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      一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機的制作方法

      文檔序號:11879953閱讀:322來源:國知局

      本發(fā)明涉及機械技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機。



      背景技術(shù):

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



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的在于提供一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機,從而克服串聯(lián)機構(gòu)累積誤差大,精度較低;剛度低,承載能力小的的缺點。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機,由底座1、大臂2、連接件4、手腕連桿5、割槍夾持器27、割槍28、驅(qū)動裝置、主動桿13、連桿15、上臂18、以及第一鎖緊裝置25、第二鎖緊裝置26組成;所述大臂2通過第一轉(zhuǎn)動副9連接在底座1上,大臂2的另一端通過第三轉(zhuǎn)動副7與手腕連桿5相連接,所述主動桿13通過第五轉(zhuǎn)動副12與底座1連接,另一端通過第六轉(zhuǎn)動副14與連桿15連接,連桿15通過第七轉(zhuǎn)動副16與連接件4連接;所述連接件4一端通過第十轉(zhuǎn)動副11與大臂2相連接,另一端通過第八轉(zhuǎn)動副17與上臂18相連接,上臂18另一端通過第九轉(zhuǎn)動副6與手腕連桿5連接;所述第一鎖緊裝置25和第二鎖緊裝置26分別安裝在第八轉(zhuǎn)動副17和第一轉(zhuǎn)動副9上;驅(qū)動裝置由第一伺服電機組成,與主動桿13相連接,對主動桿13進行驅(qū)動,所述第一鎖緊裝置25、第二鎖緊裝置26 均為電磁鎖緊裝置。

      本發(fā)明一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機采用可控多桿閉鏈機構(gòu),與開鏈結(jié)構(gòu)相比,提高了手臂運行的平穩(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、動態(tài)性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化。在連桿機構(gòu)上加裝鎖緊裝置,并讓其根據(jù)機構(gòu)的不同工況鎖緊和放松特定的轉(zhuǎn)動副,適時降低了機構(gòu)的自由度,實現(xiàn)了在完成預(yù)期要求的情況下,使用的可控驅(qū)動電機的數(shù)量小于氣割下料機械臂連桿機構(gòu)的自由度,克服現(xiàn)有機械式氣割下料機械臂需要配備與連桿機構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機來進行控制的缺點,簡化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,降低機構(gòu)的重量、運動慣量、體積和成本,增加了機構(gòu)的可控性和穩(wěn)定性,提高了工作效率。同時也克服了液壓式氣割下料機械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油、可靠性差、傳動效率低等缺點。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明所述的一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實施方式

      一種采用自由度可變連桿機構(gòu)簡易氣割下料機,由底座1、大臂2、連接件4、手腕連桿5、割槍夾持器27、割槍28、驅(qū)動裝置、主動桿13、連桿15、上臂18、以及第一鎖緊裝置25、第二鎖緊裝置26組成;所述大臂2通過第一轉(zhuǎn)動副9連接在底座1上,大臂2的另一端通過第三轉(zhuǎn)動副7與手腕連桿5相連接,所述主動桿13通過第五轉(zhuǎn)動副12與底座1連接,另一端通過第六轉(zhuǎn)動副14與連桿15連接,連桿15通過第七轉(zhuǎn)動副16與連接件4連接;所述連接件4一端通過第十轉(zhuǎn)動副11與大臂2相連接,另一端通過第八轉(zhuǎn)動副17與上臂18相連接,上臂18另一端通過第九轉(zhuǎn)動副6與手腕連桿5連接;所述第一鎖緊裝置25和第二鎖緊裝置26分別安裝在第八轉(zhuǎn)動副17和第一轉(zhuǎn)動副9上;驅(qū)動裝置由第一伺服電機組成,與主動桿13相連接,對主動桿13進行驅(qū)動,所述第一鎖緊裝置25、第二鎖緊裝置26 均為電磁鎖緊裝置。

      工作原理及過程:在各工況作業(yè)中,當?shù)谝绘i緊裝置25鎖緊,第八轉(zhuǎn)動副17失去自由度,同時第二鎖緊裝置26打開,第一轉(zhuǎn)動副9擁有自由度,此時,在主動桿2的作用下,實現(xiàn)對手腕連桿5的升舉下降的控制;當?shù)谝绘i緊裝置25打開,第八轉(zhuǎn)動副17恢復(fù)自由度,同時第二鎖緊裝置26鎖緊,第一轉(zhuǎn)動副9失去自由度,此時,在主動桿13的作用下,實現(xiàn)手腕連桿5的俯仰;通過第一鎖緊裝置25、第二鎖緊裝置26的相互配合,共同完成大臂2抬升、下降,手腕連桿5、手腕27俯仰等運動,實現(xiàn)手爪28的氣割下料。

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