[發明專利]并聯機械手

在審

• 申請號: 201410419833.1
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104191427A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 雷萬春;張欽炎;蔣幸福;張栩俊
• 申請（專利權）人: 深圳大宇精雕科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J19/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅;齊文劍

技術領域

本發明涉及機械手，具體涉及并聯機械手。

背景技術

在傳統的工廠里，分揀、拾取、裝箱等大量重復性工作，一般由人工來完成，具有勞動強度大、耗時較多、枯燥無味、易造成污染等問題，并且會增加企業的成本。因此在這些領域中，需要機械手對輕小物料進行高速的中、短距離抓取、搬運和放置等操作。而工業生產中一般采用的是串聯機械手，而串聯機械手具有以下缺點：

(1)承載能力低，剛度小，結構不夠穩定；

(2)末端執行部件的誤差是由各個關節誤差的積累與放大，因此其誤差大而精度低；

(3)驅動電機及伺服系統大都放在運動的大小臂上，增加了系統的運動慣性，惡化了系統的動力性能；

(4)機構占用工作空間大，還容易與工作平臺干涉。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種誤差小、空間利用率大、使用可靠的并聯機械手。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

并聯機械手，包括一固定架、一水平板、多個懸垂架、多個傳動機構和一吸附裝置，水平板固定于固定架的頂部，各懸垂架的一端分別固接水平板，各懸垂架的另一端豎直向下伸出，吸附裝置位于懸垂架下方，且各懸垂架以水平板的中心所在的豎直線軸對稱分布；每個傳動機構均包括主動臂、從動臂、減速器和伺服電機，減速器與懸垂架的下端固接，伺服電機的輸出軸經減速器對接主動臂的一端，主動臂的另一端與從動臂的一端鉸接，從動臂的另一端與吸附裝置鉸接。

優選地，所述吸附裝置包括動平臺、步進電機、轉軸、連接架、連接管和吸盤，動平臺與從動臂的另一端鉸接，步進電機固定于動平臺頂面的中心，該步進電機的輸出軸與轉軸的上端對接，轉軸與動平臺轉動配合，轉軸的下端依次連接連接架、連接管和吸盤。

優選地，所述動平臺為多邊形板，該多邊形板上開有與傳動機構數量相等的缺口，各缺口以多邊形板的中心對稱分布，相鄰缺口間形成橫向凸起的鉸接部，所述從動臂的另一端與鉸接部鉸接。

優選地，每個所述傳動機構的從動臂為兩個，兩從動臂相互間隔，且兩從動臂的一端與主動臂另一端兩側壁球鉸連接，兩從動臂的另一端分別與所述鉸接部的兩側壁可拆卸地球鉸連接。

優選地，每個所述傳動機構還包括張緊機構，該張緊機構包括一彈簧和兩個掛鉤，彈簧的兩端分別連接兩掛鉤的一端，兩掛鉤的另一端分別與兩從動臂鉸接。

優選地，所述從動臂上橫向伸出有掛軸，所述掛鉤的另一端形成勾頭，該勾頭勾扣于掛軸并與掛軸轉動配合。

優選地，所述并聯機械手還包括用于拍攝的CCD視覺系統、以及對該CCD視覺系統所拍攝的圖像進行圖像分析處理的工控機，所述伺服電機和步進電機分別電連接工控機；所述CCD視覺系統包括光源和CCD相機；所述光源位于CCD相機的底端，該CCD相機還通過一通訊接口與所述工控機通信。

優選地，所述固定架為一立起的長方體框架，水平板、懸垂架、傳動機構和吸附裝置均位于該長方體框架內。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：

(1)本發明通過懸垂架分別與水平板和傳動機構的連接，實現懸吊式的安裝方式，使本發明的外形小、質量輕，空間利用率大，減小了與其他相關設備的干涉，便于各種場合的安裝放置；

(2)本發明通過多個傳動機構共同鉸接吸附裝置，各傳動機構對吸附裝置的共同作用，可降低慣性，提升動力性能，且使各傳動機構的自身誤差形成平均值，實現誤差小而精度高地驅動吸附裝置動作，可應用于多種場合的各種抓取和分揀動作，大大的提高了生產效率，節約了成本；

(3)本發明通過對動平臺形狀和缺口的設置，可使兩從動臂夾于鉸接部兩側，使動平臺實現足夠自由度的基礎上，又可得到更可靠、穩定的傳動支持，既利于吸附平臺對物件的有效吸附，又大大降低傳動機構傳遞至物件的震動，而且，轉軸下方的連接架可拆卸，則可方便地更換不同的吸附裝置和抓取裝置來用于吸附和抓取不同的物件。

(4)本發明通過設置的CCD視覺系統和工控機，不但可以準確定位抓取待分揀裝箱的物品，還可以準確的檢測出待裝箱物品的優劣性，預防不良品進入下一工序，從而及時發現問題，提高良品率，滿足了使用者的使用要求。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為本發明并聯機械手的立體示意圖；

圖2為圖1的A處放大示意圖；

圖3為本發明動平臺的結構示意圖。