[发明专利]一种节能型工业机器人的控制方法

说明书

本发明公开了一种节能型工业机器人，该机器人通过同步带传动将小臂驱动电机移至驱动臂座，通过圆锥齿轮行星轮系与同步带传动将大臂驱动电机移至箱体底座内部，通过势能存储装置实现对机器人的势能存储。本发明能减小机器人运动部分的质量，避免机器人工作过程中的无用做功，对机器人运动中的势能进行存储，增大机器人的最大载重能力，降低机器人运行过程的能量消耗，方便机器人的布线，扩大机器人的作业范围。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别是一种节能型工业机器人。

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，机器人频繁启停、上下举升、连续高强度工作都带来大量的能量消耗。目前的工业机器人运动部分质量大、无用做功多、布线繁杂等造成工业机器人能量浪费严重及作业范围受限。

发明内容

本发明是为避免上述现有工业机器人存在的不足，提供一种节能型的工业机器人的控制方法，以期能减小机器人运动部分的质量，避免机器人工作过程中的无用做功，对机器人运动中的势能进行存储，增大机器人的最大载重能力，降低机器人运行过程的能量消耗，方便机器人的布线，扩大机器人的作业范围。

本发明为解决上述问题采用如下技术方案：

本发明一种节能型工业机器人的控制方法，是在底座箱上设置有驱动臂座，并通过底盘驱动电机控制，在所述驱动臂座的顶端设置有大臂，并通过大臂驱动电机控制，在所述大臂的顶端通过小臂驱动臂座设置小臂，并通过小臂驱动电机控制；其特点是：

所述大臂驱动电机通过第一法兰设置在所述底座箱内的底部，在所述大臂驱动电机的传动轴上，通过所述第一法兰固定安装有大臂减速机；在所述大臂减速机的上方通过第二法兰设置有第一轴承；

在所述大臂驱动电机的传动轴上通过所述第一轴承设置有底盘旋转齿轮轴，所述底盘旋转齿轮轴顶部与所述驱动臂座直连并在其上设置有底盘旋转齿轮；所述底盘旋转齿轮与底盘驱动电机齿轮啮合；

所述底盘驱动电机齿轮设置在底盘传动轴上；在所述底盘传动轴上，并处于底盘驱动电机齿轮的下方通过第三法兰设置有底盘减速机，所述底盘减速机的下方通过第三法兰与底盘驱动电机相连并安装在所述底座箱内；

在所述大臂驱动电机传动轴的顶部通过第二轴承设置有大臂传动轴；在所述大臂传动轴的顶部安装有第一锥齿轮；且所述大臂驱动电机传动轴与大臂传动轴同轴固定连接；

在所述底座箱顶面的法兰盖上设置有所述驱动臂座；在所述驱动臂座两侧的夹持键之间设置有大臂，在所述驱动臂座的左夹持键下端通过所装第一齿轮轴同轴安装有第二锥齿轮和第一同步轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，从而构成圆锥齿轮行星轮系；

在所述大臂的左内侧下端通过其上的第二齿轮轴安装有第二同步轮；所述第二同步轮与第一同步轮通过大臂同步带传动；

在所述大臂与所述驱动臂座之间设置有势能存储装置；所述势能存储装置是由势能存储弹簧、第一弹簧压缩块、第二弹簧压缩块、第一弹簧限位块、第二弹簧限位块组成；

所述势能存储弹簧是设置在大臂左外侧的环形凹槽内，在所述势能存储弹簧的两端，并处在大臂上对称设置有第一弹簧压缩块和第二弹簧压缩块；在驱动臂座左夹持键的内侧，并与所述第一弹簧压缩块和第二弹簧压缩块相对应的位置上，分别设置有第一弹簧限位块和第二弹簧限位块，且所述第一弹簧压缩块能垂直穿过所述第一弹簧限位块的限位口；所述第二弹簧压缩块能垂直穿过所述第二弹簧限位块的限位口，从而使得所述第一弹簧压缩块和第二弹簧压缩块分别能在所述第一弹簧限位块和第二弹簧限位块的限位口中作往复运动，以形成对势能存储弹簧的压缩与回弹结构；