一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手，包括機(jī)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、大臂、小臂、法蘭、第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器和第三直線驅(qū)動(dòng)器。所述機(jī)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、大臂、第一直線驅(qū)動(dòng)器和第二直線驅(qū)動(dòng)器聯(lián)接成一個(gè)兩自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。所述法蘭和小臂串聯(lián)在大臂上，并由聯(lián)接在大臂上的第三直線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)自身運(yùn)動(dòng)質(zhì)量輕、剛性好、慣性小、動(dòng)力學(xué)性能好，與同類產(chǎn)品相比具有負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
【專利說明】一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手。

【背景技術(shù)】
[0002] 碼垛機(jī)器人廣泛應(yīng)用于機(jī)床上下料、沖壓機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)裝配流水線、搬運(yùn) 碼垛、集裝箱等的自動(dòng)搬運(yùn)作業(yè)當(dāng)中?，F(xiàn)有的碼垛機(jī)器人主要有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型以 及關(guān)節(jié)型等結(jié)構(gòu)類型。其中關(guān)節(jié)型碼垛機(jī)器人因其機(jī)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈活、占地面積小、工作 空間大等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為碼垛機(jī)器人最主要的結(jié)構(gòu)形式。但這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)的 碼垛機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都需要安裝在關(guān)節(jié)處，導(dǎo)致機(jī)器人手臂重量大、剛性差、慣量大、關(guān) 節(jié)誤差累積等問題，機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能較差，難以滿足高速重載搬運(yùn)碼垛的要求。并聯(lián)機(jī)構(gòu)是 一種動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)通過至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)鏈相連接，有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以 并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。因其具有精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，引起了國內(nèi) 外眾多專家學(xué)者的關(guān)注，相關(guān)研究取得了豐碩的成果，在運(yùn)動(dòng)模擬器、并聯(lián)機(jī)床、微操作機(jī) 器人等方面取得了較好的應(yīng)用。但并聯(lián)機(jī)構(gòu)也存在工作空間小的缺點(diǎn)，因此很難滿足實(shí)際 碼垛的需求。本實(shí)用新型采用混聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人碼垛運(yùn)動(dòng)，能解決傳統(tǒng)開鏈結(jié)構(gòu)誤差累 計(jì)大、剛性差和并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間小的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手，可有效提高現(xiàn)有碼垛 機(jī)械手的負(fù)載能力。
[0004] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手包括 機(jī)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、大臂、小臂、法蘭、第一直線驅(qū)動(dòng)器、第二直線驅(qū)動(dòng)器和第三直線驅(qū)動(dòng)器。
[0005] 所述轉(zhuǎn)臺(tái)通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架聯(lián)接，大臂通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接，小臂通 過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與大臂聯(lián)接，法蘭固結(jié)在小臂上，第一直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第一虎克鉸與機(jī) 架聯(lián)接，第一直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第一球鉸與大臂聯(lián)接，第二直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第二 虎克鉸與機(jī)架聯(lián)接，第二直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第二球鉸與大臂聯(lián)接，第三直線驅(qū)動(dòng)器一 端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與大臂聯(lián)接，第三直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與小臂聯(lián)接。
[0006] 本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于：
[0007] 1、采用混聯(lián)結(jié)構(gòu)，桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)重量輕、剛性好；
[0008] 2、機(jī)械手慣量小、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能好；
[0009] 3、法蘭上安裝不同的末端執(zhí)行器，本機(jī)構(gòu)可應(yīng)用到裝配、焊接、激光、醫(yī)用等領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型所述一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手的第一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為本實(shí)用新型所述一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手的第二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3為本實(shí)用新型所述一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手的第三結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0014] 對(duì)照?qǐng)D1，一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手，包括機(jī)架1、轉(zhuǎn)臺(tái)2、大臂3、小臂4、法蘭 5、第一直線驅(qū)動(dòng)器6、第二直線驅(qū)動(dòng)器7和第三直線驅(qū)動(dòng)器8。
[0015] 所述機(jī)架1、轉(zhuǎn)臺(tái)2、大臂3、第一直線驅(qū)動(dòng)器6和第二直線驅(qū)動(dòng)器7組成一個(gè)兩自 由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺(tái)2通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副9與機(jī)架1聯(lián)接，大臂3通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副10與小 臂2聯(lián)接，第一直線驅(qū)動(dòng)器6通過第一虎克鉸12與機(jī)架1聯(lián)接，第一直線驅(qū)動(dòng)器6通過第 一球鉸13與大臂3聯(lián)接，第二直線驅(qū)動(dòng)器7通過第二虎克鉸14與機(jī)架1聯(lián)接，第二直線驅(qū) 動(dòng)器7通過第二球鉸15與大臂3聯(lián)接，大臂3在第一直線驅(qū)動(dòng)器6和第二直線驅(qū)動(dòng)器7的 驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)兩自由度的運(yùn)動(dòng)。
[0016] 所述法蘭5固結(jié)在小臂4上，小臂4通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副11與大臂3聯(lián)接，第三直線 驅(qū)動(dòng)器8通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副16與大臂3聯(lián)接，第三直線驅(qū)動(dòng)器8通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副17與小臂 4聯(lián)接，小臂4串聯(lián)在大臂3上，并由第三直線驅(qū)動(dòng)器8驅(qū)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。
[0017] 對(duì)照?qǐng)D2和圖3,所述一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手在第一直線驅(qū)動(dòng)器6、第二直 線驅(qū)動(dòng)器7和第三直線驅(qū)動(dòng)器8的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)空間三自由度的運(yùn)動(dòng)。圖2和圖3分別是一 種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手不同的工作位姿。
【權(quán)利要求】
1. 一種三自由度混聯(lián)碼垛機(jī)械手包括機(jī)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、大臂、小臂、法蘭、第一直線驅(qū)動(dòng)器、 第二直線驅(qū)動(dòng)器和第三直線驅(qū)動(dòng)器，其特征在于： 所述轉(zhuǎn)臺(tái)通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架聯(lián)接，大臂通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接，小臂通過第 三轉(zhuǎn)動(dòng)副與大臂聯(lián)接，法蘭固結(jié)在小臂上，第一直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第一虎克鉸與機(jī)架聯(lián) 接，第一直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第一球鉸與大臂聯(lián)接，第二直線驅(qū)動(dòng)器一端通過第二虎克 鉸與機(jī)架聯(lián)接，第二直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第二球鉸與大臂聯(lián)接，第三直線驅(qū)動(dòng)器一端通 過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與大臂聯(lián)接，第三直線驅(qū)動(dòng)器另一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與小臂聯(lián)接。
【文檔編號(hào)】B65G61/00GK203901284SQ201420327512
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】王紅州, 鄭小民, 鄒曉暉 申請(qǐng)人:江西省機(jī)械科學(xué)研究所