一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人

本发明涉及并联机器机构，具体涉及一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人。

背景技术：

1、在焊接作业生产线上，想要实现对物料的抓取和焊接作业，通常的做法是配备一个抓取机器人和焊接机器人，例如中国发明专利cn117483995a公开的一种大尺寸构件的自动焊接方法及自动焊接机器人系统，其进行焊接作业时，在焊接生产线上同时配备有抓取机器人和焊接机器人，所述抓取机器人与焊接机器人的拓扑结构相互独立，分别采用不同的主机进行控制，又例如中国发明专利cn111712346a公开了一种焊接设备，包括焊接机器人和抓取机器人，焊接机器人和抓取机器人分别通过不同的主机进行控制，焊接机器人与抓取机器人的拓扑结构相互独立。

2、常规焊接装置中，抓取机器人和焊接机器人的拓扑结构相互独立，并分别通过不同的主机进行控制，成本较高，且两个设备同时作业时，焊接作业生产线的占地面积较大。

技术实现思路

1、现有技术中存在的问题是：市面上焊接作业机器人，在不改变其拓扑结构的情况下，无法采用同一个主机交替实现3t和2t1r两种模式输出运动(例如焊接运动和抓取运动)。针对上述问题，本发明提供一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其包括抓取执行座、焊接执行座、复合支链和简单支链，所述抓取执行座上设置有夹爪机构，所述焊接执行座上设置有焊接机构，

2、所述复合支链包括第一支链组和第二支链组，

3、所述第一支链组包括依次串联且轴线互相平行的移动副一和三个转动副，所述移动副一位于底座上，移动副一的轴线与其运动方向一致，

4、所述第二支链组包括依次串联的移动副二和两个转动副，所述移动副二位于底座上，所述移动副二的轴线与其运动方向一致，移动副二与第二支链组上任意一个转动副的轴线互相垂直，第二支链组上任意两个转动副的轴线互相平行，

5、第一支链组与第二支链组远离底座一端端部的转动副通过输出杆串联连接，第一支链组与第二支链组形成空间七杆子子并联机构，

6、所述输出杆上串联有转动副一，转动副一与抓取执行座的一端连接，抓取执行座的另一端通过转动副二与焊接执行座的一端连接，所述转动副一与第一支链组上任意一个转动副的轴线互相平行，转动副一与移动副一的轴线互相平行，转动副一与移动副二的轴线平行，所述转动副一与第二支链组上任意一个转动副的轴线垂直，转动副一与转动副二的轴线互相平行，

7、所述简单支链包括依次串联且轴线互相平行的移动副三和三个转动副，所述移动副三位于底座上，

8、简单支链远离底座一端端部的转动副与焊接执行座的另一端连接，

9、转动副二与简单支链上任意一个转动副的轴线互相垂直，

10、所述移动副一、移动副二、移动副三为驱动副，在驱动副的作用下，抓取执行座实现模式输出运动，通过绕轴转动抓取物料，再通过沿轴和轴方向的二维移动，将物料送至焊接区，焊接执行座实现模式输出运动，通过绕轴、轴、轴三维移动，实现对物料的精准焊接作业。

11、优选地，所述第一支链组包括依次串联的移动副一、转动副三、转动副四和转动副五，

12、所述第二支链组包括依次串联的移动副二、转动副六和转动副七，转动副五与转动副七通过输出杆连接，

13、所述输出杆上串联有转动副一。

14、优选地，所述简单支链包括依次串联的移动副三、转动副八、转动副九、转动副十，所述转动副十与焊接执行座的一端连接。

15、优选地，所述夹爪机构为机械抓手。

16、优选地，所述焊接机构为激光焊接机。

17、优选地，还包括焊接作业生产线，

18、所述焊接作业生产线包括放料装置和传送装置，

19、所述传送装置上设置有辊筒，物料通过辊筒进行传送，

20、放料装置将物料送至传送装置的上方，夹爪结构通过绕轴转动抓取物料，夹爪结构再通过沿轴和轴方向的二维移动，将物料送至传送装置上的焊接区，夹爪机构停止工作，焊接机构开始工作，焊接机构通过绕轴、轴、轴三维移动，实现对物料的精准焊接作业。

21、本发明具有如下有益效果：

22、(1)本发明提供的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其可以交替实现抓取和焊接输出运动，抓取和焊接输出运动采用同一个主机同一套机器人拓扑结构实现，当抓取物料时，夹爪结构通过绕y轴转动抓取物料，夹爪结构再通过沿y轴和z轴方向的二维移动(2t1r模式输出运动)，将物料送至传送装置上的焊接区，当焊接物料时，夹爪机构停止工作，焊接机构开始工作，焊接机构通过绕x轴、y轴、z轴三维移动(3t输出模式运动)，实现对物料的精准焊接作业；

23、(2)本发明的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人轮换实现3t模式输出运动和2t1r模式输出运动，不需要采用两种机器人拓扑结构，结构更加简单，成本更低，占地面积小。

1.一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，包括抓取执行座(1)、焊接执行座(2)、复合支链(i)和简单支链(ii)，所述抓取执行座(1)上设置有夹爪机构，所述焊接执行座(2)上设置有焊接机构，

2.根据权利要求1所述的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，所述简单支链(ii)包括依次串联的移动副三(p3)、转动副八(r31)、转动副九(r32)、转动副十(r33)，所述转动副十(r33)与焊接执行座(2)的一端连接。

4.根据根据权利要求1所述的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，所述夹爪机构为机械抓手(7)。

5.根据权利要求1所述的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，所述焊接机构为激光焊接机(8)。

6.根据权利要求1所述的一种三自由度轮换输出模式焊接作业的机器人，其特征在于，