技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种搬运装置，尤其是一种五轴搬运机器人。
背景技术
[0002] 在石材切割加工成板材的生产过程中，经常需要将生产线上平放的板材取下并侧立在旁，或者将竖直布置的板材翻转到
水平布置的状态并进行码垛，总之，在板材生产、后续的运输和存储等过程中，都有可能需要平拿侧放、取放、翻转板材并按特定的方位、
角度进行码垛。目前，上述平拿、侧放、翻转及码垛动作通常依靠人工完成，生产效率相对较低，部分企业采用了专用的翻面装置配合现有的码垛装置来完成上述动作，由于需要两套装置进行配合，占地面积相对较大。
[0003] 此外，随着多轴机械手技术的不断提升，目前市场上的多轴机械手理论上也可以通过在多轴机械手的执行端安装夹持装置来代替人工完成上述动作，且占地面积相对较小，但实际生产中却不见应用，其主要原因在于，现有的多轴机械手在执行平拿、侧放、翻转板材的动作时，需要多个
电机联动才能够实现，控制系统较为复杂，成本相对较高；同时，现有的多轴机械手中，各轴的
驱动电机通常直接安装在各轴所在的关节上，增加了各关节的负载，能耗相对较大，且
稳定性相对较差。
[0004] 有鉴于此，本
申请人对五轴搬运机器人的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种生产效率相对较高、占地面积相对较小且成本相对较低的五轴搬运机器人。
[0006] 为了实现上述目的，本
发明采用如下技术方案：
[0007] 一种五轴搬运机器人，包括
机器人本体、安装在所述机器人本体上的角度调节组件和安装在所述角度调节组件上的
吸附组件，所述机器人本体具有腕部关节和转动连接在所述腕部关节上的执行关节，所述执行关节和所述腕部关节之间的转动连接轴和所述执行关节的中
心轴同轴布置，所述角度调节组件包括固定连接在所述执行关节上的T形架、固定连接在所述T形架上的调节电机以及传动连接在所述调节电机的
输出轴上的角形架，所述调节电机的输出轴和所述执行关节的中心轴垂直布置，所述角形架具有相互垂直布置的连接板和安装板，所述连接板和所述调节电机的输出轴垂直布置，所述吸附组件包括固定连接在所述安装板上的吸附架和一个以上安装在所述吸附架上的
吸盘，所述吸盘的吸附面与所述调节电机的输出轴平行布置。
[0008] 作为本实用新型的一种改进，所述吸盘有多个，各所述吸盘的吸附面位于同一平面上。
[0009] 作为本实用新型的一种改进，所述机器人本体还具有
基座、转动连接在所述基座上的水平旋转台、一端转动连接在所述水平旋转台上的
支撑臂、转动连接在所述支撑臂另一端上的活动臂、用于驱动所述水平旋转台转动的第一电机、用于驱动所述支撑臂转动的第二电机、用于驱动所述活动臂转动的第三电机、用于驱动所述腕部关节转动的第四电机和用于驱动所述执行关节转动的第五电机，所述腕部关节转动连接在所述活动臂的一端，所述水平旋转台和所述支撑臂之间的转动连接轴、所述支撑臂和所述活动臂之间的转动连接轴以及所述活动臂和所述腕部关节之间的转动连接轴相互平行布置。
[0010] 作为本实用新型的一种改进，所述活动臂远离所述腕部关节的一端转动连接有第一
连杆，所述第三电机的输出轴上传动连接有第一摆臂，所述第一连杆远离所述活动臂的一端和所述第一摆臂远离所述第三电机的一端相互转动连接，所述支撑臂位于所述第一连杆和所述腕部关节之间。
[0011] 作为本实用新型的一种改进，所述支撑臂远离所述水平旋转台的一端还转动连接有肘部关节，所述肘部关节的两端分别转动连接有第二连杆和第三连杆，所述第四电机的输出轴上传动连接有第二摆臂，所述第二连杆远离所述肘部关节的一端和所述第二摆臂远离所述第四电机的一端转动连接，所述第三连杆远离所述肘部关节的一端与所述腕部关节转动连接，所述支撑臂位于所述第二连杆和所述第三连杆之间，且所述第三连杆和所述腕部关节之间的转动连接轴与所述活动臂和所述腕部关节之间的转动连接轴相互平行布置。
[0012] 作为本实用新型的一种改进，所述活动臂和所述支撑臂之间的转动连接轴与所述肘部关节和所述支撑臂之间的转动连接轴同轴布置。
[0013] 作为本实用新型的一种改进，所述调节电机、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机和/或所述第五电机的输出轴上连接有内摆线少齿差关节减速器。
[0014] 采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
[0015] 1、通过设置角度调节组件，利用角度调节组件的角形架使得被吸附在吸附组件上的板材可以绕着调节电机的输出轴转动，进而实现板材的平拿、侧放、翻转，生产效率相对较高，同时由于两套装置配合使用，占地面积相对较小，此外，板材的翻转动作仅需调节电机独立驱动，可简化控制系统，降低成本。
[0016] 2、通过设置吸附组件，以
真空吸附的方式实现板材的取放，与传统采用机械夹持的方式相比，不易损伤板材，且所需要的操作空间相对较小。
[0017] 3、通过采用第一连杆带动活动臂动作，采用第二连杆和第三连杆带动腕部关节动作，可将对应的电机设置在靠近基座的
位置处，降低各个臂和各关节的负载，有助于提升机器人本体的负载能
力，同时稳定性相对较高。
[0018] 4、通过采用内摆线少齿差关节减速器，有效提高机器人本体的运动
精度。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型五轴搬运机器人的结构示意图，图中省略吸附组件；
[0020] 图2为本实用新型五轴搬运机器人另一视角的结构示意图，图中省略机器人本体的部分零部件。
[0021] 图中标示对应如下：
[0022] 10-机器人本体； 11-腕部关节；
[0023] 12-执行关节； 13-基座；
[0024] 14-水平旋转台； 15-支撑臂；
[0025] 16-活动臂； 17-第一电机；
[0026] 18-第五电机； 19-第一连杆；
[0027] 20-角度调节组件； 21-T形架；
[0028] 22-调节电机； 23-角形架；
[0029] 24-连接板； 25-安装板；
[0030] 30-吸附组件； 31-吸附架；
[0031] 32-吸盘； 41-第一摆臂；
[0032] 42-肘部关节； 43-第二连杆；
[0033] 44-第三连杆； 45-第二摆臂。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图和具体
实施例对本发明做进一步的说明。
[0035] 如图1-图2所示，本实施例提供的五轴搬运机器人，包括机器人本体10、安装在机器人本体10上的角度调节组件20和安装在角度调节组件20上的吸附组件30，其中，机器人本体10具有腕部关节11和转动连接在腕部关节11上的执行关节12，该执行关节12和腕部关节11之间的转动连接轴和执行关节12的中心轴同轴布置，即执行关节12可绕其中心轴自转。需要说明的是，本实施例提及的转动连接都是指两个部件或两个零件之间通过一个转动轴连接在一起，连接后两个部件或两个零件之间可相对转动。
[0036] 机器人本体10还具有基座13、转动连接在基座13上的水平旋转台14、一端转动连接在水平旋转台14上的支撑臂15、转动连接在支撑臂15另一端上的活动臂16、用于驱动水平旋转台14转动的第一电机17、用于驱动支撑臂15转动的第二电机(图中未示出)、用于驱动活动臂16转动的第三电机(图中未示出)、用于驱动腕部关节11转动的第四电机(图中未示出)和用于驱动执行关节12转动的第五电机18，其中，第二电机设置在水平旋转平台14上，第三电机和第四电机都设置在支撑臂15靠近水平旋转平台14的位置处，而腕部关节11则转动连接在活动臂16的一端。基座13可固定连接在地面上，水平旋转台14和支撑臂15之间的转动连接轴、支撑臂15和活动臂16之间的转动连接轴以及活动臂16和腕部关节11之间的转动连接轴相互平行布置，即支撑臂15、活动臂16、腕部关节11和执行关节12位于同一平面上。
[0037] 活动臂16远离腕部关节11的一端转动连接有第一连杆19，且活动臂16在其中部位置或靠近第一连杆19的位置与支撑臂15转动连接，即支撑臂15位于第一连杆19和腕部关节11之间。此外，第三电机的输出轴上传动连接有第一摆臂41，第一连杆19远离活动臂16的一端和第一摆臂41远离第三电机的一端相互转动连接，活动臂16、支撑臂15、第一连杆19和第一摆臂41可共同构成一个平行四边形结构，通过第三电机驱动第一摆臂41摆动，带动活动臂16以支撑臂15为
支点摆动，进而实现执行关节12的上下运动。
[0038] 支撑臂15远离水平旋转台14的一端还转动连接有肘部关节42，该肘部关节42的两端分别转动连接有第二连杆43和第三连杆44，中部位置与支撑臂15转动连接，且该肘部关节42上的三个转动连接轴呈品字形布置，即支撑臂15位于第二连杆43和第三连杆44之间，且第三连杆44和腕部关节11之间的转动连接轴与活动臂16和腕部关节11之间的转动连接轴相互平行布置。此外，第四电机的输出轴上传动连接有第二摆臂45，第二连杆43远离肘部关节42的一端和第二摆臂45远离第四电机的一端转动连接，第三连杆44远离肘部关节42的一端与腕部关节11转动连接，这样，通过第四电机驱动第二摆臂45摆动，第二摆臂45通过第二连杆43拉动或推动肘部关节42以支撑臂15为支点摆动，肘部关节42则通过第三连杆44带动腕部关节11转动，进而实现执行关节12在竖直平面上转动。
[0039] 优选的，在本实施例中，活动臂16和支撑臂15之间的转动连接轴与肘部关节42和支撑臂15之间的转动连接轴同轴布置。腕部关节11与执行关节12、活动臂16和第三连杆44连接的三个连接点之间的连线(该连线及下文提及的各连线都为虚拟的线)可形成一个稳定的三角形结构，肘部关节42与第三连杆44、活动臂16和第二连杆43连接的三个连接点之间的连线也可以形成一个稳定的三角形结构；第三连杆44两端的连接点之间的连线和活动臂16两端的连接点之间的连线相互平行布置，且第三连杆44两端的连接点和活动臂16两端的连接点可通过连线连接形成一个稳定的平行四边形结构，支撑臂15两端的连接点之间的连线、第二连杆43两端的连接点之间的连线和第一连杆19两端的连接点之间的连线相互平行布置，且支撑臂15两端的连接点和第二连杆43两端的连接点可通过连线连接形成一个稳定的平行四边形结构，支撑臂15两端的连接点和第一连杆19两端的连接点也可通过连线连接形成一个稳定的平行四边形结构，这样，可确保多关节加工装置10具有较稳定的结构，能够承受较大的负载，而且只要保持第二连杆43不同，就可以确保腕部关节11与执行关节12相对于水平面的角度始终不变。
[0040] 角度调节组件20包括固定连接在执行关节12上的T形架21、固定连接在T形架21上的调节电机22以及传动连接在调节电机22的输出轴上的角形架23，其中调节电机22的输出轴和执行关节12的中心轴垂直布。角形架23具有相互垂直布置的连接板24和安装板25，连接板24和调节电机22的输出轴垂直布置，并与调节电机22传动连接。
[0041] 优选的，在本实施例中，调节电机22、第一电机17、第二电机、第三电机、第四电机和/或第五电机18的输出轴上连接有可从市场上直接购买获得的内摆线少齿差关节减速器，即对应的电机通过内摆线少齿差关节减速器和对应的部件实现传动连接，这样有利于提高动作精度。
[0042] 吸附组件30包括固定连接在安装板25上的吸附架31和一个以上的安装在吸附架31上的吸盘32，吸盘32的吸附面与调节电机22的输出轴平行布置，在本实施例中，吸盘32有多个，各吸盘32的吸附面位于同一平面上，当然，各吸盘32需要与外部真空抽气设备连接。
需要说明的是，此处的吸附面是指吸盘32吸附在板材上后，板材朝向吸盘32的一侧所处的平面。
[0043] 上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据
现有技术可以对本发明做出各种
变形，这些都属于本实用新型的保护范围。
