[发明专利]一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人

说明书

本发明公开了一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人，该机器人是在底座上设置有臂座，并通过臂座驱动单元驱动，在臂座两侧夹持键之间的顶端设置有大臂，并由大臂驱动单元与辅助驱动单元通过差动轮系运动合成驱动，在大臂的顶端设置有小臂，并通过小臂驱动单元驱动。本发明可以在机器人空载运行，运行需求功率较小时，使用单驱动单元工作并处于高效率区，提高能效；在机器人负载运行，运行需求功率较大时，辅助驱动单元同大臂驱动单元同时工作并同时处在各自的高效率区，提高工作效率，并且本发明机器人小臂驱动单元靠近基座，可减轻运动部分的重量和惯性，优化机器人的动力学性能，利于机器人的控制。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别是一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人。

背景技术

工业机器人因其较大的灵活性和通用性广泛应用于工业的各个领域。如今，我国连续五年成为工业机器人全球第一大应用市场，而工业机器人是能源密集型的，在其运作过程中存在能量的不合理利用，造成能量的大量浪费。以汽车制造业为例，工业机器人消耗的电能占车身制造能耗总量的一半以上、占工厂总电能消耗的8％，白车身车间机器人消耗的电能约占车间总电能消耗的30％。在具体的制造过程中，机器人只有在负载运行过程中，驱动单元才以较高的能效运行，在空载运行过程中驱动单元的能效较低，存在大量的能量损失。同时机器人运动部分质量较大、惯性大，不易控制。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术存在的不足，提供一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人，以期能在机器人空载运行、且运行需求功率较小时，使用单驱动单元工作，从而使该单元负载处于高效率区域，提高能效；在机器人负载运行、且运行需求功率较大时，辅助驱动单元同大臂驱动单元同时工作，从而使得大臂驱动单元、辅助驱动单元都处于高效率区域，能效高。

本发明为解决上述问题采用如下技术方案：

本发明一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人的特点是：在底座上设置有臂座，并通过臂座驱动单元驱动，在所述臂座两侧夹持键之间的顶端设置有大臂，并由大臂驱动单元以及辅助驱动单元通过差动轮系运动合成驱动；

所述差动轮系由中心轮、行星轮、齿圈、行星架构成，且所述差动轮系是以所述中心轮和齿圈为输入端，以所述行星架为输出端；

在所述大臂的顶端设置有小臂，并通过小臂驱动单元驱动；所述臂座驱动单元、大臂驱动单元、小臂驱动单元与辅助驱动单元均由一个电机与一个减速器组成；

所述臂座驱动单元设置在所述底座内部，在所述臂座驱动单元的输出轴上设置有臂座第一齿轮；所述臂座第一齿轮与臂座第二齿轮相啮合，所述臂座第二齿轮处于所述底座内部且其传动轴的顶部设置有所述臂座；

所述辅助驱动单元设置在所述底座内部，所述辅助驱动单元的输出轴贯穿所述臂座第二齿轮的传动轴并在其顶部通过离合器设置有辅助斜齿轮；且所述离合器与辅助斜齿轮设置于臂座内部；

在所述臂座的夹持键外侧设置有所述大臂驱动单元，在所述大臂驱动单元的传动轴上，并处于所述臂座的夹持键内侧设置有中心轮，所述中心轮与设置在所述行星架一端上的行星轮啮合，所述行星轮与所述齿圈的内齿圈啮合；所述齿圈的外齿圈与所述辅助斜齿轮啮合；

所述行星架上还装有第一齿轮，且所述第一齿轮与所述中心轮、齿圈同轴心；所述第一齿轮与设置在所述大臂下端内侧上的第二齿轮啮合；所述第二齿轮的传动轴与所述大臂固连；

所述臂座的另一夹持键外侧设置有所述小臂驱动单元，在所述小臂驱动单元的传动轴上，并处于所述臂座的另一夹持键内侧设置有第三齿轮，所述第三齿轮与设置在所述大臂下端另一内侧上的第四齿轮啮合，所述第四齿轮同轴安装有第一同步轮，且所述第一同步轮与所述第二齿轮同轴心；所述第一同步轮与第二同步轮通过同步带传动，所述第二同步轮固连于所述小臂下端。

本发明所述的一种有辅助驱动单元的节能型工业机器人的特点也在于：