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一种用于加强关节机器人负重能力的装置及其控制方法与流程

花匠小妙招
2025-01-05 02:57

本发明涉及一种关节机器人，特别涉及一种用于加强关节机器人负重能力的装置及其控制方法，属于关节机器人技术领域。

背景技术：

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一；适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，例如自动装配、喷漆、搬运和焊接等工作；其按照关节机器人的构造分类为五轴和六轴关节机器人、托盘关节机器人和平面关节机器人，其具有很高的自由度，5～6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作，提高生产效率，可控制的错误率，代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作，比如，汽车外壳点焊；由于关节机器人所处的工作环境比较复杂，因此，要求其负重能力比较好，现有的关节机器人负重能力只能通过调节动力机构力度来实现整体调节，但其整机需要修改，且其容易造成侧翻或者损坏导轨。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种用于加强关节机器人负重能力的装置及其控制方法，能够避免发生侧翻，且能够提高关节机器人负重能力。

(二)技术方案

本发明的用于加强关节机器人负重能力的装置，包括关节旋转轴负重单向运动装置和承重底盘配重装置，所述关节旋转轴负重单向运动装置包括与关节机器人旋转轴外侧安装的内齿轮件，及与关节机器人旋转轴安装，且设置于内齿轮件内侧的中间齿轮件，及设置于中间齿轮件内侧的外齿轮件；所述中间齿轮件外侧和内侧均设置有啮合齿轮槽；所述外齿轮件与主动电机配合安装；所述承重底盘配重装置包括与承重底盘一侧安装的磁块；所述磁块与关节机器人桁架导轨平行；所述磁块正下方设置有强力电磁条；所述电磁条通过调流装置连接到电源；所述调流装置连接控制装置；所述控制装置连接主动电机。

进一步地，所述控制装置连接到关节机器人主控电路。

进一步地，所述主动电机通过支架安装于对应旋转轴靠近承重底盘一侧的关节上。

上述用于加强关节机器人负重能力装置，其控制方法，包括如下步骤：

第一步，抓取工件，通过关节机器人主控电路给伺服电机一个预输入信号，伺服电机带动旋转轴进行动作，并通过夹持装置夹持工件；旋转轴旋转，带动中间齿轮件，此时中间齿轮件和外齿轮件处于随动状态；

第二步，配重，当完成工件夹持后，通过控制装置给调流电路一个相应的电流；电磁条对应电流流过后，形成一个与磁块相互作用的磁场；其可根据工件重量及工件处于哪一侧进行实时电流方向和电流大小数据预输入，完成配重；

第三步，提料和放料，通过关节机器人主控电路分别给伺服电机和控制装置一个预输入信号，伺服电机带动旋转轴进行动作，同时控制装置给主动电机一个预输入信号，其与伺服电机同时动作；中间齿轮件沿内齿轮件作圆周运动，主动电机带动的外齿轮件与中间齿轮件方向一致；完成提料和放料。

有益效果

与现有技术相比，本发明用于加强关节机器人负重能力的装置，其关节旋转轴负重单向运动装置在空载时，处于随动状态，当承受负载时，其主动电机带动外齿轮件动作，其既能够防止旋转轴突变，又能对中间齿轮件进行限位，采用垫高累加的方式，提高伺服电机的拖载能力，其承重底盘通过配重装置进行配重，其能够给底盘一侧提供拉力或托力；可根据具体场合进行控制。

附图说明

图1是本发明的关节旋转轴负重单向运动装置结构示意图；

图2是本发明的承重底盘配重装置结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明用于加强关节机器人负重能力的装置，包括关节旋转轴负重单向运动装置1和承重底盘配重装置2，所述关节旋转轴负重单向运动装置1包括与关节机器人旋转轴外侧安装的内齿轮件3，及与关节机器人旋转轴安装，且设置于内齿轮件内侧的中间齿轮件4，及设置于中间齿轮件内侧的外齿轮件5；所述中间齿轮件4外侧和内侧均设置有啮合齿轮槽(未图示)；所述外齿轮件5与主动电机6配合安装；所述承重底盘配重装置2包括与承重底盘一侧安装的磁块7；所述磁块7与关节机器人桁架导轨平行；所述磁块7正下方设置有强力电磁条8；所述电磁条8通过调流装置(未图示)连接到电源；所述调流装置连接控制装置(未图示)；所述控制装置连接主动电机6。

所述控制装置连接到关节机器人主控电路。

所述主动电机6通过支架安装于对应旋转轴靠近承重底盘一侧的关节上。

上述用于加强关节机器人负重能力装置，其控制方法，包括如下步骤：

本发明用于加强关节机器人负重能力的装置，其关节旋转轴负重单向运动装置在空载时，处于随动状态，当承受负载时，其主动电机带动外齿轮件动作，其既能够防止旋转轴突变，又能对中间齿轮件进行限位，采用垫高累加的方式，提高伺服电机的拖载能力，其承重底盘通过配重装置进行配重，其能够给底盘一侧提供拉力或托力；可根据具体场合进行控制。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。