[發(fā)明專利]一種全直動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910077052.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109664277A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍輝;穆玉康;徐兵;蘇琦;鮑靜涵;張付;錢劍勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發(fā)明公開(kāi)了一種全直動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，包括基座組件、大臂組件、中臂組件、小臂組件和末端夾持機(jī)構(gòu)；所述基座組件包括基座主干、曲柄、連桿、搖桿、曲柄保持架、第一動(dòng)作油缸、第一活塞桿、第一軸座；所述大臂組件包括大臂主干、第二動(dòng)作油缸、第二活塞桿、第三動(dòng)作油缸、第三活塞桿、第二軸座、第三軸座；所述中臂組件包括中臂主干、第四動(dòng)作油缸、第四活塞桿、第四軸座、第五軸座、第六軸座；所述小臂組件包括小臂主干、第五動(dòng)作油缸、第五活塞桿、第七軸座、第八軸座、第九軸座、第十軸座。本發(fā)明采用五個(gè)液壓缸全直動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂進(jìn)行動(dòng)作，使機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)在空間中的靈活動(dòng)作，具有結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓機(jī)械臂領(lǐng)域，尤其涉及一種全直動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂。

背景技術(shù)

機(jī)械臂是目前機(jī)器人領(lǐng)域中得到最廣泛應(yīng)用的機(jī)械裝置，用于替代汽車制造、電子電氣等行業(yè)中的人工操作，極大地降低人力成本、提高生產(chǎn)效率，并有效地提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。傳統(tǒng)的機(jī)械臂設(shè)計(jì)多考慮單一形式的應(yīng)用，一般只為完成特定的任務(wù)，具體關(guān)節(jié)和自由度的變化能力較差，且多采用電動(dòng)機(jī)加減速機(jī)的方式，承載能力相對(duì)較小，因而迫切需要研制一種新型驅(qū)動(dòng)方式的具有較大承載能力的機(jī)械臂。

針對(duì)這種需求，本發(fā)明進(jìn)行了液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的設(shè)計(jì)，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)具有出力大、重量輕、慣性小以及輸出剛度大的突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，液壓系統(tǒng)可以通過(guò)提高系統(tǒng)的壓力來(lái)提高輸出功率，其力重比具有巨大優(yōu)勢(shì)，尤其是具有較大承載能力的機(jī)械臂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全直動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，采用五個(gè)液壓油缸組件實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂在水平和垂直方向的旋轉(zhuǎn)、俯仰運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)在空間角度下靈活運(yùn)動(dòng)，且能在重載的工作條件下實(shí)現(xiàn)靈活的動(dòng)作，具有驅(qū)動(dòng)力矩大、動(dòng)作靈活、定位精度高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種全直動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，包括基座組件、大臂組件、中臂組件、小臂組件和末端夾持機(jī)構(gòu)；

所述基座組件包括基座主干、曲柄、連桿、搖桿、曲柄保持架、第一動(dòng)作油缸、第一活塞桿、第一軸座；所述基座主干的末端通過(guò)第一軸座與曲柄構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述曲柄與連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，并與曲柄保持架固定連接；所述連桿、搖桿、第一活塞桿共同構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述搖桿與基座主干的末端構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述第一動(dòng)作油缸的一端與基座主干的前端構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與第一活塞桿連接；所述基座主干、曲柄、連桿、搖桿構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)；第一活塞桿伸縮時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂繞第一軸座旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述大臂組件包括大臂主干、第二動(dòng)作油缸、第二活塞桿、第三動(dòng)作油缸、第三活塞桿、第二軸座、第三軸座；所述大臂主干前端通過(guò)第二軸座與曲柄保持架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，末端通過(guò)第三軸座與中臂主干轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第二動(dòng)作油缸一端與大臂主干末端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與第二活塞桿連接；所述第二活塞桿與曲柄保持架轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第三動(dòng)作油缸一端與大臂主干前端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與第三活塞桿連接；所述第三活塞桿通過(guò)第五軸座與中臂主干轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第二活塞桿伸縮時(shí)驅(qū)動(dòng)大臂組件繞第二軸座進(jìn)行俯仰動(dòng)作，第三活塞桿伸縮時(shí)驅(qū)動(dòng)中臂組件繞第三軸座進(jìn)行俯仰動(dòng)作；

所述中臂組件包括中臂主干、第四動(dòng)作油缸、第四活塞桿；所述中臂主干為三角形結(jié)構(gòu)，三個(gè)頂點(diǎn)分別設(shè)計(jì)有第四軸座、第五軸座、第六軸座，在第五軸座延伸出一條邊，該邊的末端設(shè)計(jì)有第三軸座；所述中臂主干通過(guò)第四軸座與小臂主干轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第四動(dòng)作油缸一端通過(guò)第六軸座與中臂主干轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與第四活塞桿連接；第四活塞桿伸縮時(shí)驅(qū)動(dòng)小臂組件繞第四軸座進(jìn)行俯仰動(dòng)作；

所述小臂組件包括小臂主干、第五動(dòng)作油缸、第五活塞桿、第七軸座、第八軸座、第九軸座、第十軸座；所述小臂主干前端設(shè)計(jì)有與第四活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第八軸座、與第四軸座相配合的第十軸座、與第五動(dòng)作油缸轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第九軸座，末端設(shè)計(jì)有與第五活塞桿、末端夾持機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副的第七軸座；所述第五動(dòng)作油缸和第五活塞桿連接；所述第七軸座和第九軸座的軸線平行，且與第八軸座、第十軸座的軸線垂直；第五活塞桿伸縮時(shí)驅(qū)動(dòng)末端夾持機(jī)構(gòu)繞第七軸座進(jìn)行俯仰動(dòng)作。