[发明专利]一种五自由度夹持平台

说明书

本发明提供一种五自由度夹持平台，包括磁吸座、大臂、小臂、头肩、头脖、头座，大臂通过旋转轴连接于磁吸座上端；所述小臂通过旋转轴连接于大臂上端；所述头脖通过头肩轴连接于头肩一端；所述头座通过摆动关节轴连接于头脖一端。通过三个旋转关节，一个摆动关节，一个平行四边形机构共五自由度的变化调整以实现对施工设备的夹持来加工管道等对象，使得工作得以顺利进行，本发明中的机构具有很好的的灵活性和实用性。扇形摆动关节可以补偿由于磁吸座底部不平稳造成的定位误差。平行四边形机构可以在不更换磁吸座吸附平台的情况下对夹持平台头座相对于磁吸座高度进行调整，以适应多种工作高度，提高工作效率。本发明结构轻便、造价低廉、操作简便。

技术领域

本发明涉及一种五自由度夹持平台，是一种五自由度、包含平行四边形机构的多功能工业机械臂夹持平台设备。

背景技术

随着世界制造业的增长，中国制造业大国地位逐步确立，与此同时金属切割总量、切割复杂程度与技术要求不断提高。在石油、化工、锅炉、压力容器和管道等工程中广泛应用各种形式的接管，而接管经常需要进行检测、探伤、测量、喷砂、装配、搬运、切割开口和各种形式的加工作业等。作业所需设备的支撑结构体积较大、售价高昂且很多结构移动很不方便，且便携性较差难以为适应工业操作的需要。工业用串连式机器人结构有四种基本结构：直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型机器人、爬行机器人和典型的多关节串连机器人，这些机器人都因为自身结构的限制都难以适应管道的特殊环境。为能实现管道这种特殊的作业对象，现实中急需能完成多种作业和管道这一特殊作业对象的一种工业用的五自由度夹持平台设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种五自由度夹持平台，为了实现在管道进行检测、探伤、测量、喷砂、装配、搬运、切割开口和各种形式的加工作业时对设备进行支撑固定，本发明采用串连式结构，具有五个自由度，其中三个为旋转关节，一个为摆动关节，一个为平行四边形结构，针对管道这种特殊加工对象本发明中的机构具有更大的灵活性和实用性。

本发明的目的是这样实现的：包括磁吸座、大臂、小臂、头肩、头脖、末端执行器头座，所述大臂通过旋转关节一连接于磁吸座上端；所述小臂通过旋转关节二连接于大臂上端；头肩设置在小臂端部，所述头脖通过头肩轴连接于头肩一端，所述末端执行器头座通过摆动关节轴连接于头脖一端，旋转关节一和旋转关节二的协调运动实现待夹持设备相对于磁吸座的位置调整，头肩轴所在旋转关节与摆动关节轴所在的摆动关节的协调运动实现待夹持设备相对于磁吸座的姿态调整，小臂是一个平行四边形机构。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.旋转关节一包括一端设置在磁吸座上、另一端与大臂连接的旋转关节轴一和起锁定作用的旋转关节轴锁钉一，旋转关节轴一的轴线垂直于磁吸座的安装面。

2.所述小臂包括平行设置的小臂上臂和小臂下臂、用于连接小臂上臂和小臂下臂一端的三角形连接板、用于连接小臂上臂和小臂下臂另一端的方形连板，在小臂下臂的两侧和方形连板之间对称设置有一具有调节有效长度作用的调节拉板，调节拉板上设置有调节凹槽，调节凹槽中设置有拉板锁紧钉。

3.旋转关节二包括旋转关节轴二和和起锁定作用的旋转关节轴锁钉二、旋转关节轴的一端与大臂连接、另一端与方形连板连接。

4.所述头脖通过头肩轴连接于头肩一端，所述末端执行器头座通过摆动关节轴连接于头脖一端是指：头脖是方形架，在方形架末端设置有摆动关节轴，末端执行器头座设置在摆动关节上，且方向架上设置有圆弧轨道，末端执行器头座通过销轴设置在圆弧轨道中并可在圆弧轨道中摆动。