[发明专利]一种五自由度液压伺服机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率五自由度液压伺服机械手，特别是涉及一种适用于重载和高温生产工况下物料搬运的五自由度液压伺服驱动机械手。

背景技术

多自由度机械手是一种模仿人手臂形状与功能，按照给定的程序或要求自动地完成物体（材料、工件、零件或工具等）传送或操作作业的机械装置，它能在一定程度上代替人进行繁重、危险等手工作业。以其可实现对不同尺寸、形状的高温工件的夹取，灵活度高和耐久力强的特点，广泛运用于机械、冶金、电子等行业，并且能在恶劣的工作环境下进行工作。因为机械手本身驱动方式及材料的影响，一般的机械手很难完成在高温重载环境下的工作，所以需要改善机械手的驱动方式和材料及热处理工艺使得机械手能完成高温重载下的任务，实现最快速度的有效抓取，同时也一定程度上提高工件生产的效率。

  现有的多自由度机械手，如200620084565专利是一种运用了同步带轮的机械手，通过控制同步带轮的转向和转动圈数，来较为精确地控制同步带轮沿同步带移动的距离，从而控制机械手悬臂前后移动距离。201080035328是一种具有能够弯曲的弯曲部的医疗用机械手，其包括臂、插入部、操作部以及传递构件，能够灵活应用于医领域。如专利号为201120338279专利所涉及的一种多自由度自适应柔度机械手，能够简单精确的保证多自由度自适应柔性机械手指夹持工件等危险物的力度，避免操纵不慎产生的危险。201220280897专利所涉及的多自由度机械手夹具，抓手可以做Y轴向的直线运动，满足工件夹取和放置时微调的要求，能实现对工件的180度翻转，还可以对抓手的家区里进行调节，满足不同工件夹取时对不同夹取力的要求。201210269579专利是一种由支撑杆、左收拢气缸、右收拢气缸、左机械手、右机械手组成的机械手，利用机械手抓持焊条，使得对焊条的装包更加方便，结构简单，操作方便，自动化程度高，生产效率高等优点。如专利号为但是没有一种类型的机械手能够同时适应高温重载的环境。本专利针对以上技术不足，提供了一种由全液压装置同步控制的，能适应在高温重载环境下工作的多自由度机械手抓取装置。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种五自由度液压伺服机械手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种五自由度液压伺服机械手包括夹取机构、第一液压缸、第一液压马达、摆动机构、第一连杆、连接板、夹板、第二连杆、举升机构、第二液压缸、悬臂、机身、第三液压缸、第二液压马达、回转机构、底座、第三液压马达和第四液压缸；

所述的夹取机构为一个钳形抓手，由第一液压缸带动活塞杆的伸缩控制钳形抓手的开合；夹取机构的末端通过联轴器与旋转机构中的第一液压马达的输出轴相连，第一液压马达通过输出轴能带动夹取机构以联轴器为轴线旋转。 

所述的摆动机构为四根首尾相接的连杆组成的平行四边形机构，摆动机构第一铰接端的两侧分别依次与一块三角形连接板的一个顶角、一块夹板沿长度方向上的一端铰链连接，摆动机构与第一铰接端相邻的短边上的一个铰接端的两侧分别与一块连接板的另一个顶角铰链连接，摆动机构平行四边形机构中远离机身侧的长边中上部与第一连杆一端铰链连接，第一连杆另一端与第二液压缸的活塞杆相连，第二液压缸 末端通过铰链固定于机身上，液压缸通过连杆带动摆动机构做伸缩运动。第一液压马达与支架固连，支架两个铰接点与摆动机构下端铰接端点铰链联接；

所述的举升机构为由夹板、第二连杆及连接板与机身上一固定点组成的平行四边形机构，第二连杆一端与三角形连接板的最后一个顶角连接，第二连杆的另一端与机身顶部一点铰链连接，夹板沿长度方向上的另一端与机身上另一点铰链连接，举升机构由第三液压缸驱动，靠近夹板沿长度方向上的另一端的五等分点处通过连杆与第三液压缸、第四液压缸的活塞杆铰链连接，液压缸 带动举升机构做升降运动，第三液压缸底部通过铰链固定于机身。悬臂的一端固定在机身上，举升机构的夹板外侧设有限位块，当举升机构下降到最低位置时，悬臂顶住限位块，起到限位作用；机身安置于回转机构上，回转机构由第二液压马达和第三液压马达带动做回转运动。第二液压缸马达和第三液压马达固定于回转机构上，带动回转机构相对于底座做回转运动。底座通过地脚螺钉固定于水平地面。

液压驱动系统包括第一回转液压马达、第二回转液压马达、第三回转液压马达、第一伸缩液压缸、第二伸缩液压缸、第三伸缩液压缸、第四伸缩液压缸、第一夹紧阀、第二夹紧阀、第三夹紧阀、第四夹紧阀、第一多路换向阀组、第二多路换向阀组、第一伺服阀、第二伺服阀、第三伺服阀、第四伺服阀、第五伺服阀、第六伺服阀和第七伺服阀；