[实用新型]一种六轴全位置切割机器人

说明书

本实用新型涉及一种六轴全位置切割机器人，包括有底座部件、机器人控制器、竖臂部件、滑座部件、水平臂一部件、水平臂二部件、L型臂部件、下横臂部件、腕轴组件以及末端工具；本方案中的上述六轴切割机器人，其机器人臂杆与传统六关节机器人相比工作范围更大，能够在较小的占地面建造较大的工作空间，机器人臂杆能够绕工件全位置回转切割，全位置回转切割，对现有固定口全位置切割方式有颠覆性创新，用途广泛，具有很高的社会经济效益。

技术领域

本实用新型涉及大中型特种工业机器人设备技术领域，尤其是一种六轴全位置切割机器人。

背景技术

工业机器人能够替代人力完成各种复杂工况条件和高危有害环境下的长时间、高强度重复劳动，高度自动化工作。实现智能化、多功能化、柔性自动化生产。金属型材及制品行业，机器人热切割应用有着广泛的市场，尤其对于型材(包括矩形管、圆管、H型钢、槽钢、角钢、异型钢等)切割加工大而广泛。传统的机器人切割方式，需要工件夹持回转，与机器人协同完成切割作业，不仅造成设备制造成本的增加，生产工效也受到很大的制约。

面对工业机器人向更大的深度和广度上应用的社会需要，适用于更多种应用工艺需求,工业机器人在型材(包括矩形管、圆管、H型钢、槽钢、角钢、异型钢等)切割加应用中，机器人臂杆能够绕工件回转切割，有较大的空间可达性，有较高的位姿设计精度，实现离线编程工作条件上的绝对位置操作应用,降低机器人集成应用成本，把工业机器人应用推广到中底端产业，是研究人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种六轴全位置切割机器人，该六轴切割机器人其能够实现金属型材时机器人末端割矩位置、姿态和空间可达性的同时，机器人臂杆能够绕工件回转，避开运动干涉，实现全位置切割；能够实现常规型材工件(包括矩形管、圆管、H型钢、槽钢、角钢、异型钢等)的切断、切孔、端头异形切割，同时也板边坡口加工、异形工件下料等应用，理论上可实现所有姿态的曲线面回转切割；精度和稳定性高，臂杆工作范围大；此外在应用特征有上，末端关节轴姿态角直观性强，方便操作，有较强的适用性，也可实现一般工业机器人应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种六轴全位置切割机器人，包括有底座部件、机器人控制器、竖臂部件、滑座部件、水平臂一部件、水平臂二部件、L型臂部件、下横臂部件、腕轴组件以及末端工具，所述机器人控制器和竖臂部件固定安装在所述底座部件上，所述滑座部件竖直安装在所述竖臂部件侧面上并与其构成竖直方向的滑动连接，形成竖直方向移动副；所述水平臂一部件水平安装在所述滑座部件上并与其构成水平方向的转动连接，形成第一级水平回转副；所述水平臂二部件水平安装在所述水平臂一部件上并与其构成水平方向的转动连接，形成第二级水平回转副；所述L型臂部件竖直安装在水平臂二部件一端上并与其构成水平方向的转动连接，形成第三级水平回转副，其中所述L型臂部件为呈倒置的L型竖直安装在所述水平臂二部件上；所述下横臂部件水平安装在所述L型臂部件底端上并与其构成竖直方向的转动连接，形成铅垂回转轴副；所述腕轴组件安装在所述下横臂部件前端上，所述末端工具安装在所述腕轴组件上，其中所述第三级水平回转副、腕轴组件与所述铅垂回转轴副三条轴线垂直正交且轴线汇交于一点，所述末端工具的工具轴线与腕轴组件垂直安装。

进一步，所述竖臂部件包括有伺服电机、轴承座组件、滚珠丝杠以及两组直线导轨，所述伺服电机、轴承组组件以及滚珠丝杠安装在所述竖臂部件内腔中，其中所述滚珠丝杠的上端与所述伺服电机固定相连，所述轴承座组件安装在所述滚珠丝杠上端与伺服电机的连接面上，所述滚珠丝杠其下端通过设置有的轴承托座安装在竖臂部件底端面上，两组所述直线导轨通过设置有的滑块以及所述滚珠丝杠通过设置有的升降螺母座和螺母形成所述竖臂部件与滑座部件之间的竖直移动副。