[实用新型]一种工业机械臂的剪叉式机构

说明书

本实用新型公开了一种工业机械臂的剪叉式机构，由四个平面剪叉式机构通过连接件两两复合连接而成的伸缩结构。平面剪叉式机构是位于同一平面上的三个剪叉单元并排组合而成的伸缩结构；剪叉单元是指由两个剪叉杆通过其中心销轴组合而成的剪刀型结构，其中，中心销轴为定轴，中心销轴采用滚动轴承配合，两个剪叉杆可绕该定轴作360°转动。本实用新型通过上述技术方案，由于四棱柱剪叉式机构在竖直方向和水平方向上均设置两个相互平行的平面剪叉式机构，因此其无论是受到纵向力作用还是受到侧向力作用，均能表现出最佳的力学性能和运动稳定性。

技术领域

本实用新型属于机器人领域，涉及一种工业机械臂的剪叉式机构。

背景技术

关节式工业机器人作为一种多自由度运动的自动化设备，长期来备受各类企业的青睐。如何完善传统关节式工业机器人，使其保留原有的优势并发挥更大的作用，是作为工业机器人技术发展的方向。新型复合剪叉式工业机械臂能够代替传统工业机器人的上臂和下臂。剪叉式机构具有运动单元模块化、空间伸展性强、稳定性高、结构简单、刚度高、稳定性好、成本低廉等特点，在航天航空、工程应用和生活领域中都有着广泛的应用。

三棱柱剪叉式机构是最为常见的工业机械臂的剪叉式机构形式，它由三个平面剪叉式机构通过中间连接件两两复合而成，其需要的剪叉杆件少且具备三角形结构固有的运动稳定性特点。然而，当在受到较高的外部载荷作用时，三棱柱剪叉式机构刚度明显不足。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工业机械臂的剪叉式机构。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种工业机械臂的剪叉式机构，由四个平面剪叉式机构通过连接件两两复合连接而成的伸缩结构。

平面剪叉式机构是位于同一平面上的三个剪叉单元并排组合而成的伸缩结构；

剪叉单元是指由两个剪叉杆通过其中心销轴组合而成的剪刀型结构，其中，中心销轴为定轴，采用滚动轴承与中心销轴配合，而两个剪叉杆可绕该定轴作360°转动。

剪叉单元在运动时，如将A点固定于坐标系原点，并限制B点在Y轴上移动。随着α角的减小，C、D两点X轴方向上的数值増大，B、C两点在Y轴方向上的数值减小，此时剪叉单元做伸出运动。相反，随着α角的增大，C、D两点X轴方向上的数值减小，B、C两点在Y轴方向上的数值增大，此时剪叉单元做收缩运动。

当α角为0°时为剪叉单元伸出的极限状态，此时，C点与D点、A点与B点重合在一起，剪叉单元末端受沿y轴方向的力时产生的扭矩最大，产生的沿Y轴方向的形变量最大。

本实用新型通过上述技术方案，由于四棱柱剪叉式机构在竖直方向和水平方向上均设置两个相互平行的平面剪叉式机构，因此其无论是受到纵向力作用还是受到侧向力作用，均能表现出最佳的力学性能和运动稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的剪叉单元结构示意图；

图2为本实用新型的平面剪叉式机构结构示意图1；

图3为本实用新型的平面剪叉式机构结构示意图2；

图4为本实用新型的四棱柱剪叉式机构张开结构示意图；

图5为本实用新型的四棱柱剪叉式机构收缩结构示意图；

图6为本实用新型的四棱柱剪叉式机构平面展开的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的具体实施例。