[发明专利]一种五自由度液压伺服机械手

摘要

本发明公开了一种五自由度液压伺服机械手，目前现有的机械手因其驱动方式及控制系统的限制，难以实现在高温重载工况下，实现准确抓取。本发明是一种具有五自由度姿态调整的机械手；是一种具有双缸电液伺服同步驱动的机械手；具有双马达电液伺服同步驱动的机械手；是一种具有电液伺服驱动旋转抓手的机械手；是一种应用PLC实现运动轨迹规划的电液伺服驱动机械手。本发明的五自由度液压伺服机械手能实现五个自由度姿态调整，定位准确，抓取灵活；双缸电液伺服同步驱动，保证运动的平稳与同步性；双马达电液伺服驱动可减小结构尺寸，提高系统整体性能；电液伺服驱动旋转抓手能实现多角度夹取，适用于高温重载工作环境。

主权项

 一种五自由度液压伺服机械手包括夹取机构、第一液压缸、第一液压马达、摆动机构、第一连杆、连接板、夹板、第二连杆、举升机构、第二液压缸、悬臂、机身、第三液压缸、第二液压马达、回转机构、底座、第三液压马达和第四液压缸；其特征在于：所述的夹取机构为一个钳形抓手，由第一液压缸带动活塞杆的伸缩控制钳形抓手的开合；夹取机构的末端通过联轴器与旋转机构中的第一液压马达的输出轴相连，第一液压马达通过输出轴能带动夹取机构以联轴器为轴线旋转； 所述的摆动机构为四根首尾相接的连杆组成的平行四边形机构，摆动机构第一铰接端的两侧分别依次与一块三角形连接板的一个顶角、一块夹板沿长度方向上的一端铰链连接，摆动机构与第一铰接端相邻的短边上的一个铰接端的两侧分别与一块连接板的另一个顶角铰链连接，摆动机构平行四边形机构中远离机身侧的长边中上部与第一连杆一端铰链连接，第一连杆另一端与第二液压缸的活塞杆相连，第二液压缸 末端通过铰链固定于机身上，液压缸通过连杆带动摆动机构做伸缩运动；第一液压马达与支架固连，支架两个铰接点与摆动机构下端铰接端点铰链联接；所述的举升机构为由夹板、第二连杆及连接板与机身上一固定点组成的平行四边形机构，第二连杆一端与三角形连接板的最后一个顶角连接，第二连杆的另一端与机身顶部一点铰链连接，夹板沿长度方向上的另一端与机身上另一点铰链连接，举升机构由第三液压缸驱动，靠近夹板沿长度方向上的另一端的五等分点处通过连杆与第三液压缸、第四液压缸的活塞杆铰链连接，液压缸 带动举升机构做升降运动，第三液压缸底部通过铰链固定于机身；悬臂的一端固定在机身上，举升机构的夹板外侧设有限位块，当举升机构下降到最低位置时，悬臂顶住限位块，起到限位作用；机身安置于回转机构上，回转机构由第二液压马达和第三液压马达带动做回转运动；第二液压缸马达和第三液压马达固定于回转机构上，带动回转机构相对于底座做回转运动；底座通过地脚螺钉固定于水平地面；液压驱动系统包括第一回转液压马达、第二回转液压马达、第三回转液压马达、第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸、第三伸缩液压缸、第四伸缩液压缸、第一夹紧阀、第二夹紧阀、第三夹紧阀、第四夹紧阀、第一多路换向阀组、第二多路换向阀组、第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀、第五伺服阀、第六伺服阀和第七伺服阀； 第二液压马达、第三液压马达、第一伺服阀 和第二伺服阀组成驱动回转机构的液压系统；第二液压缸、第一夹紧阀和第三伺服阀组成驱动摆动机构的液压系统；第三液压缸、第四液压缸、第二夹紧阀、第三夹紧阀、第四伺服阀 和第五伺服阀组成举升机构中的双缸电液伺服同步驱动系统；第一液压缸，第四夹紧阀和第六伺服阀组成驱动抓手的夹取机构中的液压系统；第一液压马达和第七伺服阀组成抓手的旋转机构的液压系统；回转机构及旋转机构的液压系统油路为：一条油路从伺服阀P口接入，伺服阀A口接液压马达一端，液压马达另一端接伺服阀B口，伺服阀T口接另一条油路；摆动机构、举升机构及夹取机构的液压系统油路为：一条油路从伺服阀P口接入，伺服阀A口接液压缸有杆腔，液压马达无杆腔接夹紧阀的入口，夹紧阀的出口接伺服阀B口，伺服阀T口接另一条油路。