帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械手領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械臂廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化生產(chǎn)線的智能機(jī)器人上，其具有操作靈活、重復(fù)精度高等優(yōu)點(diǎn)。在制造業(yè)中，面向大質(zhì)量工件在多工位的揀選、搬運(yùn)及柔性裝配等重復(fù)性復(fù)雜作業(yè)很多，機(jī)械臂除了需滿足高精度、大負(fù)載、大剛度的要求，同時(shí)還需滿足較好的柔順性及末端靜態(tài)，以確保作業(yè)的精度并保護(hù)工件。
[0003]目前大量應(yīng)用的機(jī)械臂一般是單一功能的機(jī)械臂，其一般通過(guò)支撐架與智能機(jī)器人連接，在支撐架上安裝伸縮油缸或回轉(zhuǎn)油缸，在油缸活塞桿上安裝機(jī)械爪等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)中，自動(dòng)化程度和作業(yè)復(fù)雜程度逐漸提高，可供機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的空間十分狹小，對(duì)機(jī)械手的靈活性、運(yùn)動(dòng)冗余度、抓取精度等提出了更高的要求，利用現(xiàn)有的機(jī)械臂無(wú)法滿足產(chǎn)線的復(fù)雜作業(yè)要求，需要安裝多套機(jī)械臂并裝配多種附屬傳感設(shè)備，增加了成本和產(chǎn)線的復(fù)雜程度，加大了檢修難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)多角度、多位置作業(yè)并帶有柔順控制的單臂多軸機(jī)械手。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手包括支撐架，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述支撐架上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座，轉(zhuǎn)動(dòng)座上安裝有機(jī)械爪，機(jī)械爪的后端部安裝有六維力傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)。
[0006]位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為L(zhǎng)型臂。
[0007]所述相機(jī)安裝在一后端開(kāi)口的盒體內(nèi)，盒體通過(guò)連接座連接在轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)部，盒體的開(kāi)口上封裝有透明玻璃板，相機(jī)的鏡頭正對(duì)透明玻璃板，盒體的前端安裝有散熱風(fēng)扇。
[0008]所述盒體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連接座上，連接座通過(guò)螺栓安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)壁上。
[0009]所述連接座上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于穿裝螺栓且沿前后方向延伸的長(zhǎng)條形通孔。
[0010]所述相機(jī)為大視場(chǎng)伺服相機(jī)或手眼相機(jī)。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:利用六維力傳感器感應(yīng)機(jī)械手末端的操作力信息，利用相機(jī)獲得機(jī)械手末端的位姿圖像，通過(guò)操作力信息和圖像信息兩種信息綜合分析并對(duì)各擺轉(zhuǎn)油缸和機(jī)械爪進(jìn)行綜合控制，控制更加可靠，操作精度更高;L型臂實(shí)現(xiàn)了下一回轉(zhuǎn)單元在軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，可以進(jìn)行小幅度的擺動(dòng)，直型臂的擺轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)大角度的空間回轉(zhuǎn)，增加操作范圍，兩種擺轉(zhuǎn)臂配合使用，操作靈活方便，適用范圍更廣;相機(jī)安裝在盒體內(nèi)，起到了保護(hù)的作用，避免機(jī)械手的工作環(huán)境對(duì)相機(jī)造成損傷;盒體采用轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的結(jié)構(gòu)并利用長(zhǎng)條形孔的結(jié)構(gòu)，使得相機(jī)的鏡頭既可以前移也可以轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)位姿圖像的采集范圍更廣，確保信息采集的準(zhǔn)確性，從而保證了操作精度的要求。
[0012]綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)多角度、多位置作業(yè)且?guī)в腥犴樋刂乒δ艿膬?yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中相機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照附圖，該帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手包括支撐架I，支撐架I上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸2和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂3組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸2連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂3的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂3的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸4，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸4的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座5，轉(zhuǎn)動(dòng)座5上安裝有機(jī)械爪6，機(jī)械爪6的后端部安裝有六維力傳感器7，轉(zhuǎn)動(dòng)座5的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)8。相機(jī)8可采用大視場(chǎng)伺服相機(jī)或手眼相機(jī)。
[0017]上述結(jié)構(gòu)中，利用六維力傳感器7感應(yīng)機(jī)械手末端的操作力信息，利用相機(jī)8獲得機(jī)械手末端的位姿圖像，通過(guò)操作力信息和圖像信息兩種信息綜合分析并對(duì)各擺轉(zhuǎn)油缸2和機(jī)械爪6進(jìn)行綜合控制，控制更加可靠，操作精度更高。其中，位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂3為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂3為L(zhǎng)型臂。L型臂實(shí)現(xiàn)了下一回轉(zhuǎn)單元在軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，可以進(jìn)行小幅度的擺動(dòng)，直型臂的擺轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)大角度的空間回轉(zhuǎn)，增加操作范圍，兩種擺轉(zhuǎn)臂配合使用，可進(jìn)行更大范圍的操作，實(shí)用靈活方便，適用范圍更廣。
[0018]參照?qǐng)D2，相機(jī)8安裝在一后端開(kāi)口的盒體9內(nèi)，盒體9通過(guò)連接座10連接在轉(zhuǎn)動(dòng)座5的側(cè)部，盒體9的開(kāi)口上封裝有透明玻璃板11，相機(jī)8的鏡頭正對(duì)透明玻璃板11，盒體9的前端安裝有散熱風(fēng)扇12。盒體9轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連接座10上，連接座10通過(guò)螺栓安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座5的側(cè)壁上。連接座10上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于穿裝螺栓且沿前后方向延伸的長(zhǎng)條形通孔13。相機(jī)8安裝在盒體9內(nèi)，起到了保護(hù)的作用，避免機(jī)械手的工作環(huán)境對(duì)相機(jī)造成損傷。盒體9采用轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的結(jié)構(gòu)并利用長(zhǎng)條形通13的結(jié)構(gòu)，使得相機(jī)8的鏡頭既可以前后移動(dòng)也可以轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)位姿圖像的采集范圍更廣，確保信息采集的準(zhǔn)確性，從而保證了操作精度的要求。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型不限于上述【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，包括支撐架(I)，其特征是所述支撐架(I)上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸(2)和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂(3)組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸(2)連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂(3)的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂(3)的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(4)，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸(4)的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座(5)，轉(zhuǎn)動(dòng)座(5)上安裝有機(jī)械爪(6)，機(jī)械爪(6)的后端部安裝有六維力傳感器(7)，轉(zhuǎn)動(dòng)座(5)的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)(8)。2.如權(quán)利要求1所述的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其特征是位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂(3)為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂(3)為L(zhǎng)型臂。3.如權(quán)利要求1所述的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其特征是所述相機(jī)(8)安裝在一后端開(kāi)口的盒體(9 )內(nèi)，盒體(9 )通過(guò)連接座(1 )連接在轉(zhuǎn)動(dòng)座(5 )的側(cè)部，盒體(9 )的開(kāi)口上封裝有透明玻璃板(11)，相機(jī)(8 )的鏡頭正對(duì)透明玻璃板(11 )，盒體(9 )的前端安裝有散熱風(fēng)扇(12)。4.如權(quán)利要求3所述的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其特征是所述盒體(9)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在連接座(1 )上，連接座(10)通過(guò)螺栓安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座(5 )的側(cè)壁上。5.如權(quán)利要求4所述的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其特征是所述連接座(10)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于穿裝螺栓且沿前后方向延伸的長(zhǎng)條形通孔(13)。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其特征是所述相機(jī)(8)為大視場(chǎng)伺服相機(jī)或手眼相機(jī)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶柔順控制的單臂多軸機(jī)械手，其包括支撐架，支撐架上依次連接有多組由擺轉(zhuǎn)油缸和連接在擺轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)子上的擺轉(zhuǎn)臂組成的回轉(zhuǎn)單元，后一回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)油缸連接在前一回轉(zhuǎn)單元擺轉(zhuǎn)臂的尾端，最末端回轉(zhuǎn)單元上擺轉(zhuǎn)臂的尾端連接有末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸，末端轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的轉(zhuǎn)子上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)座，轉(zhuǎn)動(dòng)座上安裝有機(jī)械爪，機(jī)械爪的后端部安裝有六維力傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)部安裝有用于采集機(jī)械爪位姿圖像信息的相機(jī)。位于中部的其中一個(gè)回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為直型臂，其它位置上回轉(zhuǎn)單元的擺轉(zhuǎn)臂為L(zhǎng)型臂。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)多角度、多位置作業(yè)且?guī)в腥犴樋刂乒δ艿膬?yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B25J9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205184763
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520969993
【發(fā)明人】倪磊, 徐美青, 張發(fā), 邢漢頂
【申請(qǐng)人】邁赫機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日