本实用新型涉及六轴机器人技术领域，具体为一种高自由度六轴机器人。
背景技术：
伴随着工业自动化进程的发展，将工作环境恶劣、工作内容枯燥的岗位让位给自动化机械已经成为了时代的主流，六轴关节式机器人由于在三维空间内拥有较高的自由度已经成为了一种广泛应用的自动化机器人类型，但现有的六轴关节式机器人由于机械臂的限制，只能够在极小的工作范围内才拥有六种自由度，而当臂部和腰部伸展到极限时，六轴机械人的腕部灵活度不够，工作范围小，如果工件的加工位置出现在局部折凹等复杂形状上时，腕部操作的工作部件很难以正确的角度进行工作，故亟需设计一种末端具有更高自由度，能够在小范围内进行角度调整的新型六轴机器人，基于此，本实用新型设计了一种高自由度六轴机器人，以解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种高自由度六轴机器人，以解决上述背景技术中提出的现有六轴机器人末端不够灵活的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高自由度六轴机器人，包括六轴机器人本体、带劲法兰和换向连接装置，所述带劲法兰通过螺栓螺母组件安装在六轴机器人本体的末端安装座上，所述带劲法兰与换向连接装置固定连接，所述换向连接装置包括与带劲法兰端部固定的圆孔板，所述圆孔板的中央空腔内固定有伺服电机，所述伺服电机的电机轴外壁与壳体之间安装有旋转电接头，所述旋转电接头的转动体外壁固定有托板，所述伺服电机的电机轴端部同轴固定有传动轴，所述传动轴的外壁通过轴承连接有矩形盒，所述矩形盒的外壁后表面两侧与托板通过连杆连接，所述传动轴的外端固定套接有位于矩形盒内腔的主动锥形齿轮，所述矩形盒的外壁上下表面均通过轴承相对安装有方孔管，所述方孔管的外端水平固定有摇杆，两组所述摇杆的外端安装有卡罩，所述卡罩的上表面中央固定有连接法兰，所述方孔管的内腔滑动插接有方柱，所述方柱的外端通过单向轴承固定有从动锥形齿轮，两组所述单向轴承的转动方向相反，所述从动锥形齿轮与主动锥形齿轮啮合，所述从动锥形齿轮的内壁同轴安装有滑块和圆轨道，所述滑块滑动连接在圆轨道内腔，所述矩形盒的内壁上下均关于方柱中心对称安装有一对电插锁，所述电插锁的插销端部通过滑块与圆轨道连接，所述伺服电机和四组电插锁通过定时器和继电器控制电路与市电连接。
进一步的，所述带劲法兰的外壁设置有贯穿通孔和肋板，所述贯穿通孔和肋板交错呈圆形分布。
进一步的，所述托板呈圆形且边缘和圆孔板的表面之间通过中心对称的一对f型卡块限位。
进一步的，所述卡罩的端口呈缩口状。
进一步的，所述圆轨道的内腔填充有润滑脂。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在现有的六轴机器人本体的安装座上通过带劲法兰安装换向连接装置，换向连接装置用于安装钻机、机械手等部件，换向连接装置中通过伺服电机驱动托板、矩形盒、连杆、摇杆、卡罩和方孔管组成的整体转动，进而使与连接法兰连接的钻机、机械手等部件在六轴机器人本体旋转时可以再次自转，同时利用电插锁得电伸长，使从动锥形齿轮与主动锥形齿轮啮合，利用方柱和方孔管使摇杆转动，进而卡罩可偏转，提高与连接法兰连接的钻机、机械手等部件的转动灵活性，该装置操作方便，具有市场推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为图1中换向连接装置结构示意图；
图3为图2中矩形盒内部结构示意图；
图4为本实用新型继电器控制电路原理图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-六轴机器人本体，2-带劲法兰，3-换向连接装置，300-圆孔板，301-伺服电机，302-托板，303-传动轴，304-矩形盒，305-连杆，306-主动锥形齿轮，307-摇杆，308-卡罩，309-连接法兰，310-方孔管，311-方柱，312-从动锥形齿轮，313-电插锁。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种高自由度六轴机器人，包括六轴机器人本体1、带劲法兰2和换向连接装置3，带劲法兰2通过螺栓螺母组件安装在六轴机器人本体1的末端安装座上，带劲法兰2与换向连接装置3固定连接，换向连接装置3包括与带劲法兰2端部固定的圆孔板300，圆孔板300的中央空腔内固定有伺服电机301，伺服电机301的电机轴外壁与壳体之间安装有旋转电接头，旋转电接头的转动体外壁固定有托板302，伺服电机301的电机轴端部同轴固定有传动轴303，传动轴303的外壁通过轴承连接有矩形盒304，矩形盒304的外壁后表面两侧与托板302通过连杆305连接，传动轴303的外端固定套接有位于矩形盒304内腔的主动锥形齿轮306，矩形盒304的外壁上下表面均通过轴承相对安装有方孔管310，方孔管310的外端水平固定有摇杆307，两组摇杆307的外端安装有卡罩308，卡罩308的上表面中央固定有连接法兰309，方孔管310的内腔滑动插接有方柱311，方柱311的外端通过单向轴承固定有从动锥形齿轮312，两组单向轴承的转动方向相反，避免由于从动锥形齿轮312转动方向不同而造成摇杆307的运动干涉，从动锥形齿轮312与主动锥形齿轮306啮合，从动锥形齿轮312的内壁同轴安装有滑块和圆轨道，滑块滑动连接在圆轨道内腔，矩形盒304的内壁上下均关于方柱中心对称安装有一对电插锁313，电插锁313的插销端部通过滑块与圆轨道连接，伺服电机301和四组电插锁313通过定时器和继电器控制电路与市电连接。
其中，带劲法兰2的外壁设置有贯穿通孔和肋板，贯穿通孔和肋板交错呈圆形分布，利用肋板加强强度，贯穿通孔便于伺服电机301散热。
托板302呈圆形且边缘和圆孔板300的表面之间通过中心对称的一对f型卡块限位，托板302在其卡槽内转动，防止轴向脱落，同时减少电机轴的动载荷。
卡罩308的端口呈缩口状，在最大偏转角度范围内尽量减少空隙，减少杂物进入。
圆轨道的内腔填充有润滑脂，减少滑块的磨损和运动阻力，使主从锥形齿轮啮合传动稳定。
本实施例的一个具体应用为：图4中，四个电插锁313通过整流器和变压器与交流电通过继电器km3连接，根据实际需求可以使定时器t1-t3设置连续工作时段，定时器t1控制伺服电机301正转，定时器t2控制伺服电机301反转，定时器t3控制电插锁313伸缩，在现有的六轴机器人本体1正常工作的情况下，利用换向连接装置3的连接法兰309连接钻机、机械手等部件，通过伺服电机301驱动托板302、矩形盒304、连杆305、摇杆307、卡罩308和方孔管310组成的整体转动，进而使与连接法兰309连接的钻机、机械手等部件在六轴机器人本体1旋转时可以再次自转，同时利用电插锁313得电伸长，使从动锥形齿轮312与主动锥形齿轮306啮合，利用方柱311和方孔管310使摇杆307转动，进而卡罩308可偏转，又使连接法兰309连接的钻机、机械手等部件偏转，提高六轴机器人本体1末端的灵活性。
值得注意的是：六轴机器人本体、伺服电机、电插锁和定时器均采用现有市售产品，属于现有成熟技术，在此不再赘述其具体的连接结构、使用方法和产品型号。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种高自由度六轴机器人，包括六轴机器人本体(1)、带劲法兰(2)和换向连接装置(3)，其特征在于：所述带劲法兰(2)通过螺栓螺母组件安装在六轴机器人本体(1)的末端安装座上，所述带劲法兰(2)与换向连接装置(3)固定连接，所述换向连接装置(3)包括与带劲法兰(2)端部固定的圆孔板(300)，所述圆孔板(300)的中央空腔内固定有伺服电机(301)，所述伺服电机(301)的电机轴外壁与壳体之间安装有旋转电接头，所述旋转电接头的转动体外壁固定有托板(302)，所述伺服电机(301)的电机轴端部同轴固定有传动轴(303)，所述传动轴(303)的外壁通过轴承连接有矩形盒(304)，所述矩形盒(304)的外壁后表面两侧与托板(302)通过连杆(305)连接，所述传动轴(303)的外端固定套接有位于矩形盒(304)内腔的主动锥形齿轮(306)，所述矩形盒(304)的外壁上下表面均通过轴承相对安装有方孔管(310)，所述方孔管(310)的外端水平固定有摇杆(307)，两组所述摇杆(307)的外端安装有卡罩(308)，所述卡罩(308)的上表面中央固定有连接法兰(309)，所述方孔管(310)的内腔滑动插接有方柱(311)，所述方柱(311)的外端通过单向轴承固定有从动锥形齿轮(312)，两组所述单向轴承的转动方向相反，所述从动锥形齿轮(312)与主动锥形齿轮(306)啮合，所述从动锥形齿轮(312)的内壁同轴安装有滑块和圆轨道，所述滑块滑动连接在圆轨道内腔，所述矩形盒(304)的内壁上下均关于方柱中心对称安装有一对电插锁(313)，所述电插锁(313)的插销端部通过滑块与圆轨道连接，所述伺服电机(301)和四组电插锁(313)通过定时器和继电器控制电路与市电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高自由度六轴机器人，其特征在于：所述带劲法兰(2)的外壁设置有贯穿通孔和肋板，所述贯穿通孔和肋板交错呈圆形分布。
3.根据权利要求1所述的一种高自由度六轴机器人，其特征在于：所述托板(302)呈圆形且边缘和圆孔板(300)的表面之间通过中心对称的一对f型卡块限位。
4.根据权利要求1所述的一种高自由度六轴机器人，其特征在于：所述卡罩(308)的端口呈缩口状。
5.根据权利要求1所述的一种高自由度六轴机器人，其特征在于：所述圆轨道的内腔填充有润滑脂。
技术总结