[发明专利]一种六自由度工业机器人结构及控制系统

说明书

本发明属于智能制造领域，尤指一种六自由度工业机器人结构及控制系统，包括本体结构及安装在本体结构上的电机及控制系统；所述的本体机械结构包括有底座（1）、第一机械臂（2）、第二机械臂（3）、第三机械臂（4）、第四机械臂（5）和Y型转头（6）及控制系统（7）；第一机械臂底座（201）与底座（1）相连；第二机械臂座（301）将第一机械臂（2）与第二机械臂（3）相连；第二机械臂（3）通过法兰轴（306）、交叉滚子轴承连接在第三机械臂（4）上，第四机械臂（5）通过三角形连接板（406）连接在第三机械臂（4），Y型转头与第四机械臂（5）连接；本发明电机采用内置化设计，节约空间，结构简单，适应度广。

技术领域

本发明属于智能制造领域，尤指一种六自由度工业机器人结构及控制系统。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制系统来实现搬运等功能的一种机器。它可以按照预先编排的程序运行，近年来我国人口红利的逐渐下降，企业用工成本不断上涨，工业机器人逐步入公众的视野中，随着制造工业的迅猛发展，无论是外国还是在我国，工业机器人已经成为提高生产效率，保证生产质量的重要技术手段，虽然工业机器人在世界范围内还属于刚刚起步不久的领域，但是在汽车、飞机、五金制造等行业已经获得了不小的成就。工业机器人的开发和研究越来越得到政府的重视和支持，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现示工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。

但是目前在我国使用的机器人中，绝大部分常见的工业机器人受结构及传动方式所限，所能实现的空间作业轨迹具有很大的局限性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种六自由度工业机器人结构及控制系统，伺服电机采用内置化设计，大大节约了电机和减速机所占据空间，提高了灵活性和准确性。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种六自由度工业机器人结构及控制系统，包括有本体机械结构和安装在本体机械结构的电机及控制系统，所述的本体机械结构包括有底座、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂和Y型转头，所述的控制系统嵌入在底座内，底座内开有控制线走线口。

所述的底座内安有第一伺服电机，第一伺服电机通过电机座固定在底座内，底座内垂直安有传动轴，传动轴上分别安有一个锥齿轮、一个平齿轮；第一伺服电机的输出轴上安有一个锥齿轮，与传动轴上安有的锥齿轮相啮合，底座上部安有齿圈，平齿轮齿圈啮合，齿圈与交叉滚子轴承固连在一起，交叉滚子轴承外圈固定在底座上，交叉滚子轴承内圈与齿圈、底座上端盖固连在一起，第一机械臂底座通过螺栓固定在底座上端盖上，进而将第一伺服电机的动力经过锥齿轮对、平齿轮与齿圈传递出去，带动机器人本体回转。

所述的第一机械臂内安有第二伺服电机和第三伺服电机；所述的第二伺服电机安装在第一机械臂内部的下部，所述第三伺服电机安装在第一机械臂内部的上部；所述的第二伺服电机上安有第一减速机，第二伺服电机通过第一减速机减速后，经一对锥齿轮传动后带动第一机械臂摆动；所述的第三伺服电机上安有第二减速机，第三伺服电机的输出通过第二减速机减速后，经锥齿轮传动后带动第二机械臂及与第二机械臂相连的机构摆动；所述的第二机械臂内安有第四伺服电机，第四伺服电机上安有第三减速机，第四伺服电机通过第三减速机减速后，经联轴器与法兰轴相连接，法兰轴依次穿过两个轴承座，轴承座对法兰轴起支撑作用，法兰轴经交叉滚子轴承与第三机械臂相连，进而第四伺服电机带动第三机械臂及与第三机械臂相连的机构做回转运动；所述的第三机械臂与第四机械臂经过三角形连接板连接在一起，第三机械臂内安有第五伺服电机，第五伺服电机上安有第四减速机，第五伺服电机的输出轴通过一对啮合锥齿轮改变传动方向，实现第四机械臂及与第四机械臂相连的Y型转头摆动；所述的第四机械臂内安有第六伺服电机，第六伺服电机带有蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机输出轴与Y型转头连接，第六伺服电机带动Y型转头摆动，Y型转头具有快接接口，用于连接执行机构。