[發明專利]一種串并混聯機械手

在審

• 申請號: 201510517815.1
• 申請日: 2015-08-23
• 公開（公告）號: CN106584423A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張桂春
• 申請（專利權）人: 張桂春
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業機器人領域，尤其涉及一種串并混聯機械手。

背景技術

隨著科學技術的發展，沖壓生產線正面臨著向自動化生產的轉變，而上下料機械手作為沖壓生產線自動化的基礎，成為了評價自動化生產的一個標準。 在壓鑄件加工生產過程中，取件這道工序過去都是采用人工去完成的，而由于剛剛生產出來的零件溫度很高，人工的操作可能導致意外傷害或者由于零件較重在搬運過程容易人為的損壞成品，而目前也有的企業采用機械的方式，而此類機構往往結構復雜，體型較大，設備無法承受長時間的高溫輻射和偏心負荷的作用，而導致機械故障，影響生產的效率及產品的質量。

中國實用新型專利（申請號：201420533903.1申請日：2014.09.17）公開了一種通用機械手，包括底座、底座上連接固定有傳動箱，傳動箱的上分別安裝有驅動電機、立柱，驅動電機與立柱之間通過第一傳動機構進行連接、立柱的上端固定有立柱端蓋，立柱的中部安裝有大臂一端，立柱與大臂之間通過螺桿連接固定、大臂的另一端底部安裝有小臂驅動電機，大臂的另一端的頂部連接固定有小臂軸，小臂軸頂部固定有小臂一端，小臂的另一端安裝有移動油缸，移動油缸上安裝有松緊油缸，松緊油缸上安裝有夾持器。

中國實用新型專利（申請號：201420533903.1申請日：2014.09.17）公開了一種六自由度3-3正交型并聯機器人，包括運動平臺、固定機架以及設置于運動平臺和固定機架之間且連接運動平臺和固定機架的機械支鏈組，所述機械支鏈組包括六條采用3式正交布置的機械支鏈。3-3式正交布置即六條機械支鏈分成兩組，每組三條。第一組三條機械支鏈的三個驅動器方向鈾線處于同一平面內，且兩兩之間成120度角，但并不交于一點；另外一組三條機械支鏈的驅動器方向軸線相互平行但不共面，且與第一組三條機械支鏈的方向軸線兩兩正交。

發明內容

本發明針對上下料機械手提出一種串并混聯上下料機械手，不僅能夠準確、高效地完成沖壓要求，還避免了工人在上下料時存在的危險、繁重的問題，并且可以耦合不同型號壓機間的工作，具有較高的應用價值。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：該機械手由支架、6-PSS 并聯機構、延長臂及端拾器等構成。6-PSS并聯機構置于支架上，通過齒輪齒條傳動可在支架上水平橫向移動，6-PSS并聯機構在滾珠絲杠的帶動下可實現6個自由度的運動，延長臂及端拾器則通過同步帶的驅動實現水平移動；并聯機構為6-PSS并聯機構（如圖1所示），是由靜平臺、動平臺和6條相同的PSS支鏈組成，兩兩一組內接于同一圓，六驅動可分別單獨驅動。支架參考機械手加穿梭式小車的結構，添加支架，置于壓機之間，起支撐和可實現6-PSS并聯機構橫向位移的作用。在機器人末端執行器連接延長臂，延長臂采用同步帶驅動。當機械手處于左極限位置時，并聯機構移動到延長臂的右端，同時端拾器移動到延長臂的左端；同理，當機械手處于右極限位置時，并聯機構移動到延長臂的左端，同時端拾器移動到延長臂的右端。

作為優選，所述的機械手的并聯機構結構由一個動平臺、一個靜平臺和6條相同的 PSS支鏈組成。其中，6條相同的PSS支鏈兩兩構成一組，并且相互平行，三組支鏈內接于一個圓內。每條PSS支鏈依次是由一個移動副（由滾珠絲杠驅動）兩個球鉸和一根固定長度連桿組成，兩個球鉸分別與動平臺、靜平臺相連，移動副為PSS支鏈的驅動副（移動副是由伺服電機帶動滾珠絲杠的轉動，從而驅動移動副的移動）。6條相同的PSS支鏈的移動副的軌道是相互平行的，且在初始位姿時，6個移動副在同一水平面內，且分別與靜平臺和動平臺相連的球鉸轉動角度一樣，以保證動平臺和靜平臺水平平行。

作為優選，所述的機械手的支架位于相鄰兩臺壓機之間，因為受限于相鄰兩臺壓機之間的固定距離，所以支架的最大有效行程為4200mm。

作為優選，所述的機械手并聯機構的六驅動可分別單獨驅動，驅動采用的是滾珠絲杠。

作為優選，所述的機械手延長臂的有效行程為2000mm。

作為優選，所述的機械手水平導軌上的橫向移動和延長臂的橫向移動都是由相應的驅動裝置驅動的直線運動。

本發明的有益效果是：采用滾珠絲杠，滾珠絲杠具備效率高、精度高、便于實現微進給、剛性好以及可實現高速進給等優點，相較于傳統的上下料機構，其不僅省去了獨立的翻轉裝置，同時還具備承載能力好、結構緊湊、剛度大、運動靈活的特點，具備一定的使用價值。