[实用新型]一种6自由度关节型折弯专用机器人

说明书

本实用新型公开了一种6自由度关节型折弯专用机器人，包括底座、转座、大臂、小臂和手腕部件。其特征是：J2轴轴线至底座底面的距离尽量降低，J2轴相对于转座外延，J3轴的电机设置在大臂的外侧，J4轴相对于J1轴轴线偏置设置。J3轴至J5轴的间距相对加长，J2轴至J3轴的长度相对缩短。手腕部件为单支撑结构，尺寸尽可能缩小。本实用新型机器人的结构尺寸设计，解决了通用工业机器人在折弯应用中的各种弊端，如垫高折弯机、挖地坑、机器人跟随速度偏低、钣金和机器人本体干涉区域较大等，不需要对客户车间结构进行大量改造,降低了折弯机在安装过程中的较平调整难度。

技术领域

本实用新型涉及一种折弯专用机器人，具体说是一种6自由度关节型折弯专用机器人，属于钣金自动化设备技术领域。

背景技术

随着钣金自动化行业的迅速发展，钣金自动折弯逐渐代替过去的手工扶持操作，从而大大提高了生产效率，并进一步保障了生产人员的人身安全。

目前，应用最多的是采用6关节通用工业机器人配合折弯机进行联合跟随折弯，随着钣金尺寸的扩大化（200mm×200mm→2500mm×1250mm），通用工业机器人越来越难以兼顾钣金折弯领域，特别是机器人各轴杆长参数配比不够合理，导致通用工业机器人在折弯应用中出现了诸多弊端，如垫高折弯机、挖地坑、机器人跟随速度偏低、钣金和机器人本体干涉区域较大等，不得不对客户的车间进行一定量的改造；此外，还有一种折弯辅助设备采用的是横梁式结构，工厂中使用的也较多，但是该设备占用空间体积大，拆迁不便。

一般情况下，6关节工业机器人包括底座、转座、大臂、小臂部件和手腕部件等基本组成部分，各部分的结构尺寸共同构成了机器人的关节杆长。

在钣金折弯应用中，通用6关节工业机器人最大的弊端是各轴杆长配比不够合理，其小臂部件杆长与手腕部件杆长之和与大臂杆长之比通常介于1.1～1.2之间。

以50KG负载通用工业机器人为例，其小臂部件杆长与手腕部件杆长之和（有效杆长）与大臂杆长之比为977.4/850≈1.15。在折弯大尺寸钣金（2500mm×1250mm）时，如果机器人和折弯机都采用地面固定，那么，大尺寸钣金（2500mm×1250mm）将很难避免与机器人本体发生干涉。因此，现实工作中应用最多的一种方案是在机器人下面挖地坑，将机器人底座设置于地坑底部，以降低机器人高度的方式来适应折弯机。该方案的弊端是：①对客户车间改造工程量较大，提高了项目成本；②钣金成品件码垛高度大大降低，托盘周转次数额外增多。另一种常用的方案是垫高折弯机，在折弯机下面设置支座，以增高折弯机高度的方式来适应机器人1，如图5所示。该方案的弊端是：①增加了折弯机（3）的安装调整工作量，提高了项目成本；②增高了折弯机（3）的下模高度，不便于人工扶持折弯。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种6自由度关节型折弯专用机器人，主要针对各轴杆长参数和结构形式进行改进，可以适用于大尺寸钣金折弯。

本实用新型提出的6自由度关节型折弯专用机器人，包括底座、转座、大臂、小臂和手腕部件，以及J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴和J6轴。转座安装在底座上，大臂安装在转座前端部，小臂安装在大臂前端部，手腕部件安装在小臂前端部，J1轴是底座转轴，J2轴是转座转轴， J3轴是大臂转轴，J4轴是小臂转轴，J5轴和J6轴是手腕部件转轴，J5轴和J6轴相互垂直。其特征是：

J2轴轴线至底座底面（地面）的距离L1为300mm～400mm， J1轴J2轴间距L2为400mm～550mm。

J3轴的电机设置在大臂的外侧（远离J1轴的一侧），J4轴相对于J1轴轴线偏置设置，偏置距L3为50mm～100mm，优选为70mm；J3轴至J5轴的间距L4为1300mm～1500mm，优选为1455mm，J2轴至J3轴的长度L5为500mm～700mm，优选为610mm。