[發明專利]一種多自由度可控機構式碼垛機器人

無效

• 申請號: 201210576654.X
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103029124A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 蔡敢為;李小清;潘宇晨;王小純
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J15/00;B65G61/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及搬運碼垛機器人領域，特別是一種多自由度可控機構式碼垛機器人。

背景技術

隨著機械自動化水平的提高，碼垛機器人廣泛應用于大批量工件的獲取、搬運、碼垛、拆垛、包裝等作業中，是集機械、電子、信息、智能技術、計算機科學等學科于一體的高新機電產品。碼垛機器人技術在解決勞動力不足、提高勞動生產效率、降低生產成本、降低工人勞動強度、改善生產環境等方面具有很大潛力。現有的碼垛機器人多為關節型開鏈機構，具有結構緊湊、動作靈活、工作空間大等優點，但驅動電機安置在機器人關節上，增加了機器人的承載，剛度差、慣量大、誤差累積大，容易產生沖擊，使碼垛機器人運動不平穩，碼垛準確度低，難以滿足高速、重載、精確等搬運碼垛要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種多自由度可控機構式碼垛機器人，采用伺服電機控制，所有電機均安裝在機架上，能克服傳統碼垛機器人關節笨重、剛度差、慣量大、誤差累積大等不足，具有可控、可調、性能優良、輸出柔性、機電融合的性能，并可以根據實際需要，柔性調節運動軌跡，精確地實現手手抓定位和搬運動作。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：

所述旋轉機架通過第一旋轉副連接在底座上，由第一伺服電機控制，通過編程實現在豎直方向的轉動。

所述手臂升降機構由大臂、小臂、第一主動桿、第一連桿、第二主動桿、第二連桿組成，大臂一端通過第一鉸孔與旋轉機架鉸接，另一端通過第二鉸孔與小臂中端鉸接，第一主動桿一端通過第三鉸孔與旋轉機架鉸接，另一端通過第四鉸孔與第一連桿一端鉸接，第一連桿另一端通過第五鉸孔與小臂一端鉸接，第二主動桿一端通過第六鉸孔與旋轉機架鉸接，另一端通過第七鉸孔與第二連桿一端鉸接，第二連桿另一端通過第八鉸孔與大臂中端鉸接，第一主動桿由第二伺服電機控制，第二主動桿由第三伺服電機控制，通過編程實現手臂升降機構平面內的升降。

所述末端執行器平動保持機構包括由大臂、第一輔助連桿、三角輔助架、旋轉機架組成的平行四邊形機構和由小臂、第二輔助連桿、三角輔助架、末端執行器平動保持器組成的平行四邊形機構，第一輔助連桿一端通過第九鉸孔與旋轉機架鉸接，另一端通過第十鉸孔與三角輔助架一端鉸接，三角輔助架第二端通過第二鉸孔與大臂和小臂鉸接，三角輔助架第三端通過第十一鉸孔與第二輔助連桿鉸接，第二輔助連桿另一端通過第十二鉸孔與末端執行器平動保持器一端鉸接，末端執行器平動保持器另一端通過第十三鉸孔與小臂一端鉸接，兩個平等四邊形機構串聯，使末端執行器始終保持平動。

所述法蘭盤通過第二旋轉副連接在末端執行器平動保持器上，根據實際需要安裝不同的末端執行器，由第四伺服電機控制，通過編程實現在豎直方向的轉動。

本發明突出優點在于：

1、采用伺服電機控制，操作靈活，通過編程，可根據實際需要調節機構的輸出運動軌跡，具有較好的柔性，能精確地實現工作空間內的各種搬運碼垛動作。

2、采用兩個平等四邊形機構串聯組成末端執行器平動保持機構，使末端執行器始終保持平動，工作平穩，同時也增加了其剛度，提高了其承載能力。

附圖說明

圖1為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的結構示意圖。

圖2為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的手臂升降機構示意圖。

圖3為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的末端執行器平動保持機構示意圖。

圖4為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的第一工作示意圖。

圖5為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的第二工作示意圖。

圖6為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的第三工作示意圖。

圖7為本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人的第四工作示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步說明。

本發明所述多自由度可控機構式碼垛機器人，包括底座、旋轉機架、手臂升降機構、末端執行器平動保持機構、法蘭盤。

對照圖1，所述旋轉機架3通過第一旋轉副2連接在底座1上，由第一伺服電機控制，通過編程實現在豎直方向的轉動。