[发明专利]一种用于气割下料机的双伺服电机驱动多连杆机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是一种用于气割下料机的双伺服电机驱动多连杆机构。

背景技术

目前制造业通用气割下料机大多数是为开链形式的串联结构关节型电机驱动机械手，其主要特点为驱动电机全部都安装在机械手的各个关节上，通过电机带动机械手各个关节的转动，实现机械手的各种动作。由于开链形式的串联结构关节型机械手的驱动电机都安装在关节的位置，这种结构方式存在以下问题：机械手手臂需要承载电机的重量并需满足刚度要求，手臂截面尺寸需要做得较大，这样会增大驱动电机的负载，增加手臂的运动惯量，导致机械手动态性能下降，同时驱动电机都安装在关节位置造成机械手的累积误差大、承载能力小、结构复杂、模块化程度低。随着电机技术的发展和控制技术的提高，并联机构为机械手提供了广泛的发展空间，由控制电机驱动的多自由度并联机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可完成复杂的运动轨迹输出，同时还具有制造成本低、维护保养简单等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服电机驱动连杆式可变自由度气割下料机，克服液压式气割下料机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点，克服开链结构的驱动电机都需要安装在关节位置的缺点，简化结构的复杂程度，降低机构的重量、运动惯量、体积和成本。为实现上述目的，本发明提供了一种用于气割下料机的双伺服电机驱动多连杆机构，包括底座1、升降机构和俯仰机构、夹持器21、割枪22、伺服驱动装置；所述升降机构包括第二主动杆18、第三连杆3和第四连杆5，所述第二主动杆18一端通过第二转动副17与底座1连接，另一端通过第三转动副19与第四连杆5的第一端连接；所述第三连杆3一端通过第十转动副2与底座1连接，另一端通过第一转动副4与第四连杆5的第二端连接，第四连杆5的第三端通过第四转动副6与夹持器连杆7连接；所述俯仰机构包括第一主动杆15、第一连杆13、连接件11和第二连杆9，所述第一主动杆15一端通过第九转动副16与底座1连接，另一端通过第八转动副14与第一连杆13一端连接，第一连杆13另一端通过第七转动副12与连接件11的第一端连接，连接件11的第二端通过第六转动副10与第二连杆9一端连接，连接件11的第三端通过第三转动副19与第二主动杆18连接，第二连杆9另一端通过第五转动副8与夹持器连杆7连接；伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆15和第二主动杆18连接以驱动其转动。

本发明采用可控多杆闭链机构，克服了开链结构的驱动电机都需要安装在关节位置的缺点，提高了手臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，精度较高；结构紧凑，刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化，克服了液压式气割下料机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油、可靠性差、传动效率低等缺点。

附图说明

图1为本发明所述一种用于气割下料机的双伺服电机驱动多连杆机构示意图。

具体实施方式

一种用于气割下料机的双伺服电机驱动多连杆机构，包括底座1、升降机构和俯仰机构、夹持器21、割枪22、伺服驱动装置；所述底座1安装在可移动回转平台上； 所述升降机构包括第二主动杆18、第三连杆3和第四连杆5，所述第二主动杆18一端通过第二转动副17与底座1连接，另一端通过第三转动副19与第四连杆5的第一端连接；所述第三连杆3一端通过第十转动副2与底座1连接，另一端通过第一转动副4与第四连杆5的第二端连接，第四连杆5的第三端通过第四转动副6与夹持器连杆7连接；所述俯仰机构包括第一主动杆15、第一连杆13、连接件11和第二连杆9，所述第一主动杆15一端通过第九转动副16与底座1连接，另一端通过第八转动副14与第一连杆13一端连接，第一连杆13另一端通过第七转动副12与连接件11的第一端连接，连接件11的第二端通过第六转动副10与第二连杆9一端连接，连接件11的第三端通过第三转动副19与第二主动杆18连接，第二连杆9另一端通过第五转动副8与夹持器连杆7连接；伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆15和第二主动杆18连接以驱动其转动，第一主动杆15和第二主动杆18共同驱动完成大臂升降、夹持器连杆12与夹持器21的俯仰等运动，实现割枪22的气割下料作业。