一種工業機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業自動化設備領域，具體涉及一種工業機器人。
【背景技術】
[0002]工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行。
[0003]1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念，1959年第一臺工業機器人在美國誕生，該工業機器人借助伺服技術控制機器人的關節，實現類似于人手的動作，現有的機器人差不多也采用這種控制方式，只是控制更復雜和精確，且越來越智能化。
[0004]工業機器人在工業生產中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業，或是危險、惡劣環境下的作業，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。而現在隨著中國人口紅利的逐漸下降，企業用工成本不斷上漲，工業機器人迎來了新的發展機遇。
[0005]在自動包裝行業，常見的工業機器人的種類有四軸和六軸，四軸的除了機身能以垂直軸轉動外，還可以完成手臂的前后移動，垂直的上下和垂直的旋轉，六軸的除了四軸的功能，還能完成上臂的轉動和擺動。當然還有其種類的軸數，可以適應更多的使用場合，但是這種機器人的驅動原理基本差不多，一般多為關節旋轉驅動，其有以下多個缺點:
[0006]I)實現機械手的水平和垂直運動，需要編程控制關節的旋轉運動，其算法非常復雜；
[0007]2)關節的旋轉運動帶動機械手的水平和垂直運動，往往還有運動盲區；
[0008]3)要使用2根或多根大尺寸的承載梁作為大臂，手臂重量重、運動慣量大，機器負載高，動作不夠靈敏；
[0009]4)需要采用昂貴的RV減速機或諧波減速機。
[0010]因此，設計一種新型的工業機器人，能更簡單的實現機械手的水平和垂直運動，減少運動盲區，降低手臂重量，降低成本，簡化結構，是本領域需要解決的技術問題。

【發明內容】

[0011]本發明要解決的技術問題:設計一種新型的工業機器人，能更簡單的實現機械手的水平和垂直運動，減少運動盲區，降低手臂重量，降低成本。
[0012]為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下:
[0013]一種工業機器人，包括基座、機身、大臂、上臂、手腕，所述機身能圍繞垂直軸相對基座轉動，所述機身設有兩個導軌，分別為水平方向的水平導軌和垂直方向的垂直導軌，所述水平導軌和垂直導軌均設有滑塊，分別為滑塊一和滑塊二 ；所述水平導軌內設有可在所述水平導軌內做水平移動并驅動滑塊一的水平驅動軸，所述垂直導軌內設有可在所述垂直導軌內做垂直移動并驅動滑塊二的垂直驅動軸；所述大臂距其最下端一預設距離的部位通過水平銷軸一鉸接到所述滑塊一，其上端通過水平銷軸二與所述上臂鉸接；所述上臂一端安裝有所述手腕，為手腕端，另一端通過水平銷軸三鉸接有只承受拉力的拉桿，為拉桿端，所述拉桿端到所述大臂的距離小于所述手腕端到所述大臂的距離；所述拉桿上端鉸接到所述上臂，下端通過水平銷軸四鉸接到所述滑塊二；所述拉桿和大臂之間設有連桿，所述連桿一端通過水平銷軸五鉸接到所述大臂下端，另一端鉸接到所述水平銷軸四，所述連桿到所述水平銷軸一的距離小于所述上臂到所述水平銷軸一的距離。
[0014]優選的，所述手腕中心設有垂直軸，所述手腕能以所述垂直軸為中心旋轉。
[0015]優選的，所述手腕通過小臂連接在所述上臂上，所述小臂能以所述上臂的軸線轉動。
[0016]優選的，所述手腕通過水平銷軸六鉸接在所述小臂上，所述手腕能基于所述水平銷軸六擺動。
[0017]優選的，所述水平導軌和垂直導軌均為直線導軌。
[0018]優選的，所述水平驅動軸和垂直驅動軸均設有與其配合的絲桿，所述絲桿連接到電機的輸出軸。
[0019]優選的，所述電機為一種伺服電機。
[0020]優選的，所述絲杠為一種滾珠絲杠。
[0021]通過上述技術方案，本發明提供的一種工業機器人，通過在機身上設置水平驅動軸和垂直驅動軸來驅動機械手的水平和垂直運動，具體是水平驅動軸鉸接在大臂上，垂直驅動軸分別通過連桿和拉桿連接到大臂和上臂，連桿、拉桿、大臂和上臂的一部分構成了一個四條邊可以相互轉動的平行四邊形，也就能帶動上臂及上臂上的手腕做水平或垂直運動(類似于放大尺的原理)，運動盲區小。水平驅動軸和垂直驅動軸的運動軌跡是直線，給驅動的伺服電機的編程帶來了便利。從受力情況看，拉桿承受了很大的拉力，大大減輕了大臂的受力情況，可以減小大臂的橫截面面積，使大臂重量更輕，而且也不必使用兩根或多根大臂，簡化了結構。其有益效果是:能更簡單的實現機械手的水平和垂直運動，減少運動盲區，降低手臂重量，簡化結構，降低成本。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發明實施例所公開的一種工業機器人的示意圖；
[0024]圖2為本發明實施例所公開的一種工業機器人在提升重物的示意圖(相比圖1略有簡化)；
[0025]圖3本發明實施例所公開的一種工業機器人在將重物放到低處的示意圖(相比圖1略有簡化)。
[0026]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0027]1.基座2.機身21.水平導軌211.水平驅動軸22.垂直導軌221.垂直驅動軸3.大臂4.上臂41.小臂42.手腕5.連桿6.拉桿71.水平銷軸一 72.水平銷軸二73.水平銷軸三74.水平銷軸四75.水平銷軸五76.水平銷軸六8.重物。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029]本發明的原理是:通過在機身上設置水平驅動軸和垂直驅動軸來驅動機械手的水平和垂直運動，具體是水平驅動軸鉸接在大臂上，垂直驅動軸分別通過連桿和拉桿連接到大臂和上臂，連桿、拉桿、大臂和上臂的一部分構成了一個四條邊可以相互轉動的平行四邊形，也就能帶動上臂及上臂上的手腕做水平或垂直運動(類似于放大尺的原理)，運動盲區小。水平驅動軸和垂直驅動軸的運動軌跡是直線，給驅動的伺服電機的編程帶來了便利。從受力情況看，拉桿承受了很大的拉力，大大減輕了大臂的受力情況，可以減小大臂的橫截面面積，使大臂重量更輕，而且也不必使用兩根或多根大臂，簡化了結構。
[0030]實施例:
[0031]如圖1-3所示，一種工業機器人，包括基座1、機身2、大臂3、上臂4、手腕42，機身2能圍繞垂直軸相對基座I轉動，機身設有兩個導軌，分別為水平方向的水平導軌21和垂直方向的垂直導軌22，水平導軌21和垂直導軌22均設有滑塊，分別為滑塊一和滑塊二(未在圖中示出);水平導軌內設有可在水平導軌內做水平移動并驅動滑塊一的水平驅動軸211，垂直導軌內設有可在垂直導軌內做垂直移動并驅動滑塊二的垂直驅動軸221 ;大臂3距其最下端一預設距離的部位通過水平銷軸一 71鉸接到滑塊一，其上端通過水平銷軸二 72與上臂4鉸接；上臂4 一端安裝有手腕42，為手腕端，另一端通過水平銷軸三73鉸接有