[发明专利]一种夹持搬运专用机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别是一种夹持搬运专用机械手。

背景技术

现有的机械制造生产线的夹持搬运机械手多采用串联结构关节型电机驱动机械手，其主要特点为驱动电机全部都安装在机械手的各个关节上，通过电机带动机械手各个关节的转动，实现机械手的各种动作。由于开链形式的串联结构关节型机械手的驱动电机都安装在关节的位置，这种结构方式存在以下问题：机械手手臂需要承载电机的重量并需满足刚度要求，手臂截面尺寸需要做得较大，这样会增大驱动电机的负载，增加手臂的运动惯量，导致机械手动态性能下降，同时驱动电机都安装在关节位置造成机械手的累积误差大、承载能力小、结构复杂、模块化程度低。随着电机技术的发展和控制技术的提高，并联机构为机械手提供了广泛的发展空间，由控制电机驱动的多自由度并联机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可完成复杂的运动轨迹输出，同时还具有制造成本低、维护保养简单等优点。

发明内容

本发明的目的是提供多杆式并联机构夹持搬运机械手，克服串联机械手驱动电机全部都安装在机械手的各个关节上造成的手臂的运动惯量大，累积误差大、承载能力小、动态性能低的问题，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种夹持搬运专用机械手，其特征在于：包括转动平台、手腕连杆、大臂、大臂驱动杆、大臂连杆、小臂驱动杆、小臂、小臂连杆、大小臂连杆以及手腕、手爪、驱动装置、底座，所述大臂一端连接在转动平台上，大臂另一端连接在手腕连杆上，大臂驱动杆一端连接在转动平台上，大臂驱动杆另一端与大臂连杆一端连接，大臂连杆另一端连接在大臂上，所述小臂驱动杆一端连接在转动平台上，小臂驱动杆另一端与小臂一端连接，小臂另一端与小臂连杆一端连接，小臂连杆另一端连接在手腕连杆上，大小臂连杆一端连接在小臂上，另一端连接在大臂上；驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与大臂驱动杆和小臂驱动杆连接，分别对大臂驱动杆和小臂驱动杆进行驱动。

本发明采用多杆并联机构，全部驱动电机都安装在回转平台上对主动杆进行驱动，与串联机械手相比，减少了手臂的运动惯量，提高了机械手动态性能，提高了机械手运行的平稳性和可靠性，无累积误差，结构紧凑，刚度高，惯量低、动态性能好、响应迅速，可提高搬运的生产效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种夹持搬运专用机械手结构示意图。

具体实施方式

一种夹持搬运专用机械手，其特征在于，包括转动平台12、手腕连杆6、大臂1、大臂驱动杆2、大臂连杆3、小臂驱动杆7、小臂、小臂连杆9、大小臂连杆10以及手腕4、手爪5、驱动装置、底座12，所述大臂1一端连接在转动平台12上，大臂1另一端连接在手腕连杆6上，大臂驱动杆2一端连接在转动平台12上，大臂驱动杆2另一端与大臂连杆3一端连接，大臂连杆3另一端连接在大臂1上，所述小臂驱动杆7一端连接在转动平台12上，小臂驱动杆7另一端与小臂8一端连接，小臂8另一端与小臂连杆9一端连接，小臂连杆9另一端连接在手腕连杆6上，大小臂连杆10一端连接在小臂上，另一端连接在大臂上。驱动装置包括两个伺服电机，分别与大臂驱动杆2和小臂驱动杆7连接，分别对大臂驱动杆2和小臂驱动杆7进行驱动。

工作实例：一种夹持搬运专用机械手主要有升降机构和俯仰机构组成，在工作时由大臂1、大臂驱动杆2、大臂连杆3组成的升降机构带动手腕及手爪的上下抬升，同时小臂驱动杆7、小臂8、小臂连杆9和大小臂连杆10组成的俯仰机构带动手腕及手爪俯仰运动。一个搬运工作循环过程是：手爪在汽车夹持搬运流水线外地面上的零件放置台抓取汽车零件后，回转平台回转将机械手回转到夹持搬运流水线内设定的位置，电机驱动大臂驱动杆2实现手腕连杆6的举升抬高，在到达指定夹持搬运位置后，电机驱动小臂驱动杆7实现手腕连杆6俯下，然后手腕旋转进行零件夹持搬运。夹持搬运完成后，电机驱动大臂驱动杆2实现手腕连杆6的下降运动，回转平台回转将机械手回转到夹持搬运流水线外地面上的零件放置台的位置，电机驱动小臂驱动杆7实现手腕连杆6仰起，手爪重新开始在零件放置台抓取汽车零件，接着开始下一轮搬运工作循环。

本发明将可控驱动电机安装在回转平台上,简化了结构的复杂程度，降低机构的重量、体积和成本，本发明的机械臂将各连杆杆件做成轻杆，从而使得整个机构运动惯量小，动力学性能好，易于控制，通过设置回转平台，使机械臂拥有360度的回转工作空间，工作空间范围大。