一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的生產(chǎn)效率低和機(jī)械磨損的問(wèn)題。本發(fā)明包括整體框架、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)；移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)同步伺服電機(jī)、兩個(gè)傳動(dòng)軸、連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B；抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手吸盤(pán)、真空泵和觸發(fā)器，觸發(fā)器設(shè)置在機(jī)械手吸盤(pán)下方，真空泵設(shè)置在機(jī)械手吸盤(pán)上；兩個(gè)同步伺服電機(jī)輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸連接帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)傳動(dòng)軸兩端分別通過(guò)精密軸承固定在所述整體框架上，兩個(gè)傳動(dòng)軸分別通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)機(jī)械手吸盤(pán)實(shí)現(xiàn)在一號(hào)料臺(tái)和二號(hào)料臺(tái)之間的傳遞。本發(fā)明利用兩電機(jī)改變Z軸方向的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，降低機(jī)械磨損與能量消耗，效率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂。【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)春寶鋼為豐越新車(chē)型供貨，由于生產(chǎn)需要，在生產(chǎn)過(guò)程中必須將一個(gè)托盤(pán)上的板料碼放至另一托盤(pán)，在碼放過(guò)程中一般采用人工碼放的方式，人工碼放費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且效率低，在工作中制作了一種機(jī)器用于將整托盤(pán)的成品料片碼放至另外的托盤(pán)上，所述的機(jī)器有兩個(gè)升降工作臺(tái)，上面設(shè)置有一個(gè)可在軌道上橫向移動(dòng)的機(jī)械手，利用這種可行走式簡(jiǎn)易的機(jī)械手抓取料片；此種轉(zhuǎn)移的方式，需要將電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，降低了生產(chǎn)效率，每次行程需要進(jìn)行減速停止、下降、拾取板料、升起、慢速行走、加速行走、減速行走、停止行走、下落放置板料、升起、慢速行走、加速的過(guò)程，工序較多，行程浪費(fèi)，并產(chǎn)生大量的機(jī)械磨損，效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的生產(chǎn)效率低和產(chǎn)生大量機(jī)械磨損的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂包括整體框架、移動(dòng)機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)；
[0005]所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)同步伺服電機(jī)、兩個(gè)傳動(dòng)軸、連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B ；
[0006]所述抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手吸盤(pán)、真空泵和觸發(fā)器，所述觸發(fā)器設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)下方，所述真空泵設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)上控制機(jī)械手吸盤(pán)的真空吸附和松開(kāi)；
[0007]所述兩個(gè)同步伺服電機(jī)輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸連接帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩個(gè)傳動(dòng)軸兩端分別通過(guò)精密軸承固定在所述整體框架上，兩個(gè)傳動(dòng)軸分別通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)機(jī)械手吸盤(pán)實(shí)現(xiàn)在一號(hào)料臺(tái)和二號(hào)料臺(tái)之間的傳遞。
[0008]所述連桿機(jī)構(gòu)A包括連桿臂A、連桿A和穩(wěn)定桿A，所述連桿臂A —端固定在所述傳動(dòng)軸上，另一端與連桿A連接，所述連桿A另一端與機(jī)械手吸盤(pán)連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)連接；連桿機(jī)構(gòu)B包括連桿臂B、連桿B和穩(wěn)定桿B，所述連桿臂B —端固定在所述傳動(dòng)軸上，另一端與連桿B連接，所述連桿B另一端與機(jī)械手吸盤(pán)連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)連接。
[0009]所述穩(wěn)定桿A和穩(wěn)定桿B長(zhǎng)度相等，平行設(shè)置。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂使用兩臺(tái)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)行走時(shí)根據(jù)電機(jī)的時(shí)速配合同時(shí)完成行走和下落的工作，在行走過(guò)程中已經(jīng)完成了抓料和放料的下落工作，大大增加了效率，電機(jī)直驅(qū)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作省去了動(dòng)力的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提升了整體的驅(qū)動(dòng)性能，增加效率，使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度調(diào)整無(wú)限制，并節(jié)約能源。利用簡(jiǎn)易杠桿原理組成的機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)X軸、Z軸兩方向的移動(dòng)，滿(mǎn)足簡(jiǎn)易的生產(chǎn)加工需求，整機(jī)采用配對(duì)的同步伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)與輔助電機(jī)互相切換旋轉(zhuǎn)方向來(lái)改變X軸的運(yùn)動(dòng)方向，利用兩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩差來(lái)改變Z軸方向的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，利用擺動(dòng)模式的運(yùn)動(dòng)方式替代傳統(tǒng)的橫移，豎直下落提高使用效率，降低機(jī)械磨損與能量消耗；效率高、碼垛速度可達(dá)到現(xiàn)有產(chǎn)品的2倍以上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易發(fā)生故障，更加節(jié)能，降低使用成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂的整體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂的整體結(jié)構(gòu)左視圖；
[0013]圖3為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂的整體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0014]其中:1、整體框架，2、移動(dòng)機(jī)構(gòu)，201、同步伺服電機(jī)，202、傳動(dòng)軸，203、連桿臂A，
204、連桿A，205、穩(wěn)定桿A，206、連桿臂B，207、連桿B，208、穩(wěn)定桿B，3、抓取機(jī)構(gòu)，301、機(jī)械手吸盤(pán)，302、觸發(fā)器,4、一號(hào)料臺(tái)，5、二號(hào)料臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]參見(jiàn)附圖1、附圖2和附圖3，本發(fā)明的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂包括整體框架1、移動(dòng)機(jī)構(gòu)2和抓取機(jī)構(gòu)3 ；
[0017]所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)同步伺服電機(jī)201、兩個(gè)傳動(dòng)軸202、連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B ;所述兩個(gè)同步伺服電機(jī)201固定在整體框架I上，每一個(gè)電機(jī)與一根傳動(dòng)軸202連接，所述傳動(dòng)軸202兩端通過(guò)精密軸承固定在所述框架上；
[0018]所述抓取機(jī)構(gòu)3包括機(jī)械手吸盤(pán)301、真空泵和觸發(fā)器302，所述觸發(fā)器302設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)301下方，所述真空泵設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)301上控制機(jī)械手吸盤(pán)301的真空吸附和松開(kāi)；
[0019]所述兩個(gè)同步伺服電機(jī)201輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸202連接帶動(dòng)傳動(dòng)軸202轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩個(gè)傳動(dòng)軸202兩端分別通過(guò)精密軸承固定在所述整體框架I上，兩個(gè)傳動(dòng)軸202分別通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)機(jī)械手吸盤(pán)301實(shí)現(xiàn)在一號(hào)料臺(tái)和二號(hào)料臺(tái)之間的傳遞。
[0020]所述連桿機(jī)構(gòu)A包括連桿臂A203、連桿A204和穩(wěn)定桿A205，所述連桿臂A203 —端固定在所述傳動(dòng)軸202上，另一端與連桿A204連接，所述連桿A204另一端與機(jī)械手吸盤(pán)301連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)301連接；連桿機(jī)構(gòu)B包括連桿臂B206、連桿B207和穩(wěn)定桿B208，所述連桿臂B206 —端固定在所述傳動(dòng)軸202上，另一端與連桿B207連接，所述連桿B207另一端與機(jī)械手吸盤(pán)301連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)301連接。
[0021]所述穩(wěn)定桿A205和穩(wěn)定桿B208長(zhǎng)度相等，平行設(shè)置。
[0022]本發(fā)明的具體工作過(guò)程為:一對(duì)同步伺服電機(jī)201被固定在整體框架I上，每一個(gè)同步伺服電機(jī)201連接有一根傳動(dòng)軸202，該傳動(dòng)軸202兩端被精密軸承固定在整體框架I上做Y軸方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。主動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)連桿臂A203做運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連桿臂A203順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿A204受到穩(wěn)定桿A205和穩(wěn)定桿B208產(chǎn)生的拉力，將機(jī)械手吸盤(pán)301以弧線方式從二號(hào)料臺(tái)5移動(dòng)至一號(hào)料臺(tái)4，與此同時(shí)從動(dòng)電機(jī)以設(shè)定好的速度比旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連桿臂B206，此時(shí)連桿B207牽制機(jī)械手吸盤(pán)301將從連桿A204帶來(lái)的弧線運(yùn)動(dòng)變成水平直線運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手臂吸盤(pán)到達(dá)一號(hào)料臺(tái)4中心位置后，主動(dòng)同步伺服電機(jī)201繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)電機(jī)換向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使連桿臂A203和連桿臂B206向下方向旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)連桿A204和連桿B207將機(jī)械手臂吸盤(pán)沿Z軸方向向下直線運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械手吸盤(pán)301貼緊板料，觸發(fā)器302檢查到板料后真空泵控制打開(kāi)真空，將板料托起，整套程序再以相反順序運(yùn)行，將機(jī)械手吸盤(pán)301抬起、平移至二號(hào)料臺(tái)5的碼垛成品臺(tái)上方中心處，不需要手臂下落，真空泵控制向機(jī)械手吸盤(pán)301的真空腔內(nèi)注入空氣，拋下板料，實(shí)現(xiàn)一次板料的運(yùn)輸。
[0023] 以上為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但絕非對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂，其特征在于，包括整體框架(I)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)和抓取機(jī)構(gòu)(3)； 所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2 )包括兩個(gè)同步伺服電機(jī)(201)、兩個(gè)傳動(dòng)軸(202 )、連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B ； 所述抓取機(jī)構(gòu)(3 )包括機(jī)械手吸盤(pán)(301)、真空泵和觸發(fā)器(302 )，所述觸發(fā)器(302 )設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)(301)下方，所述真空泵設(shè)置在所述機(jī)械手吸盤(pán)(301)上控制機(jī)械手吸盤(pán)(301)的真空吸附和松開(kāi)； 所述兩個(gè)同步伺服電機(jī)(201)輸出端分別與兩個(gè)傳動(dòng)軸(202)連接帶動(dòng)傳動(dòng)軸(202)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述兩個(gè)傳動(dòng)軸(202)兩端分別通過(guò)精密軸承固定在所述整體框架(I)上，兩個(gè)傳動(dòng)軸(202)分別通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)A和連桿機(jī)構(gòu)B帶動(dòng)機(jī)械手吸盤(pán)(301)實(shí)現(xiàn)在一號(hào)料臺(tái)和二號(hào)料臺(tái)之間的傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂，其特征在于，所述連桿機(jī)構(gòu)A包括連桿臂A (203)、連桿A (204)和穩(wěn)定桿A (205)，所述連桿臂A (203)—端固定在所述傳動(dòng)軸(202)上，另一端與連桿A (204)連接，所述連桿A (204)另一端與機(jī)械手吸盤(pán)(301)連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)(301)連接；連桿機(jī)構(gòu)B包括連桿臂B (206)、連桿B (207)和穩(wěn)定桿B (208)，所述連桿臂B (206) —端固定在所述傳動(dòng)軸(202)上，另一端與連桿B (207)連接，所述連桿B (207)另一端與機(jī)械手吸盤(pán)(301)連接，所述穩(wěn)定桿一端與所述框架連接，另一端與所述機(jī)械手吸盤(pán)(301)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)易的伺服驅(qū)動(dòng)連桿式機(jī)械手臂，其特征在于，所述穩(wěn)定桿A (205)和穩(wěn)定桿B (208)長(zhǎng)度相等，平行設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B25J15/06GK103950026SQ201410151316
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】孫建民, 王安軍, 王家明, 胡帥 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春寶鋼鋼材貿(mào)易有限公司