[发明专利]复合材料缝合机械手的末端缝合装置及其线迹形成方法

摘要

本发明公开了一种复合材料缝合机械手的末端缝合装置及其线迹形成方法，该装置包括机架、驱动机构、刺料机构、锁线机构和送线机构，本发明由驱动机构提供动力，依靠刺料机构和锁线机构在缝料上表面的相互周期性运动配合，实现三维纺织复合材料预制件的缝合操作；通过机架顶部设置的法兰能够与多自由度的工业机器人末端实现连接，利用工业机器人的位姿变换，克服了传统缝纫设备在加工三维形状预制件时的位置受限的问题，从而大大提高了缝合操作的灵活性。

主权项

1.一种复合材料缝合机械手的末端缝合装置，其特征在于，包括机架、驱动机构、刺料机构、锁线机构和送线机构；所述机架包括相互平行设置的前挡板、后挡板和衬板；所述前挡板与衬板之间、衬板与后挡板之间均通过螺栓固定设置有若干支撑轴，所述机架顶部设置有用于与工业机器人末端相配合连接的法兰，所述法兰通过螺栓与前挡板及后挡板的顶部实现固定连接；所述驱动机构包括贯穿设置于前挡板与衬板之间的电机，所述电机通过螺钉与前挡板固定连接，所述电机输出轴的末端通过带传动与第一传动轴的一端联接；所述第一传动轴的另一端通过紧定螺钉固定设置有用于驱动第二传动轴运动的主动槽轮，该主动槽轮的中部固定安装有槽轮拨杆，所述第一传动轴的中间部位分别设置有用于驱动第三传动轴和第四传动轴运动的主动齿轮Ⅰ和主动齿轮Ⅱ；所述第二传动轴贯穿设置于前挡板与衬板之间，该第二传动轴的一端固定设置有与主动槽轮相配合联接的被动槽轮，另一端设有用于驱动第五传动轴运动的主动齿轮Ⅲ；所述第三传动轴贯穿设置于衬板上，该第三传动轴中部设有与主动齿轮Ⅰ相啮合的被动齿轮Ⅰ；所述第三传动轴的一端设置有刺料机构；所述第四传动轴贯穿设置于前挡板上，该第四传动轴的一端设有与主动齿轮Ⅱ相啮合的被动齿轮Ⅱ；所述第四传动轴的一端设置有送线机构；所述第五传动轴贯穿设置于前档板与衬板之间，该第五传动轴的中部设有与主动齿轮Ⅲ相啮合的被动齿轮Ⅲ；所述被动齿轮Ⅲ的一侧相邻设置有用于驱动锁线机构运动的主动伞齿轮Ⅳ；所述刺料机构包括设置于第三传动轴末端的曲柄盘Ⅰ，所述曲柄盘Ⅰ的圆周位置通过连杆Ⅰ与齿条的一端连接，所述连杆Ⅰ的两端通过销轴分别与曲柄盘Ⅰ及齿条的一端固定连接；所述齿条通过导向块安装于前挡板上，所述齿条与设置于第六传动轴中部的主动齿轮Ⅴ相啮合，所述主动齿轮Ⅴ与设置于第七传动轴上的被动齿轮Ⅴ相啮合；所述第六传动轴贯穿设置于前挡板与衬板之间，所述第七传动轴贯穿设置于前挡板之上；所述第七传动轴的一端通过螺钉固定安装有用于穿刺缝料的缝针；所述送线机构包括设置于第四传动轴末端的曲柄盘Ⅱ，所述曲柄盘Ⅱ的圆周位置通过销轴连接有送线杆，所述送线杆的中部通过销轴安装有连杆Ⅱ，所述连杆Ⅱ与前挡板之间通过销钉固定连接；所述锁线机构包括与所述主动伞齿轮Ⅳ相啮合的被动伞齿轮Ⅳ，所述被动伞齿轮Ⅳ固定设置于锁线转轴的一端，所述锁线转轴贯穿设置于连接板上，所述连接板通过螺钉固接与前挡板上，所述锁线转轴的另一端通过螺钉固定安装有与缝针相配合工作的旋梭。