的两RRU支链、在垂直于所述第一平面的第二平面转动的一RUU支链、一可转动的末端执行器，所述两RRU支链的第一端、RUU支链的第一端设置在所述升降机构上，所述两RRU支链的第二端、RUU支链的第二端设置在所述末端执行器上。

优选地，所述RRU支链包括第一主动臂、第一从动臂、连接模块，第一主动臂的第一端设置在所述升降机构上，第一从动臂的第二端设置在所述末端执行器上，连接模块分别与所述第一主动臂的第二端和所述第一从动臂的第一端连接；所述RUU支链包括驱动模块、第二主动臂、第二从动臂，驱动模块固定在升降机构上，第二主动臂的第一端设置在驱动模块上，第二从动臂的第一端与第二主动臂的第二端连接，第二从动臂的第二端设置在末端执行器上。

优选地，所述第一主动臂包括第一主动杆、与第一主动杆平行的至少一第一主随动杆，第一主动杆与第一主随动杆的一端转动连接在升降机构上，第一主动杆与第一主随动杆的另一端转动连接在连接模块上；所述第一从动臂包括第一从动杆、与第一从动杆平行的至少一从随动杆，第一从动杆与从随动杆的一端转动连接在连接模块上，第一从动杆与从随动杆另一端转动连接在所述末端执行器上。

优选地，所述RUU支链还包括第一平衡杆；所述第二主动臂包括第二主动杆，所述第二主动杆的一端转动连接在驱动模块上，另一端转动连接在第一平衡杆上；所述第二从动臂包括至少两相互平行的从动杆，所述从动杆一端转动连接在所述第一平衡杆上、另一端转动连接在所述末端执行器上。

优选地，所述RUU支链还包括第二平衡杆，所述第二平衡杆转动连接在末端执行器上，且所述从动杆的另一端转动连接在所述第二平衡杆上。

优选地，所述末端执行器包括与RRU支链、RUU支链连接的动平台，设置在动平台的下端面、可转动的末端支架，固定在动平台上与末端支架连接的驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述末端支架转动。

优选地，所述升降机构包括设置在转动组件上的立柱，套设在所述立柱上并沿所述立柱升降的升降台，与所述立柱连接、经所述立柱驱动所述升降台的驱动模块；所述升降台上设置所述并联机构。

优选地，所述驱动机构包括设置在转动组件上的两花键轴，及与所述花键轴连接驱动花键轴的驱动模块，所述花键轴与RRU支链连接。

优选地，所述驱动模块进一步还包括驱动电机，及连接花键轴和驱动电机的四杆机构，其中，所述四杆机构由三根首尾转动连接的连杆组成。

优选地，所述转台机构包括基座，固定在基座底部的支撑件，设置在支撑件上的转动组件，及设置在支撑件上与转动组件连接驱动所述转动组件的驱动模块；其中，所述转动组件包括设置在支撑件上的转台连接件，设置在转台连接件上并相对转台连接件转动的转台，所述转台与驱动模块连接。