[发明专利]一种大工作空间可控机构式码垛机

摘要

本发明涉及一种大工作空间可控机构式码垛机，包括大臂摆动支链、中臂摆动支链、小臂摆动支链、姿态保持支链、末端执行器以及机架。机器人通过大臂摆动支链、中臂摆动支链、小臂摆动支链的组合运动完成大工作空间、灵活多变轨迹输出的搬运码垛工作。在工作过程中，姿态保持支链的三组平行四边形结构能保证末端执行器始终保持水平状态，且所有伺服电机均安装在机架上，杆件都能做成轻杆，机器人运动惯量小，动力学性能好，能较好满足高速重载搬运码垛的要求。本发明采用新的连杆机构，不仅使搬运码垛工作空间大，连杆传动机构简单，改善了各杆受力，更加适用于制造大型码垛机。

主权项

一种大工作空间可控机构式码垛机，包括大臂摆动支链、中臂摆动支链、小臂摆动支链、姿态保持支链、末端执行器以及机架，其特征在于，其结构和连接方式为：所述大臂摆动支链由大臂、中臂、小臂以及机架组成，大臂一端通过第一转动副连接到机架上，所述中臂为折杆，中间弯折部分有第二转动副，大臂另一端通过第二转动副与中臂连接，所述中臂一端通过第二转动副与大臂连接，所述小臂为折杆，中间弯折部分有第三转动副，中臂另一端通过第三转动副与小臂连接，所述小臂一端通过第三转动副与中臂连接，另一端通过第四转动副与末端执行器连接，所述大臂为第一主动杆，由第一伺服电机驱动，所述中臂摆动支链由第二主动杆、第一连杆、中臂以及机架组成，第二主动杆一端通过第五转动副连接到机架上，另一端通过第六转动副与第一连杆连接，第一连杆一端通过第六转动副与第二主动杆连接，另一端通过第七转动副与中臂连接，所述第二主动杆由第二伺服电机驱动，所述小臂摆动支链由第三主动杆、第二连杆、支撑架、第三连杆、小臂以及机架组成，第三主动杆一端通过第八转动副连接到机架上，另一端通过第九转动副与第二连杆连接，所述支撑架上面有三个铰孔，通过第十转动副与第二连杆连接，通过第十一转动副与第三连杆连接，通过第十二转动副与中臂连接，第三连杆一端通过十一转动副与支撑架连接，另一端通过第十三转动副与小臂连接，所述第三主动杆由第三伺服电机驱动，所述姿态保持支链由第四连杆、第一姿态保持架、第五连杆、第二姿态保持架、第六连杆组成，所述第四连杆一端通过第十四转动副连接到机架上，另一端通过第十五转动副与第一姿态保持架连接，所述第一姿态保持架上面有三个铰孔，通过第十五转动副与第四连杆连接，通过第二转动副与大臂摆动支链连接，通过第十六转动副与第五连杆连接，所述第五连杆一端通过第十六转动副与第一姿态保持架连接，另一端通过第十七转动副与第二姿态保持架连接，所述第二姿态保持架上面有三个铰孔，通过第十七转动副与第五连杆连接，通过第三转动副与大臂摆动支链连接，通过第十八转动副与第六连杆连接，所述第六连杆一端通过第十八转动副与第二姿态保持架连接，另一端通过第十九转动副与末端执行器连接，所述第一转动副、第二转动副、第十四转动副、第十五转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述第二转动副、第三转动副、第十六转动副、第十七转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述第三转动副、第四转动副、第十八转动副、第十九转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述末端执行器上部通过第四转动副与大臂摆动支链连接，通过第十九转动副与姿态保持支链的第六连杆连接，末端执行器下部通过轴线方向竖直的第二十转动副与电磁夹紧装置连接，所述机架上安装有第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机。