本發(fā)明涉及工業(yè)機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種采用皮膚骨架式的輕便型焊接機器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代工業(yè)快速多變以及日益增長的復(fù)雜性要求，工業(yè)機器人在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)附加值提高，是我國高端制造裝備的重要組成部分，是實現(xiàn)我國跨入先進制造業(yè)行列目標的重要支撐技術(shù)，對社會發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，也必將成為繼計算機出現(xiàn)之后又一新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。工業(yè)機器人如此快速的發(fā)展，要求對機器人的整體技術(shù)水平也要提高，包括結(jié)構(gòu)上的改進、材料上的選用、工藝上的改進，逐步提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量上的穩(wěn)定性，降低成本進而創(chuàng)造更大的收益。

機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性及優(yōu)越性對機器人運行的性能有著重要的影響。目前，現(xiàn)有的工業(yè)焊接機器人在大多數(shù)都存在結(jié)構(gòu)笨重的問題，笨重的結(jié)構(gòu)使得對對機器人進行搬運時不方便，機器人在運行時不靈活，同時對電機的功率要求更加高，且有可能存在受力不均衡等問題，從而會降低機器人的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種輕便型焊接機器人，其采用骨架支撐，皮膚包絡(luò)，重量大大減少。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種輕便型焊接機器人，其包括：基座、腰部、大臂、肘部、小臂和腕部，基座通過RV減速器與腰部連接，腰部通過RV減速器與大臂連接，大臂通過RV減速器與肘部連接，肘部通過諧波減速器與小臂連接，小臂通過諧波減速器與腕部連接，腕部通過諧波減速器與外接執(zhí)行器連接；所述基座、腰部、大臂、肘部、小臂和腕部均由骨架層和包覆在骨架層外的皮膚層構(gòu)成。

此外，本發(fā)明還提供如下附屬技術(shù)方案：

所述基座的骨架層包括：底盤、固定安裝在底盤上的支撐架、以及固定垂直安裝在底盤上的若干根支撐柱，底盤用于支撐著整個機器人的重量，支撐架內(nèi)部用于安裝機器人功率線和信號線接頭；所述基座的皮膚層包括：包覆在該若干根支撐柱外的第一殼體、以及包覆在支撐架外的第二殼體。

所述腰部的骨架層包括：與所述大臂連接的腰部上圓筒、與所述基座連接的腰部下圓筒、以及連接該腰部上、下圓筒的肋板，腰部上圓筒和腰部下圓筒用于安裝RV減速器，肋板內(nèi)部用于線路走線；所述腰部的皮膚層包括包覆在腰部下圓筒外的第一罩殼、以及包覆在肋板外的第二罩殼。

所述大臂的骨架層包括：與所述肘部連接的上圓盤、與所述腰部連接的下圓盤、以及連接該上、下圓盤的中間桁架，上圓盤和下圓盤用于安裝RV減速器，中間桁架用于線路走線，所述大臂的皮膚層包括：外殼，該外殼包覆在骨架層外。

所述肘部的骨架層包括：與所述小臂連接的肘部上圓筒、與所述大臂連接的肘部下圓筒、以及送絲機安裝臺，肘部上圓筒用于安裝諧波減速器，肘部下圓筒用于安裝RV減速器，送絲機安裝臺上設(shè)置兩個螺紋孔，用于固定機器人的送絲機。

所述小臂的骨架層包括：小臂頭和小臂桿，小臂頭為叉形結(jié)構(gòu)，通過諧波減速器與所述腕部連接，小臂桿的兩端分別連接所述肘部和小臂頭，用于傳遞著機器人前半身所需的力矩和扭矩，內(nèi)部供線路走線；所述小臂的皮膚層包括：包覆在小臂頭外的小臂蓋、以及包覆在小臂桿外的小臂套。

所述腕部呈方錐型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部安裝有電機。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：揭示了一種輕便型焊接機器人，其包括：基座、腰部、大臂、肘部、小臂和腕部，該六個部件依次通過減速器相互連接，并且均為皮膚骨架結(jié)構(gòu)，即內(nèi)部為骨架層，外部為皮膚層，通過皮膚包絡(luò)骨架的結(jié)構(gòu)，在保證剛度、強度足夠的前提下，大大減輕了焊接機器人的重量，提高了機器人運動的平穩(wěn)性，降低了機器人成本。

附圖說明

圖1是帶有皮膚層的輕便型焊接機器人的立體圖。

圖2是不帶皮膚層的輕便型焊接機器人的立體圖。

圖3是基座的立體圖。

圖4是基座的結(jié)構(gòu)分解圖。

圖5是腰部的立體圖。

圖6是大臂的骨架層的立體圖。

圖7是大臂的外殼的立體圖。

圖8為肘部的立體圖。

圖9是肘部另一個角度的立體圖。

圖10是小臂的結(jié)構(gòu)分解圖。

圖11是腕部的立體圖。

具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例及其附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步非限制性的詳細說明。

參照圖1和圖2，輕便型焊接機器人包括基座1、腰部2、大臂3、肘部4、小臂5、腕部6；基座1通過RV減速器與腰部2連接，構(gòu)成機器人的第一個關(guān)節(jié)；腰部2通過RV減速器與大臂3連接，構(gòu)成機器人的第二個關(guān)節(jié)；大臂3通過RV減速器與肘部4連接，構(gòu)成機器人的第三個關(guān)節(jié)；肘部4通過諧波減速器與小臂5連接，構(gòu)成機器人的第四個關(guān)節(jié)；小臂5通過諧波減速器與腕部6連接，構(gòu)成機器人的第5個關(guān)節(jié)；腕部6通過諧波減速器與機器人末端執(zhí)行器連接，構(gòu)成機器人的第六個關(guān)節(jié)?；?、腰部2、大臂3、肘部4、小臂5和腕部6均由骨架層和包覆在骨架層外的皮膚層構(gòu)成，均為皮膚骨架式結(jié)構(gòu)，骨架層作為機器人的支撐結(jié)構(gòu)，皮膚層用于機器人的外觀美化，極大避免了機器人的笨重結(jié)構(gòu)。具體地，

參照圖3和圖4，基座1的骨架層包括：底盤11、支撐架12、以及若干根支撐柱13，皮膚層包括：第一殼體14和第二殼體15。底盤11上方設(shè)置有凸起，用于安裝第一關(guān)節(jié)的RV減速器，底盤11上還開設(shè)有4個沉孔，用于將基座1固定在工作臺上，同時也起到支撐整個機器人的作用。支撐架12通過螺釘固定于底盤11上，用于安裝機器人的接線。若干根支撐柱13均垂直安裝在底盤11上。第一殼體14和第二殼體15分別通過螺釘固定于支撐架12和支撐柱13外，整個皮膚層包絡(luò)著基座1的骨架，起美化機器人外觀的作用，同時采用包絡(luò)結(jié)構(gòu)使得基座內(nèi)部有足夠的空間用于存放機器人線纜。

參照圖5，腰部2是機器人重要的轉(zhuǎn)接零件，其骨架層包括：腰部上圓筒21、腰部下圓筒22、以及連肋板（圖未示），其皮膚層包括：第一罩殼23和第二罩殼24。腰部上圓筒21和腰部下圓筒22用于安裝RV減速器，分別與大臂3和基座1連接，腰部上圓筒21和腰部下圓筒22的相對位置確定了機器人第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)的相對位置，兩者的內(nèi)部均開設(shè)有油封槽和孔用卡環(huán)槽，內(nèi)表面加工精度及配合精度要求高。肋板用于連接該腰部上、下圓筒21、22，并且起著支撐的作用，其內(nèi)部還可用于安裝由基座1引上來的機器人線纜。第一罩殼23與基座1的第二殼體15尺寸大小相一致，其包覆在腰部下圓筒22外，第二罩殼24包覆在肋板外，兩者共同構(gòu)成機器人的皮膚層。

參照圖6和圖7，大臂3是確定機器人末端運動空間范圍的一重要部件，其骨架層包括：上圓盤31、下圓盤32、中間桁架33，皮膚層為外殼34。上、下圓盤31、32均用于安裝RV減速器，并且上圓盤31與肘部4連接，下圓盤32與腰部2連接。中間桁架33連接在上、下圓盤31、32之間，其減輕了整個大臂3的重量，減小大臂3在運動過程中的振動影響，提高平穩(wěn)性，同時中間桁架33能夠保證大臂內(nèi)部有較大的空間，用于機器人的走線。由于大臂3是腰部2的負載，靈活性要求比較高，因此中間桁架33選用高強度低質(zhì)量的鋁合金材料。外殼34的形狀與骨架層的形狀相匹配，其包覆在骨架層外。

參照圖8和圖9，肘部4的骨架層包括肘部上圓筒41、肘部下圓筒42、送絲機安裝臺43。肘部上圓筒41用于安裝諧波減速器，與小臂5連接，肘部下圓筒42用于安裝RV減速器，與大臂3連接；肘部下圓筒42內(nèi)部開設(shè)有油封槽和孔用卡環(huán)槽。送絲機安裝臺43上開設(shè)有兩個螺紋孔44，用于固定機器人的送絲機，安裝臺的一側(cè)通過兩根桿件45支撐，避免四周的板狀結(jié)構(gòu)，減輕肘部零件的重量。送絲機安裝臺43的下方還可以存放機器人的線纜的接線頭。

參照圖10，小臂5的骨架層包括：小臂頭51和小臂桿52，皮膚層包括：小臂蓋53和小臂套54。小臂頭51為叉形結(jié)構(gòu)，其上安裝有電機和皮帶輪，并通過諧波減速器與腕部6連接。小臂桿52連接著肘部4和小臂頭51，其內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，便于機器人內(nèi)部走線，同時傳遞著機器人前半身所需的力矩、扭矩。小臂蓋53包覆在小臂頭51外，小臂套54包覆在小臂桿52外，兩者起著美化機器人外觀的作用。

參照圖11，腕部6為方錐型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部安裝著電機，并通過諧波減速器與機器人末端執(zhí)行器連接。

綜上所述，本發(fā)明的輕便型焊接機器人包括：基座、腰部、大臂、肘部、小臂和腕部，該六個部件依次通過減速器相互連接，并且均為皮膚骨架結(jié)構(gòu)，即內(nèi)部為骨架層，外部為皮膚層，通過皮膚包絡(luò)骨架的結(jié)構(gòu)，在保證剛度、強度足夠的前提下，大大減輕了焊接機器人的重量，提高了機器人運動的平穩(wěn)性，降低了機器人成本。