[发明专利]一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手

说明书

本发明涉及机械手技术领域，公开一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，包括基座回转机构、机械臂、传动机构、手腕翻转机构和气动手指，机械臂包括大臂和小臂；基座回转机构包括底座、底座旋转盘、减速器、基座回转驱动电机及左安装立板和右安装立板；传动机构包括大臂驱动电机、小臂驱动电机、减速器、传动曲柄、小臂拉杆、铆座、固定拉杆、三角连接板、手腕拉杆，大、小臂驱动电机分别安坐在左、右安装立板上；手腕翻转机构包括法兰座和摆动气缸；气动手指包括气指和气指安装支架。本发明将所有驱动电机安装在基座，简化了手臂结构并降低了手臂质量；机械手运动过程中手臂末端法兰座相对于基座姿态保持不变，降低了对末端执行器的控制难度。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手。

背景技术

目前国内应用于工业生产的串联式机械手均属于关节型工业机器人，这种工业机械手的驱动装置，包括驱动电机、减速器以及其他相关的零部件，直接安装在机械手的各个转动关节上，对各个关节进行直接驱动。这种结构和安装方式使得此类机械手的体积大、质量大，尤其是手臂部分的质量很大。其沉重的手臂和大体积，会使得机械手在快速工作的过程中产生很大惯性力，不利于机械手的控制；长时间工作后机械手臂发生较大变形造成机械手末端精度大幅度降低。同时此类工业机械手的价格昂贵，制造和维护的成本较高，不适用于国内中小型企业的自动化生产。因此，为提高我国工业生产的自动化程度，亟待发明一种新型机械手以解决上述问题。

发明内容

针对目前串联机械手尤其是手臂部分结构上存在的问题，本发明提供一种将驱动手臂的动力装置安装在底座位置，从而简化手臂结构并减轻手臂质量的连杆型上下料机械手。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，包括基座回转机构、机械臂、传动机构、手腕翻转机构和气动手指；所述基座回转机构包括底座、底座旋转盘、减速器、基座回转驱动电机、左安装立板和右安装立板，所述底座为机架，固定于地面，所述减速器安装在底座内，减速器的输出端与底座的底部固定连接，所述底座旋转盘安装在减速器上面，与底座保持1mm的间隙，所述左安装立板和右安装立板固定安装在底座旋转盘的两侧；所述机械臂包括大臂和小臂，大臂和小臂用动轴连接形成转动副；所述传动机构包括大臂驱动电机、小臂驱动电机、减速器、传动曲柄、小臂拉杆、铆座、固定拉杆、三角连接板、手腕拉杆，所述传动机构的减速器共有两个，分别安装在所述左安装立板和右安装立板上，所述大臂驱动电机和小臂驱动电机分别与两个减速器的输入端连接，两个所述减速器的输出端分别与所述大臂和所述传动曲柄固连，所述铆座安装在左安装立板和右安装立板的后侧，所述三角连接板与固定拉杆、小臂拉杆、手腕拉铰接形成三个转动副，所述固定拉杆另一端与铆座铰接，所述传动曲柄与小臂驱动电机的输出端固连；所述手腕翻转机构包括法兰座和摆动气缸，所述法兰座的一端与小臂的末端铰接，所述摆动气缸安装在法兰座一端的外侧；所述气动手指包括气指和气指安装支架，所述气指安装支架的底部与摆动气缸的输出端固定连接，所述气指安装在气指安装支架上。

所述底座内部为圆柱形空腔，所述减速器为带有交叉滚子轴承的谐波减速器，安装在所述底座的圆柱形空腔中。

所述基座回转机构的底座旋转盘与所述减速器的壳体固定连接；底座旋转盘与减速器壳体固定连接后，可以相对于减速器的输出端相对转动；所示基座回转驱动电机与底座旋转盘固定连接，基座回转驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端连接。

所述大臂和小臂均由左右两个手臂侧板通过手臂连接轴连接组成。

所述传动机构的大臂直接与所述大臂减速器的输出端连接；所述传动曲柄通过过渡法兰与小臂减速器连接。

所述传动机构的小臂拉杆的两端分别与传动曲柄和小臂铰接；所述三角连接板的一端与所述大臂和小臂铰接的部位铰接组成复合铰链；所述固定拉杆的两端分别与铆座和三角连接板的一端铰接；所述手腕拉杆的两端分别与所述三角连接板的一端和所述法兰座铰接。