一种6自由度关节型折弯专用机器人专利检索-工业机器人机器人人工智能专利检索查询-专利查询网

一种6 自由度关节型折弯专用 机器人

阅读：0发布：2022-05-11

专利汇可以提供一种6 自由度关节型折弯专用机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种6 自由度关节型折弯专用机器人，包括底座、转座、大臂、小臂和手腕部件。其特征是：J2轴轴线至底座底面的距离尽量降低，J2轴相对于转座外延，J3轴的电机设置在大臂的外侧，J4轴相对于J1轴轴线偏置设置。J3轴至J5轴的间距相对加长，J2轴至J3轴的长度相对缩短。手腕部件为单支撑结构，尺寸尽可能缩小。本实用新型机器人的结构尺寸设计，解决了通用工业机器人在折弯应用中的各种弊端，如垫高折弯机、挖地坑、机器人跟随速度偏低、钣金和机器人本体干涉区域较大等，不需要对客户车间结构进行大量改造,降低了折弯机在安装过程中的较平调整难度。，下面是一种6 自由度关节型折弯专用机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种6 自由度关节型折弯专用机器人，包括底座（1）、转座（8）、大臂（6）、小臂（3）和手腕部件（4），以及J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴和J6轴；转座安装在底座上，大臂安装在转座前端部，小臂安装在大臂前端部，手腕部件安装在小臂前端部，J1轴是底座转轴，J2轴是转座转轴， J3轴是大臂转轴，J4轴是小臂转轴，J5轴和J6轴是手腕部件转轴，J5轴和J6轴相互垂直；其特征是：
J2轴轴线至底座底面的距离L1=300mm～400mm， J1轴J2轴间距L2=400mm～550mm；
J3轴的电机（2）设置在大臂（6）的外侧，J4轴相对于J1轴轴线偏置设置，偏置距L3=50mm～100mm；J3轴至J5轴的间距L4为1300mm～1500mm，J2轴至J3轴的长度L5为500mm～700mm。
2.根据权利要求1所述的6自由度关节型折弯专用机器人，其特征是：所述手腕部件（4）为单支撑结构，手腕部件长度L6为200mm～300mm。
3.根据权利要求1所述的6自由度关节型折弯专用机器人，其特征是：所述J4轴相对于J1轴轴线偏置的偏置距L3=70mm。
4.根据权利要求1所述的6自由度关节型折弯专用机器人，其特征是：所述J3轴至J5轴的间距L4=1455mm。
5.根据权利要求1所述的6自由度关节型折弯专用机器人，其特征是：所述J2轴至J3轴的长度L5=610mm。

说明书全文

一种6自由度关节型折弯专用 机器人

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种折弯专用机器人，具体说是一种6自由度关节型折弯专用机器人，属于钣金自动化设备技术领域。

背景技术

[0002] 随着钣金自动化行业的迅速发展，钣金自动折弯逐渐代替过去的手工扶持操作，从而大大提高了生产效率，并进一步保障了生产人员的人身安全。

[0003] 目前，应用最多的是采用6关节通用工业机器人配合折弯机进行联合跟随折弯，随着钣金尺寸的扩大化（200mm×200mm→2500mm×1250mm），通用工业机器人越来越难以兼顾钣金折弯领域，特别是机器人各轴杆长参数配比不够合理，导致通用工业机器人在折弯应用中出现了诸多弊端，如垫高折弯机、挖地坑、机器人跟随速度偏低、钣金和机器人本体干涉区域较大等，不得不对客户的车间进行一定量的改造；此外，还有一种折弯辅助设备采用的是横梁式结构，工厂中使用的也较多，但是该设备占用空间体积大，拆迁不便。

[0004] 一般情况下，6关节工业机器人包括底座、转座、大臂、小臂部件和手腕部件等基本组成部分，各部分的结构尺寸共同构成了机器人的关节杆长。

[0005] 在钣金折弯应用中，通用6关节工业机器人最大的弊端是各轴杆长配比不够合理，其小臂部件杆长与手腕部件杆长之和与大臂杆长之比通常介于1.1～1.2之间。

[0006] 以50KG负载通用工业机器人为例，其小臂部件杆长与手腕部件杆长之和（有效杆长）与大臂杆长之比为977.4/850≈1.15。在折弯大尺寸钣金（2500mm×1250mm）时，如果机器人和折弯机都采用地面固定，那么，大尺寸钣金（2500mm×1250mm）将很难避免与机器人本体发生干涉。因此，现实工作中应用最多的一种方案是在机器人下面挖地坑，将机器人底座设置于地坑底部，以降低机器人高度的方式来适应折弯机。该方案的弊端是：①对客户车间改造工程量较大，提高了项目成本；②钣金成品件码垛高度大大降低，托盘周转次数额外增多。另一种常用的方案是垫高折弯机，在折弯机下面设置支座，以增高折弯机高度的方式来适应机器人1，如图5所示。该方案的弊端是：①增加了折弯机（3）的安装调整工作量，提高了项目成本；②增高了折弯机（3）的下模高度，不便于人工扶持折弯。实用新型内容

[0007] 本实用新型所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种6自由度关节型折弯专用机器人，主要针对各轴杆长参数和结构形式进行改进，可以适用于大尺寸钣金折弯。

[0008] 本实用新型提出的6自由度关节型折弯专用机器人，包括底座、转座、大臂、小臂和手腕部件，以及J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴和J6轴。转座安装在底座上，大臂安装在转座前端部，小臂安装在大臂前端部，手腕部件安装在小臂前端部，J1轴是底座转轴，J2轴是转座转轴， J3轴是大臂转轴，J4轴是小臂转轴，J5轴和J6轴是手腕部件转轴，J5轴和J6轴相互垂直。其特征是：

[0009] J2轴轴线至底座底面（地面）的距离L1为300mm～400mm， J1轴J2轴间距L2为400mm～550mm。

[0010] J3轴的电机设置在大臂的外侧（远离J1轴的一侧），J4轴相对于J1轴轴线偏置设置，偏置距L3为50mm～100mm，优选为70mm；J3轴至J5轴的间距L4为1300mm～1500mm，优选为1455mm，J2轴至J3轴的长度L5为500mm～700mm，优选为610mm。

[0011] 手腕部件为单支撑结构，手腕部件长度L6为200mm～300mm。

[0012] 相对于现有技术方案，本发明的主要优点和有益效果如下：

[0013] 本实用新型机器人的结构尺寸设计，解决了通用工业机器人在折弯应用中的各种弊端，如垫高折弯机、挖地坑、机器人跟随速度偏低、钣金和机器人本体干涉区域较大等，不需要对客户车间结构进行大量改造, 降低了折弯机在安装过程中的较平调整难度。经济性和可靠性高，使用成本较低。附图说明

[0014] 图1为本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人的结构示意图（正视）。

[0015] 图2是本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人的结构示意图（俯视）。

[0016] 图3为本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人的立体示意图。

[0017] 图4为本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人的立体示意图。

[0018] 图5为本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人工作状态示意图（折弯中）。

[0019] 图6为本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人工作状态示意图（折弯前）。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。实施例

[0021] 如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型6自由度关节型折弯专用机器人，安装方式为地面安装，最大折弯钣金规格为2500mm×1250mm×2mm，最大跟随角度为75°。其主体结构包括底座1、转座8、大臂6、小臂3和手腕部件4，以及J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴和J6轴。转座安装在底座上，大臂安装在在转座前端部，小臂安装在大臂前端部，手腕部件安装在小臂前端部，J1轴是底座转轴，J2轴是转座转轴， J3轴是大臂转轴，J4轴是小臂转轴，J5轴和J6轴是手腕部件转轴，J5轴和J6轴相互垂直。其中J1轴电机12、J2轴电机9和J3轴电机2外置于机器人本体，J4轴电机10、J5轴电机11和J6轴电机5内置于机器人本体，机器人性能参数见表1。

[0022] 表1 机器人性能参数

[0023]

[0024] 相对于通用工业机器人，本实用新型主要针对各轴杆长参数和结构形式进行重点考虑。

[0025] 为了适应折弯机16的工作高度H，平均950mm，需将J2轴轴线至底座底面（地面）的距离尽量降低，本实施例为L1=356mm。因此，在保证内部走线空间和J1轴运动范围的情况下底座1和转座8降低高度，且转座8对应的J2轴轴线要外延（J1轴J2轴间距L2）500mm。

[0026] 为保证J2轴的负向运动范围，避免出现结构干涉，将J3轴电机2设置在大臂6的外侧，同时J4轴相对于J1轴轴线偏置设置，偏置距L3=70mm。此外，大尺寸钣金，2500mm×1250mm，在折弯时极易与J3轴干涉，因此J3轴至J5轴的杆长尺寸要加大，选择J3轴至J5轴的间距L4=1455mm，J2轴至J3轴的杆长尺寸要减小，选择J2轴至J3轴的长度L5=610mm。

[0027] 为确保折弯小尺寸钣金（200mm×200mm）时手腕部件4与折弯机16不干涉，需将手腕部件4设置为单支撑结构，并尽可能缩小其尺寸，本实施例选择手腕部件长度L6=214mm。

[0028] J4～J6 轴的全部管线7通过小臂部件3和手腕部件4内部，一端固定于小臂关节13，另一端固定于折弯抓手14，有助于保护管线7，并起到一定美化整机布局的作用。

[0029] J1～J6轴全部采用高效率传动装置，在折弯跟随过程中能够大大提高整体的折弯速度。

[0030] 通过模拟分析和迭代计算，在折弯跟随过程中，当小臂部件8杆长与手腕部件9杆长之和与大臂7杆长之比X/Y≈2.3～2.4时，可以较好的避免大尺寸钣金（2500mm×1250mm）与机器人1本体发生干涉。经分析对比，基于大尺寸钣金（2500mm×1250mm）和相应工作抓手的尺寸和质量（约80KG），在不挖地坑和垫高折弯机3的情况下，当L4=1455mm、L5=610mm、L2=500mm、L1=356mm时，可以较好的满足实际使用。

标题	发布/更新时间	阅读量
工业机器人清洗设备	2020-05-30	3
点标机	2021-07-05	2
一种自动化单元自适应检测装置	2022-10-16	3
的处理器(20)进行配置以控制该操作人员控制用于提供触觉反馈的呈现的方法，工业机器设备(4)以控制该呈现设备(52)在出现事件集合人系统和便携式操作人员控制设备时提供触觉反馈指示，并且选择用于操作人员控	2021-10-29	0
用于工业机器人的减速机	2020-07-02	4
一种基于工业机器人手机壳打磨工作站	2020-10-24	4
用于冷凝管与翅片装配连接的胀管设备	2021-07-13	3
多视觉空瓶检测机器人	2022-08-12	2
一种上下料工业机器人	2020-08-27	5
一种工业机器人运动控制装置	2021-03-28	4

一种6自由度关节型折弯专用机器人

一种6自由度关节型折弯专用机器人

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：

一种6 自由度关节型折弯专用机器人