[发明专利]一种三自由度采用封闭链形式弧焊机机构

说明书

一种三自由度采用封闭链形式弧焊机机构，包括：底座、可转动平台、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及可回转手腕、焊枪及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆、第二连杆以及第一大臂；升降机构包括第二主动杆、第三连杆以及第二大臂；俯仰机构包括：第三主动杆以及俯仰杆；可回转手腕连杆的上部与第一大臂的另一端铰接，下部与第二大臂的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆、第二主动杆以及第三主动杆连接，分别对第一主动杆、第二主动杆和第三主动杆进行驱动。本发明全部驱动电机都安装在可回转平台上对主动杆进行驱动刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、机械手运动轨迹灵活多样化。

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别涉及一种三自由度采用封闭链形式弧焊机机 构。

背景技术

目前制造业通用弧焊机械手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三自由度采用封闭链形式弧焊机机构，从而克 服串联机械手累积误差大，精度较低；刚度低，承载能力小的的缺点。为实现 上述目的，本发明提供的技术方案是：一种三自由度采用封闭链形式弧焊机机 构，包括：底座1、可转动平台13、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及可回 转手腕11、焊枪10及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆2、第二连杆4以及 第一大臂8；第一主动杆2的一端铰接于可转动平台13上，第二连杆4的一端 与第一主动杆2的另一端铰接，第一大臂8的一端与第二连杆4的另一端铰接。 升降机构包括第二主动杆3、第三连杆5以及第二大臂13；第二主动杆3的一端 铰接于可转动平台13上，第三连杆5的一端与第二主动杆3的另一端铰接，第 二大臂13的一端与第三连杆5的另一端铰接；俯仰机构包括：第三主动杆12 以及俯仰杆6；第三主动杆12的一端铰接于可转动平台13上，俯仰杆6的一 端与第三主动杆12的另一端铰接，该俯仰杆6的中部与第二大臂13的中部铰 接，俯仰杆6的另一端铰接于第一大臂8的中部；可回转手腕连杆11的上部 与第一大臂8的另一端铰接，下部与第二大臂13的另一端铰接。驱动装置为三 个伺服电机，分别与第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12连接，分 别对第一主动杆2、第二主动杆3和第三主动杆12进行驱动。

本发明采用可控多杆并联机构，全部驱动电机都安装在可回转平台上对主 动杆进行驱动，与串联机械手相比，减少了手臂的运动惯量，提高了机械手动 态性能，提高了机械手运行的平稳性和可靠性，无累积误差，结构紧凑，刚度 高，承载能力大、惯量低、动态性能好、机械手运动轨迹灵活多样化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式