[發明專利]一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂

在審

• 申請號: 201611104180.3
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106607875A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/04;B25J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機械領域，特別是一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂。

背景技術

這幾年來，由于勞動力市場的人員緊缺，人力成本逐年攀升，促進了搬運作業機械臂在搬運作業中的廣泛應用。搬運作業機械臂有機械式和液壓式兩種類型，目前搬運作業機械臂大多數是液壓驅動，由于液壓傳動采用液壓油作為傳遞動力的介質，存在以下問題：其起動性較差，容易因為內部元件磨損后產生泄漏，而且泄漏的液壓油會污染環境；液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時有噪音和振動。有時會出現過熱，工作無力等現象；液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴格，制造較為困難，使用中維修保養要求技術較高，難度較大。隨著搬運作業機械臂功能的增加，其液壓系統越來越復雜，出現故障更具有突然性、隱蔽性。機械式搬運作業機械臂是利用機械傳動件實現搬運動作，具有堅固耐用等優點，但是傳統的單自由度機械式搬運作業機械臂不能完成復雜的動作，應用范圍十分有限，機械式可控機構電動搬運作業機械臂，用連桿機構取代了液壓傳動，當主動桿由伺服電機驅動時，容易實現自動化、數控化控制，解決了液壓系統存在的一些不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂，克服液壓式搬運作業機械臂液壓系統元件精度要求高、結構復雜、易漏油等缺點，克服開鏈結構的驅動電機都需要安裝在關節位置的缺點，簡化結構的復雜程度，降低機構的重量、運動慣量、體積和成本。為實現上述目的，本發明提供一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂，包括底座1、大臂升降機構、手腕連桿俯仰機構、手腕27、真空吸盤28、伺服驅動裝置；所述大臂升降機構由第二主動桿19、第三連桿3、大臂5組成，所述第二主動桿19一端通過第二轉動副17與底座1連接，另一端通過第三轉動副18與大臂5連接，所述第三連桿3一端通過第十轉動副2與底座1連接，另一端通過第一轉動副4與大臂5連接，大臂5通過第四轉動副6與手腕連桿7連接；所述手腕連桿俯仰機構由第一主動桿15、第一連桿13、第二連接件11、第二連桿9組成，所述第一主動桿15一端通過第九轉動副16與底座1連接，另一端通過第八轉動副14與第一連桿13連接，第一連桿13通過第七轉動副12與第二連接件11連接，第二連接件11通過第六轉動副10與第二連桿9連接，第二連接件11另一端通過第三轉動副18與第二主動桿19連接，第二連桿9通過第五轉動副8與手腕連桿7連接；伺服驅動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機，分別與第一主動桿15和第二主動桿19連接以驅動其轉動，共同完成大臂升降、手腕連桿7與手腕27的俯仰等運動，實現真空吸盤28的搬運作業。

本發明采用可控多桿閉鏈機構，克服了開鏈結構的驅動電機都需要安裝在關節位置的缺點，提高了手臂運行的平穩性和可靠性，無累積誤差，精度較高；結構緊湊，剛度高，承載能力大、慣量低、動態性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化，克服了液壓式搬運作業機械臂液壓系統元件精度要求高、結構復雜、易漏油、可靠性差、傳動效率低等缺點。

附圖說明

圖1為本發明一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂的結構示意圖。

具體實施方式

一種用于搬運作業的伺服驅動可變活動度連桿機構機械臂，包括底座1、大臂升降機構、手腕連桿俯仰機構、手腕27、真空吸盤28、伺服驅動裝置； 所述底座1安裝在可移動回轉平臺上；所述大臂升降機構由第二主動桿19、第三連桿3、大臂5組成，所述第二主動桿19一端通過第二轉動副17與底座1連接，另一端通過第三轉動副18與大臂5連接，所述第三連桿3一端通過第十轉動副2與底座1連接，另一端通過第一轉動副4與大臂5連接，大臂5通過第四轉動副6與手腕連桿7連接；所述手腕連桿俯仰機構由第一主動桿15、第一連桿13、第二連接件11、第二連桿9組成，所述第一主動桿15一端通過第九轉動副16與底座1連接，另一端通過第八轉動副14與第一連桿13連接，第一連桿13通過第七轉動副12與第二連接件11連接，第二連接件11通過第六轉動副10與第二連桿9連接，第二連接件11另一端通過第三轉動副18與第二主動桿19連接，第二連桿9通過第五轉動副8與手腕連桿7連接；伺服驅動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機，分別與第一主動桿15和第二主動桿19連接以驅動其轉動，第一主動桿15和第二主動桿19共同驅動完成大臂升降、手腕連桿7與手腕27的俯仰等運動，實現真空吸盤28的搬運作業。