本發(fā)明涉及機械工程領(lǐng)域,特別涉及一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂。
背景技術(shù):
目前制造業(yè)堆碼作業(yè)機械手大多數(shù)是為開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型電機驅(qū)動機械手,其主要特點為驅(qū)動電機全部都安裝在機械手的各個關(guān)節(jié)上,通過電機帶動機械手各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)機械手的各種動作,這種結(jié)構(gòu)方式存在以下問題:機械手手臂需要承載電機的重量并需滿足剛度要求,手臂截面尺寸需要做得較大,這樣會增大驅(qū)動電機的負載,增加手臂的運動慣量,導(dǎo)致機械手動態(tài)性能下降,同時驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)位置造成機械手的累積誤差大、承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊化程度低。隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高,并聯(lián)機構(gòu)為機械手提供了廣泛的發(fā)展空間。由于機構(gòu)驅(qū)動電機的數(shù)量等于機械手機構(gòu)的自由度是機械手成為具有確定運動機構(gòu)的必要條件,要使機械手的驅(qū)動電機的數(shù)量等于機械手機構(gòu)的自由度,就會造成機構(gòu)的重量大、體積大和成本高。由于機械手的自由度多少決定了機械手運動的靈活程度,不能采用降低自由度的方法來降低機械手的重量、運動慣量、體積和成本,這樣會造成性能的降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂,克服液壓式堆碼機械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點,同時解決開鏈結(jié)構(gòu)驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)的位置,導(dǎo)致手臂轉(zhuǎn)動慣量大、動態(tài)性能下降,累積誤差大,承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。本發(fā)明提供了一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂,其特征在于包括:底座、回轉(zhuǎn)平臺 、伸縮機構(gòu)、升降機構(gòu)、驅(qū)動裝置,其伸縮機構(gòu)包括:第一主動桿、第四連桿、第五連桿、第一連桿以及俯仰桿;第一主動桿和第四連桿的一端通過鉸鏈與回轉(zhuǎn)平臺連接,第五連桿的一端與第一主動桿的另一端鉸接,第一連桿的一端與第五連桿的另一端鉸接,俯仰桿的一端與第一連桿的另一端鉸接;第四連桿的另一端與第一連桿的中部鉸接,升降機構(gòu)包括第二主動桿以及第三連桿,第二主動桿的一端通過鉸鏈與回轉(zhuǎn)平臺連接,第二連桿的一端第二主動桿的另一端鉸接,第三連桿的一端與第二連桿的另一端鉸接;手腕連桿的上部與俯仰桿的另一端鉸接,下部與第三連桿的另一端鉸接,第三連桿和第四連桿的中部相鉸接。驅(qū)動裝置包括兩個伺服電機,分別與第一主動桿和第二主動桿連接,分別對第一主動桿和第二主動桿進行驅(qū)動。
本發(fā)明一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂,與開鏈結(jié)構(gòu)相比,提高了手臂運行的平穩(wěn)性和可靠性,無累積誤差,精度較高;結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高,承載能力大、慣量低、動態(tài)性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化。克服了液壓式堆碼機械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點。
附圖說明
圖1是一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂的工作示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種用于堆碼作業(yè)兩活動度閉鏈連桿機構(gòu)機械臂,包括:底座3、回轉(zhuǎn)平臺1 、伸縮機構(gòu)、升降機構(gòu)、手腕10及手爪12、驅(qū)動裝置,其特征在于其伸縮機構(gòu)包括:第一主動桿2、第四連桿15、第五連桿4、第一連桿6以及俯仰桿9;第一主動桿2和第四連桿15的一端通過鉸鏈與回轉(zhuǎn)平臺1連接,第五連桿4的一端與第一主動桿2的另一端鉸接,第一連桿6的一端與第五連桿4的另一端鉸接,俯仰桿9的一端與第一連桿6的另一端鉸接;第四連桿15的另一端與第一連桿6的中部鉸接,升降機構(gòu)包括第二主動桿8以及第三連桿13,第二主動桿8的一端通過鉸鏈與回轉(zhuǎn)平臺1連接,第二連桿7的一端第二主動桿8的另一端鉸接,第三連桿13的一端與第二連桿7的另一端鉸接;手腕連桿11的上部與俯仰桿9的另一端鉸接,下部與第三連桿13的另一端鉸接,第三連桿13和第四連桿15的中部相鉸接。驅(qū)動裝置包括兩個伺服電機,分別與第一主動桿2和第二主動桿8連接,分別對第一主動桿2和第二主動桿8進行驅(qū)動。
堆碼作業(yè)時,通過伸縮機構(gòu)、升降機構(gòu)配合實現(xiàn)相應(yīng)的動作。當(dāng)?shù)谝恢鲃訔U2向右轉(zhuǎn)動,第二主動桿8向右轉(zhuǎn)動,可實現(xiàn)伸縮動作;第一主動2桿向左轉(zhuǎn)動,第二主動桿8向右轉(zhuǎn)動,可實現(xiàn)俯仰動作;當(dāng)?shù)谝恢鲃訔U2向左轉(zhuǎn)動,第二主動桿8向左轉(zhuǎn)動,可實現(xiàn)升降動作。通過對驅(qū)動裝置的兩個伺服電機的轉(zhuǎn)角控制可以實現(xiàn)堆碼機械臂爪部靈活多樣化的豐富的軌跡運動。