[发明专利]一种用于新型气割下料机的伺服电机驱动三自由度连杆机构

说明书

一种用于新型气割下料机的伺服电机驱动三自由度连杆机构，包括底座10、第一主动杆1、第二主动杆2、第三主动杆3、第四连杆5、第五连杆6、连接件7、大臂4、上臂8、夹持器27、割枪28以及伺服驱动装置，所述连接件7一端通过第八转动副19与第五连杆6连接，一端与大臂4连接；伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机，分别与第一主动杆1、第二主动杆2和第三主动杆3连接以驱动其转动，第一主动杆1、第二主动杆2和第三主动杆3共同驱动完成大臂升降与夹持器20的俯仰等运动，实现割枪8的气割下料作业，本发明采用电动机安装于底座上代替原来电动机安装于机械臂上的串联机构，克服了原有机构手臂重量大，动态性能差等缺点。

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是一种用于新型气割下料机的伺服电机驱动三自由度连杆机构。

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采用伺服电机驱动三自由度连杆机构新型气割下料机，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，本发明提供一种用于新型气割下料机的伺服电机驱动三自由度连杆机构，包括底座10、第一主动杆1、第二主动杆2、第三主动杆3、第四连杆5、第五连杆6、连接件7、大臂4、上臂8、夹持器27、割枪28以及伺服驱动装置，所述第一主动杆1一端通过第一转动副12与底座10连接，另一端通过第二转动副13与大臂4连接； 所述第二主动杆2一端通过第三转动副14与底座10连接，另一端通过第四转动副15与第四连杆5连接，第四连杆5另一端通过第五转动副16与连接件7连接；所述第三主动杆3一端通过第六转动副17与底座10连接，另一端通过第七转动副18与第五连杆6连接；所述连接件7一端通过第八转动副19与第五连杆6连接，一端通过第九转动副20与上臂8连接，一端通过第五转动副16与大臂4连接；所述夹持器连杆9一端通过第十转动副21与大臂4连接，另一端通过第十一22转动副与上臂8连接；伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机，分别与第一主动杆1、第二主动杆2和第三主动杆3连接以驱动其转动，第一主动杆1、第二主动杆2和第三主动杆3共同驱动完成大臂升降与夹持器20的俯仰等运动，实现割枪8的气割下料作业

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为本发明所述的一种用于新型气割下料机的伺服电机驱动三自由度连杆机构机构示意图。

具体实施方式