本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種用于搬運(yùn)作業(yè)的伺服驅(qū)動三活動度連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂。

背景技術(shù)：

這幾年來，由于勞動力市場的人員緊缺，人力成本逐年攀升，促進(jìn)了搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂在搬運(yùn)作業(yè)中的廣泛應(yīng)用。搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂有機(jī)械式和液壓式兩種類型，目前搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂大多數(shù)是液壓驅(qū)動，由于液壓傳動采用液壓油作為傳遞動力的介質(zhì)，存在以下問題：其起動性較差，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。有時(shí)會出現(xiàn)過熱，工作無力等現(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。隨著搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂功能的增加，其液壓系統(tǒng)越來越復(fù)雜，出現(xiàn)故障更具有突然性、隱蔽性。機(jī)械式搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂是利用機(jī)械傳動件實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)動作，具有堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，但是傳統(tǒng)的單自由度機(jī)械式搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂不能完成復(fù)雜的動作，應(yīng)用范圍十分有限，機(jī)械式可控機(jī)構(gòu)電動搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂，用連桿機(jī)構(gòu)取代了液壓傳動，當(dāng)主動桿由伺服電機(jī)驅(qū)動時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)自動化、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采用伺服電機(jī)驅(qū)動三自由度連桿機(jī)構(gòu)新型搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂，克服液壓式搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點(diǎn)，克服開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)都需要安裝在關(guān)節(jié)位置的缺點(diǎn)，簡化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，降低機(jī)構(gòu)的重量、運(yùn)動慣量、體積和成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于搬運(yùn)作業(yè)的伺服驅(qū)動三活動度連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，包括底座10、第一主動桿1、第二主動桿2、第三主動桿3、第四連桿5、第五連桿6、連接件7、大臂4、上臂8、手腕27、真空吸盤28以及伺服驅(qū)動裝置，所述第一主動桿1一端通過第一轉(zhuǎn)動副12與底座10連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副13與大臂4 連接；所述第二主動桿2一端通過第三轉(zhuǎn)動副14與底座10連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副15與第四連桿5連接，第四連桿5另一端通過第五轉(zhuǎn)動副16與連接件7連接；所述第三主動桿3一端通過第六轉(zhuǎn)動副17與底座10連接，另一端通過第七轉(zhuǎn)動副18與第五連桿6連接；所述連接件7一端通過第八轉(zhuǎn)動副19與第五連桿6連接，一端通過第九轉(zhuǎn)動副20與上臂8連接，一端通過第五轉(zhuǎn)動副16與大臂4連接；所述手腕連桿9一端通過第十轉(zhuǎn)動副21與大臂4連接，另一端通過第十一22轉(zhuǎn)動副與上臂8連接；伺服驅(qū)動裝置包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)，分別與第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3連接以驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3共同驅(qū)動完成大臂升降與手腕20的俯仰等運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)真空吸盤8的搬運(yùn)作業(yè)

本發(fā)明采用可控多桿閉鏈機(jī)構(gòu)，克服了開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機(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(yùn)動軌跡靈活多樣化，克服了液壓式搬運(yùn)作業(yè)機(jī)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(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于搬運(yùn)作業(yè)的伺服驅(qū)動三活動度連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種用于搬運(yùn)作業(yè)的伺服驅(qū)動三活動度連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，包括底座10、第一主動桿1、第二主動桿2、第三主動桿3、第四連桿5、第五連桿6、連接件7、大臂4、上臂8、手腕27、真空吸盤28以及伺服驅(qū)動裝置；所述底座10安裝在可移動回轉(zhuǎn)平臺上；所述第一主動桿1一端通過第一轉(zhuǎn)動副12與底座10連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副13與大臂4連接；對照圖1，所述第二主動桿2一端通過第三轉(zhuǎn)動副14與底座10連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副15與第四連桿5連接，第四連桿5另一端通過第五轉(zhuǎn)動副16與連接件7連接；所述第三主動桿3一端通過第六轉(zhuǎn)動副17與底座10連接，另一端通過第七轉(zhuǎn)動副18與第五連桿6連接；所述連接件7一端通過第八轉(zhuǎn)動副19與第五連桿6連接，一端通過第九轉(zhuǎn)動副20與上臂8連接，一端通過第五轉(zhuǎn)動副16與大臂4連接；所述手腕連桿9一端通過第十轉(zhuǎn)動副21與大臂4連接，另一端通過第十一22轉(zhuǎn)動副與上臂8連接；伺服驅(qū)動裝置包括第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)，分別與第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3連接以驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3共同驅(qū)動完成大臂升降與手腕20的俯仰等運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)真空吸盤8的搬運(yùn)作業(yè)。

在手腕連桿俯仰工況中，第三主動桿3繞第六轉(zhuǎn)動副17轉(zhuǎn)動并通過第七轉(zhuǎn)動副18帶動第五連桿6，第五連桿6通過第八轉(zhuǎn)動副19帶動連接件7，連接件7通過第九轉(zhuǎn)動副20帶動上臂8，上臂8通過第十一轉(zhuǎn)動副22帶動手腕連桿9，從而使得手腕連桿9繞第十轉(zhuǎn)動副21俯仰。升降工況中，在第一主動桿1、大臂4、第二主動桿2、第四連桿5的共同作用下使得手腕連桿7升降。