[实用新型]带柔顺控制的单臂多轴机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，具体的说是一种带柔顺控制的单臂多轴机械手。

背景技术

机械臂广泛应用在自动化生产线的智能机器人上，其具有操作灵活、重复精度高等优点。在制造业中，面向大质量工件在多工位的拣选、搬运及柔性装配等重复性复杂作业很多，机械臂除了需满足高精度、大负载、大刚度的要求，同时还需满足较好的柔顺性及末端静态，以确保作业的精度并保护工件。

目前大量应用的机械臂一般是单一功能的机械臂，其一般通过支撑架与智能机器人连接，在支撑架上安装伸缩油缸或回转油缸，在油缸活塞杆上安装机械爪等执行机构。在大规模机械化生产中，自动化程度和作业复杂程度逐渐提高，可供机械手运动的空间十分狭小，对机械手的灵活性、运动冗余度、抓取精度等提出了更高的要求，利用现有的机械臂无法满足产线的复杂作业要求，需要安装多套机械臂并装配多种附属传感设备，增加了成本和产线的复杂程度，加大了检修难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、可实现多角度、多位置作业并带有柔顺控制的单臂多轴机械手。

为解决上述技术问题，本实用新型的带柔顺控制的单臂多轴机械手包括支撑架，其结构特点是所述支撑架上依次连接有多组由摆转油缸和连接在摆转油缸转子上的摆转臂组成的回转单元，后一回转单元的摆转油缸连接在前一回转单元摆转臂的尾端，最末端回转单元上摆转臂的尾端连接有末端转动油缸，末端转动油缸的转子上安装有转动座，转动座上安装有机械爪，机械爪的后端部安装有六维力传感器，转动座的侧部安装有用于采集机械爪位姿图像信息的相机。

位于中部的其中一个回转单元的摆转臂为直型臂，其它位置上回转单元的摆转臂为L型臂。

所述相机安装在一后端开口的盒体内，盒体通过连接座连接在转动座的侧部，盒体的开口上封装有透明玻璃板，相机的镜头正对透明玻璃板，盒体的前端安装有散热风扇。

所述盒体转动安装在连接座上，连接座通过螺栓安装在转动座的侧壁上。

所述连接座上开设有多个用于穿装螺栓且沿前后方向延伸的长条形通孔。

所述相机为大视场伺服相机或手眼相机。

本实用新型的有益效果是：利用六维力传感器感应机械手末端的操作力信息，利用相机获得机械手末端的位姿图像，通过操作力信息和图像信息两种信息综合分析并对各摆转油缸和机械爪进行综合控制，控制更加可靠，操作精度更高；L型臂实现了下一回转单元在轴向上转动，可以进行小幅度的摆动，直型臂的摆转可实现大角度的空间回转，增加操作范围，两种摆转臂配合使用，操作灵活方便，适用范围更广；相机安装在盒体内，起到了保护的作用，避免机械手的工作环境对相机造成损伤；盒体采用转动安装的结构并利用长条形孔的结构，使得相机的镜头既可以前移也可以转动，对位姿图像的采集范围更广，确保信息采集的准确性，从而保证了操作精度的要求。

综上所述，本实用新型具有结构简单、可实现多角度、多位置作业且带有柔顺控制功能的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中相机的安装结构示意图。

具体实施方式

参照附图，该带柔顺控制的单臂多轴机械手包括支撑架1，支撑架1上依次连接有多组由摆转油缸2和连接在摆转油缸转子上的摆转臂3组成的回转单元，后一回转单元的摆转油缸2连接在前一回转单元摆转臂3的尾端，最末端回转单元上摆转臂3的尾端连接有末端转动油缸4，末端转动油缸4的转子上安装有转动座5，转动座5上安装有机械爪6，机械爪6的后端部安装有六维力传感器7，转动座5的侧部安装有用于采集机械爪位姿图像信息的相机8。相机8可采用大视场伺服相机或手眼相机。

上述结构中，利用六维力传感器7感应机械手末端的操作力信息，利用相机8获得机械手末端的位姿图像，通过操作力信息和图像信息两种信息综合分析并对各摆转油缸2和机械爪6进行综合控制，控制更加可靠，操作精度更高。其中，位于中部的其中一个回转单元的摆转臂3为直型臂，其它位置上回转单元的摆转臂3为L型臂。L型臂实现了下一回转单元在轴向上转动，可以进行小幅度的摆动，直型臂的摆转可实现大角度的空间回转，增加操作范围，两种摆转臂配合使用，可进行更大范围的操作，实用灵活方便，适用范围更广。