[發(fā)明專利]一種用于新型氣割下料機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611117382.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN108161170A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K7/10
• 分類號(hào): B23K7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于新型氣割下料機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)，包括底座10、第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2、第三主動(dòng)桿3、第四連桿5、第五連桿6、連接件7、大臂4、上臂8、夾持器27、割槍28以及伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述連接件7一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第五連桿6連接，一端與大臂4連接；伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)，分別與第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2和第三主動(dòng)桿3連接以驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2和第三主動(dòng)桿3共同驅(qū)動(dòng)完成大臂升降與夾持器20的俯仰等運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)割槍8的氣割下料作業(yè)，本發(fā)明采用電動(dòng)機(jī)安裝于底座上代替原來電動(dòng)機(jī)安裝于機(jī)械臂上的串聯(lián)機(jī)構(gòu)，克服了原有機(jī)構(gòu)手臂重量大，動(dòng)態(tài)性能差等缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種用于新型氣割下料機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前制造業(yè)通用氣割下料機(jī)大多數(shù)是為開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，其主要特點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)全部都安裝在機(jī)械手的各個(gè)關(guān)節(jié)上，通過電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作。由于開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都安裝在關(guān)節(jié)的位置，這種結(jié)構(gòu)方式存在以下問題：機(jī)械手手臂需要承載電機(jī)的重量并需滿足剛度要求，手臂截面尺寸需要做得較大，這樣會(huì)增大驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)載，增加手臂的運(yùn)動(dòng)慣量，導(dǎo)致機(jī)械手動(dòng)態(tài)性能下降，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)都安裝在關(guān)節(jié)位置造成機(jī)械手的累積誤差大、承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊化程度低。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，并聯(lián)機(jī)構(gòu)為機(jī)械手提供了廣泛的發(fā)展空間，由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)不僅具有工作空間大、動(dòng)作靈活、可完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡輸出，同時(shí)還具有制造成本低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)新型氣割下料機(jī)，克服液壓式氣割下料機(jī)液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點(diǎn)，克服開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都需要安裝在關(guān)節(jié)位置的缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，降低機(jī)構(gòu)的重量、運(yùn)動(dòng)慣量、體積和成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于新型氣割下料機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)，包括底座10、第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2、第三主動(dòng)桿3、第四連桿5、第五連桿6、連接件7、大臂4、上臂8、夾持器27、割槍28以及伺服驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一主動(dòng)桿1一端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副12與底座10連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副13與大臂4連接； 所述第二主動(dòng)桿2一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副14與底座10連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副15與第四連桿5連接，第四連桿5另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副16與連接件7連接；所述第三主動(dòng)桿3一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副17與底座10連接，另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副18與第五連桿6連接；所述連接件7一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第五連桿6連接，一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副20與上臂8連接，一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副16與大臂4連接；所述夾持器連桿9一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副21與大臂4連接，另一端通過第十一22轉(zhuǎn)動(dòng)副與上臂8連接；伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)，分別與第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2和第三主動(dòng)桿3連接以驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，第一主動(dòng)桿1、第二主動(dòng)桿2和第三主動(dòng)桿3共同驅(qū)動(dòng)完成大臂升降與夾持器20的俯仰等運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)割槍8的氣割下料作業(yè)

本發(fā)明采用可控多桿閉鏈機(jī)構(gòu)，克服了開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都需要安裝在關(guān)節(jié)位置的缺點(diǎn)，提高了手臂運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性，無累積誤差，精度較高；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大、慣量低、動(dòng)態(tài)性能好、手臂運(yùn)動(dòng)軌跡靈活多樣化，克服了液壓式氣割下料機(jī)液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油、可靠性差、傳動(dòng)效率低等缺點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于新型氣割下料機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)三自由度連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式