本發(fā)明涉及機械制造領(lǐng)域,特別是一種夾持搬運專用機械手。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的機械制造生產(chǎn)線的夾持搬運機械手多采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型電機驅(qū)動機械手,其主要特點為驅(qū)動電機全部都安裝在機械手的各個關(guān)節(jié)上,通過電機帶動機械手各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)機械手的各種動作。由于開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型機械手的驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)的位置,這種結(jié)構(gòu)方式存在以下問題:機械手手臂需要承載電機的重量并需滿足剛度要求,手臂截面尺寸需要做得較大,這樣會增大驅(qū)動電機的負載,增加手臂的運動慣量,導致機械手動態(tài)性能下降,同時驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)位置造成機械手的累積誤差大、承載能力小、結(jié)構(gòu)復雜、模塊化程度低。隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高,并聯(lián)機構(gòu)為機械手提供了廣泛的發(fā)展空間,由控制電機驅(qū)動的多自由度并聯(lián)機構(gòu)不僅具有工作空間大、動作靈活、可完成復雜的運動軌跡輸出,同時還具有制造成本低、維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供多桿式并聯(lián)機構(gòu)夾持搬運機械手,克服串聯(lián)機械手驅(qū)動電機全部都安裝在機械手的各個關(guān)節(jié)上造成的手臂的運動慣量大,累積誤差大、承載能力小、動態(tài)性能低的問題,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種夾持搬運專用機械手,其特征在于:包括轉(zhuǎn)動平臺、手腕連桿、大臂、大臂驅(qū)動桿、大臂連桿、小臂驅(qū)動桿、小臂、小臂連桿、大小臂連桿以及手腕、手爪、驅(qū)動裝置、底座,所述大臂一端連接在轉(zhuǎn)動平臺上,大臂另一端連接在手腕連桿上,大臂驅(qū)動桿一端連接在轉(zhuǎn)動平臺上,大臂驅(qū)動桿另一端與大臂連桿一端連接,大臂連桿另一端連接在大臂上,所述小臂驅(qū)動桿一端連接在轉(zhuǎn)動平臺上,小臂驅(qū)動桿另一端與小臂一端連接,小臂另一端與小臂連桿一端連接,小臂連桿另一端連接在手腕連桿上,大小臂連桿一端連接在小臂上,另一端連接在大臂上;驅(qū)動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機,分別與大臂驅(qū)動桿和小臂驅(qū)動桿連接,分別對大臂驅(qū)動桿和小臂驅(qū)動桿進行驅(qū)動。
本發(fā)明采用多桿并聯(lián)機構(gòu),全部驅(qū)動電機都安裝在回轉(zhuǎn)平臺上對主動桿進行驅(qū)動,與串聯(lián)機械手相比,減少了手臂的運動慣量,提高了機械手動態(tài)性能,提高了機械手運行的平穩(wěn)性和可靠性,無累積誤差,結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高,慣量低、動態(tài)性能好、響應迅速,可提高搬運的生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的一種夾持搬運專用機械手結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一種夾持搬運專用機械手,其特征在于,包括轉(zhuǎn)動平臺12、手腕連桿6、大臂1、大臂驅(qū)動桿2、大臂連桿3、小臂驅(qū)動桿7、小臂、小臂連桿9、大小臂連桿10以及手腕4、手爪5、驅(qū)動裝置、底座12,所述大臂1一端連接在轉(zhuǎn)動平臺12上,大臂1另一端連接在手腕連桿6上,大臂驅(qū)動桿2一端連接在轉(zhuǎn)動平臺12上,大臂驅(qū)動桿2另一端與大臂連桿3一端連接,大臂連桿3另一端連接在大臂1上,所述小臂驅(qū)動桿7一端連接在轉(zhuǎn)動平臺12上,小臂驅(qū)動桿7另一端與小臂8一端連接,小臂8另一端與小臂連桿9一端連接,小臂連桿9另一端連接在手腕連桿6上,大小臂連桿10一端連接在小臂上,另一端連接在大臂上。驅(qū)動裝置包括兩個伺服電機,分別與大臂驅(qū)動桿2和小臂驅(qū)動桿7連接,分別對大臂驅(qū)動桿2和小臂驅(qū)動桿7進行驅(qū)動。
工作實例:一種夾持搬運專用機械手主要有升降機構(gòu)和俯仰機構(gòu)組成,在工作時由大臂1、大臂驅(qū)動桿2、大臂連桿3組成的升降機構(gòu)帶動手腕及手爪的上下抬升,同時小臂驅(qū)動桿7、小臂8、小臂連桿9和大小臂連桿10組成的俯仰機構(gòu)帶動手腕及手爪俯仰運動。一個搬運工作循環(huán)過程是:手爪在汽車夾持搬運流水線外地面上的零件放置臺抓取汽車零件后,回轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)將機械手回轉(zhuǎn)到夾持搬運流水線內(nèi)設定的位置,電機驅(qū)動大臂驅(qū)動桿2實現(xiàn)手腕連桿6的舉升抬高,在到達指定夾持搬運位置后,電機驅(qū)動小臂驅(qū)動桿7實現(xiàn)手腕連桿6俯下,然后手腕旋轉(zhuǎn)進行零件夾持搬運。夾持搬運完成后,電機驅(qū)動大臂驅(qū)動桿2實現(xiàn)手腕連桿6的下降運動,回轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)將機械手回轉(zhuǎn)到夾持搬運流水線外地面上的零件放置臺的位置,電機驅(qū)動小臂驅(qū)動桿7實現(xiàn)手腕連桿6仰起,手爪重新開始在零件放置臺抓取汽車零件,接著開始下一輪搬運工作循環(huán)。
本發(fā)明將可控驅(qū)動電機安裝在回轉(zhuǎn)平臺上,簡化了結(jié)構(gòu)的復雜程度,降低機構(gòu)的重量、體積和成本,本發(fā)明的機械臂將各連桿桿件做成輕桿,從而使得整個機構(gòu)運動慣量小,動力學性能好,易于控制,通過設置回轉(zhuǎn)平臺,使機械臂擁有360度的回轉(zhuǎn)工作空間,工作空間范圍大。