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一種用于裝配作業(yè)的雙伺服驅(qū)動(dòng)多桿式機(jī)械手臂的制作方法

文檔序號(hào):11880252閱讀:408來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域,特別是一種用于裝配作業(yè)的雙伺服驅(qū)動(dòng)多桿式機(jī)械手臂。



背景技術(shù):

這幾年來(lái),由于勞動(dòng)力市場(chǎng)的人員緊缺,人力成本逐年攀升,促進(jìn)了裝配作業(yè)機(jī)械手臂在裝配作業(yè)中的廣泛應(yīng)用。裝配作業(yè)機(jī)械手臂有機(jī)械式和液壓式兩種類(lèi)型,目前裝配作業(yè)機(jī)械手臂大多數(shù)是液壓驅(qū)動(dòng),由于液壓傳動(dòng)采用液壓油作為傳遞動(dòng)力的介質(zhì),存在以下問(wèn)題:其起動(dòng)性較差,容易因?yàn)閮?nèi)部元件磨損后產(chǎn)生泄漏,而且泄漏的液壓油會(huì)污染環(huán)境;液壓油受溫度影響較大,總效率較低,有時(shí)有噪音和振動(dòng)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱,工作無(wú)力等現(xiàn)象;液壓元件加工精度要求高,裝配要求嚴(yán)格,制造較為困難,使用中維修保養(yǎng)要求技術(shù)較高,難度較大。隨著裝配作業(yè)機(jī)械手臂功能的增加,其液壓系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,出現(xiàn)故障更具有突然性、隱蔽性。機(jī)械式裝配作業(yè)機(jī)械手臂是利用機(jī)械傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)裝配動(dòng)作,具有堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn),但是傳統(tǒng)的單自由度機(jī)械式裝配作業(yè)機(jī)械手臂不能完成復(fù)雜的動(dòng)作,應(yīng)用范圍十分有限,機(jī)械式可控機(jī)構(gòu)電動(dòng)裝配作業(yè)機(jī)械手臂,用連桿機(jī)構(gòu)取代了液壓傳動(dòng),當(dāng)主動(dòng)桿由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)控化控制,解決了液壓系統(tǒng)存在的一些不足。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)連桿式可變自由度裝配作業(yè)機(jī)械手臂,克服液壓式裝配作業(yè)機(jī)械手臂液壓系統(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(kāi)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)明提供了一種用于裝配作業(yè)的雙伺服驅(qū)動(dòng)多桿式機(jī)械手臂,包括底座1、升降機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)、手腕21、裝配夾持手爪22、伺服驅(qū)動(dòng)裝置;所述升降機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)桿18、第三連桿3和第四連桿5,所述第二主動(dòng)桿18一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副17與底座1連接,另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第四連桿5的第一端連接;所述第三連桿3一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副2與底座1連接,另一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4與第四連桿5的第二端連接,第四連桿5的第三端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副6與手腕連桿7連接;所述俯仰機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)桿15、第一連桿13、連接件11和第二連桿9,所述第一主動(dòng)桿15一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副16與底座1連接,另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副14與第一連桿13一端連接,第一連桿13另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副12與連接件11的第一端連接,連接件11的第二端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副10與第二連桿9一端連接,連接件11的第三端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第二主動(dòng)桿18連接,第二連桿9另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副8與手腕連桿7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),分別與第一主動(dòng)桿15和第二主動(dòng)桿18連接以驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明采用可控多桿閉鏈機(jī)構(gòu),克服了開(kāi)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(wú)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,克服了液壓式裝配作業(yè)機(jī)械手臂液壓系統(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(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述一種用于裝配作業(yè)的雙伺服驅(qū)動(dòng)多桿式機(jī)械手臂示意圖。

具體實(shí)施方式

一種用于裝配作業(yè)的雙伺服驅(qū)動(dòng)多桿式機(jī)械手臂,包括底座1、升降機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)、手腕21、裝配夾持手爪22、伺服驅(qū)動(dòng)裝置;所述底座1安裝在可移動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)上; 所述升降機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)桿18、第三連桿3和第四連桿5,所述第二主動(dòng)桿18一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副17與底座1連接,另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第四連桿5的第一端連接;所述第三連桿3一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副2與底座1連接,另一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4與第四連桿5的第二端連接,第四連桿5的第三端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副6與手腕連桿7連接;所述俯仰機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)桿15、第一連桿13、連接件11和第二連桿9,所述第一主動(dòng)桿15一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副16與底座1連接,另一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副14與第一連桿13一端連接,第一連桿13另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副12與連接件11的第一端連接,連接件11的第二端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副10與第二連桿9一端連接,連接件11的第三端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副19與第二主動(dòng)桿18連接,第二連桿9另一端通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副8與手腕連桿7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),分別與第一主動(dòng)桿15和第二主動(dòng)桿18連接以驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng),第一主動(dòng)桿15和第二主動(dòng)桿18共同驅(qū)動(dòng)完成大臂升降、手腕連桿12與手腕21的俯仰等運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)裝配夾持手爪22的裝配作業(yè)。

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