[發(fā)明專利]一種五自由度液壓伺服機械手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310452442.5
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103538070A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 倪敬;李斌;蒙臻;劉湘琪
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J15/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發(fā)明涉及一種大功率五自由度液壓伺服機械手，特別是涉及一種適用于重載和高溫生產(chǎn)工況下物料搬運的五自由度液壓伺服驅動機械手。

背景技術

多自由度機械手是一種模仿人手臂形狀與功能，按照給定的程序或要求自動地完成物體（材料、工件、零件或工具等）傳送或操作作業(yè)的機械裝置，它能在一定程度上代替人進行繁重、危險等手工作業(yè)。以其可實現(xiàn)對不同尺寸、形狀的高溫工件的夾取，靈活度高和耐久力強的特點，廣泛運用于機械、冶金、電子等行業(yè)，并且能在惡劣的工作環(huán)境下進行工作。因為機械手本身驅動方式及材料的影響，一般的機械手很難完成在高溫重載環(huán)境下的工作，所以需要改善機械手的驅動方式和材料及熱處理工藝使得機械手能完成高溫重載下的任務，實現(xiàn)最快速度的有效抓取，同時也一定程度上提高工件生產(chǎn)的效率。

??現(xiàn)有的多自由度機械手，如200620084565專利是一種運用了同步帶輪的機械手，通過控制同步帶輪的轉向和轉動圈數(shù)，來較為精確地控制同步帶輪沿同步帶移動的距離，從而控制機械手懸臂前后移動距離。201080035328是一種具有能夠彎曲的彎曲部的醫(yī)療用機械手，其包括臂、插入部、操作部以及傳遞構件，能夠靈活應用于醫(yī)領域。如專利號為201120338279專利所涉及的一種多自由度自適應柔度機械手，能夠簡單精確的保證多自由度自適應柔性機械手指夾持工件等危險物的力度，避免操縱不慎產(chǎn)生的危險。201220280897專利所涉及的多自由度機械手夾具，抓手可以做Y軸向的直線運動，滿足工件夾取和放置時微調的要求，能實現(xiàn)對工件的180度翻轉，還可以對抓手的家區(qū)里進行調節(jié)，滿足不同工件夾取時對不同夾取力的要求。201210269579專利是一種由支撐桿、左收攏氣缸、右收攏氣缸、左機械手、右機械手組成的機械手，利用機械手抓持焊條，使得對焊條的裝包更加方便，結構簡單，操作方便，自動化程度高，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。如專利號為但是沒有一種類型的機械手能夠同時適應高溫重載的環(huán)境。本專利針對以上技術不足，提供了一種由全液壓裝置同步控制的，能適應在高溫重載環(huán)境下工作的多自由度機械手抓取裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種五自由度液壓伺服機械手。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種五自由度液壓伺服機械手包括夾取機構、第一液壓缸、第一液壓馬達、擺動機構、第一連桿、連接板、夾板、第二連桿、舉升機構、第二液壓缸、懸臂、機身、第三液壓缸、第二液壓馬達、回轉機構、底座、第三液壓馬達和第四液壓缸；

所述的夾取機構為一個鉗形抓手，由第一液壓缸帶動活塞桿的伸縮控制鉗形抓手的開合；夾取機構的末端通過聯(lián)軸器與旋轉機構中的第一液壓馬達的輸出軸相連，第一液壓馬達通過輸出軸能帶動夾取機構以聯(lián)軸器為軸線旋轉。?

所述的擺動機構為四根首尾相接的連桿組成的平行四邊形機構，擺動機構第一鉸接端的兩側分別依次與一塊三角形連接板的一個頂角、一塊夾板沿長度方向上的一端鉸鏈連接，擺動機構與第一鉸接端相鄰的短邊上的一個鉸接端的兩側分別與一塊連接板的另一個頂角鉸鏈連接，擺動機構平行四邊形機構中遠離機身側的長邊中上部與第一連桿一端鉸鏈連接，第一連桿另一端與第二液壓缸的活塞桿相連，第二液壓缸?末端通過鉸鏈固定于機身上，液壓缸通過連桿帶動擺動機構做伸縮運動。第一液壓馬達與支架固連，支架兩個鉸接點與擺動機構下端鉸接端點鉸鏈聯(lián)接；

所述的舉升機構為由夾板、第二連桿及連接板與機身上一固定點組成的平行四邊形機構，第二連桿一端與三角形連接板的最后一個頂角連接，第二連桿的另一端與機身頂部一點鉸鏈連接，夾板沿長度方向上的另一端與機身上另一點鉸鏈連接，舉升機構由第三液壓缸驅動，靠近夾板沿長度方向上的另一端的五等分點處通過連桿與第三液壓缸、第四液壓缸的活塞桿鉸鏈連接，液壓缸?帶動舉升機構做升降運動，第三液壓缸底部通過鉸鏈固定于機身。懸臂的一端固定在機身上，舉升機構的夾板外側設有限位塊，當舉升機構下降到最低位置時，懸臂頂住限位塊，起到限位作用；機身安置于回轉機構上，回轉機構由第二液壓馬達和第三液壓馬達帶動做回轉運動。第二液壓缸馬達和第三液壓馬達固定于回轉機構上，帶動回轉機構相對于底座做回轉運動。底座通過地腳螺釘固定于水平地面。

液壓驅動系統(tǒng)包括第一回轉液壓馬達、第二回轉液壓馬達、第三回轉液壓馬達、第一伸縮液壓缸、第二伸縮液壓缸、第三伸縮液壓缸、第四伸縮液壓缸、第一夾緊閥、第二夾緊閥、第三夾緊閥、第四夾緊閥、第一多路換向閥組、第二多路換向閥組、第一伺服閥、第二伺服閥、第三伺服閥、第四伺服閥、第五伺服閥、第六伺服閥和第七伺服閥；