一种多关节液压机械臂制造技术

一种多关节液压机械臂，包括液压控制组件和连杆组件，连杆组件包括六个依次通过旋转关节连接的第一连杆组件、第二连杆组件、第三连杆组件、第四连杆组件、第五连杆组件和第六连杆组件，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；第五连杆组件的前端装有力传感器，第六连杆组件的前端设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一夹手油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制组件连接。该机械臂采用全串联结构形式，有六个旋转自由度，采用液压驱动、负载/自重比大、防护等级高、工作空间大且外形美观，这些特点都拓宽了适用范围。

A multi joint hydraulic manipulator

A multi joint hydraulic arm consisting of a hydraulic control component and a connecting rod assembly. The connecting rod assembly consists of six connecting rod components, second connecting rod components, third connecting rod components, fourth connecting rod components, fifth connecting rod components, and sixth connecting rod components connected in turn through a rotating joint. Each rotary joint is with a hydraulic oil. An encoder is installed on each rotary joint. The front end of the fifth connecting rod assembly is equipped with a powerful sensor. The front end of the sixth connecting rod assembly is provided with a two hand finger grip. The finger of the grab is connected with a hand cylinder through the connecting rod mechanism; the oil paths of each hydraulic cylinder are connected with the hydraulic pressure control component. The manipulator adopts a fully series structure, with six rotational degrees of freedom, which is driven by hydraulic drive, large load / weight ratio, high protection grade, large working space and beautiful appearance. These features all broaden the scope of application.

【技术实现步骤摘要】
一种多关节液压机械臂
本技术涉及一种多关节液压驱动的机械臂，属于机械臂

技术介绍
随着工业的高速发展，工业机器人特别是机械臂已经在装配、焊接、搬运等行业得到广泛应用，极大地提高了工业生产的自动化水平，把人类从重复性劳动或极端恶劣的工作环境中解放出来。目前工业机器人几乎全部采用伺服电机和RV或谐波减速机驱动，虽具有较高的位置精度且技术成熟，但其负载/自重比小，且环境适应性差，如水下、潮湿、核辐射或存在强电磁干扰的环境。中国专利文献CN1035380701A公开了一种5自由度液压伺服机械手，该机械手在关节驱动中使用了双缸电液伺服同步驱动、双马达电液伺服同步驱动以及平行四边形闭环结构。中国专利文献CN20346081U公开了一种具有5个活动关节和一个抓手的多关节液压机械臂结构。中国专利文献CN104647365A公开了一种液压驱动多关节工业机器人，该工业机器人采用全串联结构形式，具有六个旋转自由度和1个夹手开合的局部自由度。上述文献公开的机械臂均采用液压驱动，具有较强的负载能力，但因自由度少或关节布置方式的原因，末端的灵活工作空间受到一定限制。
技术实现思路
本技术针对目前液压机械臂存在的不足，提供一种采用液压驱动、负载/自重比大、防护等级高、灵活工作空间大的多关节液压机械臂。本技术的多关节液压机械臂，采用以下技术方案：该多关节液压机械臂，包括液压控制组件和连杆组件，连杆组件包括六个依次通过旋转关节连接的第一连杆组件、第二连杆组件、第三连杆组件、第四连杆组件、第五连杆组件和第六连杆组件，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；第五连杆组件的前端装有力传感器，第六连杆组件的前端设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一夹手油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制组件连接。所述第一连杆组件，包括底座、第一摆动油缸、第一连杆和第一编码器，第一摆动油缸固定安装在底座上，第一连杆与第一摆动油缸连接，第一编码器固定安装在底座上，第一连杆与第二直线油缸连接；第一摆动油缸与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接；所述第二连杆组件，包括第二连杆、第二编码器、第一直线油缸、第二直线油缸和第三编码器；第二连杆的一端通过第一转轴安装在第一连杆组件中的第一连杆上，第一转轴与第三编码器连接，第三编码器固定在第二连杆上；第二连杆的另一端安装有第二转轴(用于安装第三连杆组件中的第三连杆)；第二转轴与第二编码器连接，第二编码器固定在第二连杆上；第一直线油缸和第二直线油缸分别通过铰轴连接在第二连杆上；第一直线油缸和第二直线油缸分别与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接；所述第三连杆组件，包括第三连杆、第二摆动油缸和第四编码器；第三连杆连接在第二连杆的第二转轴上，第三连杆与第一直线油缸连接，第三连杆上安装有第二摆动油缸和第四编码器，第二摆动油缸与第四编码器连接；第二摆动油缸与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接；所述第四连杆组件，包括第四连杆、第三直线油缸和第五编码器；第四连杆与第二摆动油缸连接，第四连杆上安装有第三直线油缸，第四连杆的下端安装有第三转轴(用于安装第五连杆组件中的第五连杆)；第三转轴与第五编码器连接，第五编码器安装在第四连杆上；所述第五连杆组件，包括第五连杆、第三摆动油缸、第六编码器和力传感器，第五连杆通过第三转轴与第四连杆连接；第三摆动油缸安装在第五连杆上，第三摆动油缸内轴端面安装有力传感器，第三摆动油缸与第六编码器连接；第六编码器安装在第五连杆上，第五连杆与第三直线油缸连接；第三摆动油缸与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接；所述第六连杆组件，包括夹手固定壳、夹手油缸、基板、直杆、手爪、弯杆和方块轴；夹手固定壳通过多维力传感器与第三摆动油缸连接，夹手油缸安装在夹手固定壳上，夹手油缸的缸杆端部连接有方块轴，基板固定在夹手固定壳上，基板上铰接直杆，手爪与直杆铰接，手爪与弯杆铰接，弯杆与方块轴铰接，手爪成对安装在基板上，且手爪、直杆、弯杆和基板组成平行四杆机构；夹手油缸与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接；所述液压控制组件，包括阀块，阀块内部加工有高压油路和低压油路，阀块上安装有七个电液伺服阀并设置有与各液压油缸连接的接头体。本技术的工作原理如下：上述液压驱动多关节机械臂具有六个旋转自由度和1个夹手开合的局部自由度，均由(旋转或直线)液压油缸驱动，分别通过七个伺服阀进行控制，并且六个旋转关节轴线处分别安装有编码器，用来检测各关节的角位移，通过将各关节编码器的检测值反馈给控制器，可对各关节实现位置闭环伺服控制。本技术采用与现有机械臂不同的关节布置方式，显著增大了机械臂末端的灵活工作空间；具有以下显著优点：1.负载/自重比大，尤其适用于搬运、码垛或其它大负载工作场合，或安装移动载体上作为移动作业机械臂。2.将液压控制部件集成在基座上，有效减轻机械手连杆部分重量；3.防护等级高，可应用于水下、潮湿、核辐射或强电磁干扰环境。附图说明图1是本技术多关节液压机械臂的整体结构示意图。图2是本技术中第一连杆组件的结构示意图。图3是图2中A-A线剖视图。图4是本技术中第二连杆组件的结构示意图。图5是本技术中第三连杆组件的结构示意图。图6是图5中B-B线剖视图。图7是本技术中第四连杆组件的结构示意图。图8是本技术中第五连杆组件的结构示意图。图9是图8中C-C线剖视图。图10是本技术中第六连杆组件的结构示意图。图11是本技术中液压控制组件的结构示意图。其中：1.第一连杆组件，2.第二连杆组件，3.第三连杆组件，4.第四连杆组件，5.第五连杆组件，6.第六连杆组件，7.液压控制组件；101.底座，102.第一摆动油缸，103.接头，104.第一连杆，105.编码器定位轴，106.第一编码器，107.编码器安装圈，108.轴承，109.编码器安装壳，110.轴，111.轴套；201.第二连杆，202.轴承闷盖，203.铰轴，204.轴套，205.轴承闷盖，206.轴承，207.隔套，208.编码器安装圈，209.第二编码器，210.编码器安装板，211.封盖，212.第二转轴，213.铰轴，214.第一直线油缸，215.第二直线油缸，216.编码器安装圈，217.隔套，218.封盖，219.第三编码器，220.编码器安装板，221.轴承，222.第一转轴；301.第三连杆，302.轴承，303.穿墙接头，304.第四编码器，305.编码器固定圈，306.编码器固定轴，307.第二摆动油缸，308.轴，309.隔套；401.第四连杆，402.第三直线油缸，403.铰轴挡板，404.封板，405.轴套，406.铰轴，407.编码器安装圈，408.封盖，409.第五编码器，410.编码器安装板，411.轴承，412.隔套，413.第三转轴，414.轴承闷盖。501.第五连杆，502.穿墙接头，503.第六编码器，504.编码器固定轴，505.第三摆动油缸，506.连接法兰，507.多维力传感器，508.编码器固定圈，509.轴承，510.轴，511.隔套。601.夹手固定壳，602.夹手油缸，603.基板，604.直杆，605.手爪，606.弯杆，607.螺母，608.止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多关节液压机械臂，包括液压控制组件和连杆组件，其特征是：连杆组件包括六个依次通过旋转关节连接的第一连杆组件、第二连杆组件、第三连杆组件、第四连杆组件、第五连杆组件和第六连杆组件，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；第五连杆组件的前端装有力传感器，第六连杆组件的前端设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一夹手油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制组件连接。

【技术特征摘要】
1.一种多关节液压机械臂，包括液压控制组件和连杆组件，其特征是：连杆组件包括六个依次通过旋转关节连接的第一连杆组件、第二连杆组件、第三连杆组件、第四连杆组件、第五连杆组件和第六连杆组件，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；第五连杆组件的前端装有力传感器，第六连杆组件的前端设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一夹手油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制组件连接。2.根据权利要求1所述的多关节液压机械臂，其特征是：所述第一连杆组件，包括底座、第一摆动油缸、第一连杆和第一编码器，第一摆动油缸固定安装在底座上，第一连杆与第一摆动油缸连接，第一编码器固定安装在底座上，第一连杆与第二直线油缸连接；第一摆动油缸与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接。3.根据权利要求1所述的多关节液压机械臂，其特征是：所述第二连杆组件，包括第二连杆、第二编码器、第一直线油缸、第二直线油缸和第三编码器；第二连杆的一端通过第一转轴安装在第一连杆组件中的第一连杆上，第一转轴与第三编码器连接，第三编码器固定在第二连杆上；第二连杆的另一端安装有第二转轴；第二转轴与第二编码器连接，第二编码器固定在第二连杆上；第一直线油缸和第二直线油缸分别通过铰轴连接在第二连杆上；第一直线油缸和第二直线油缸分别与液压控制组件中对应的电液伺服阀连接。4.根据权利要求1所述的多关节液压机械臂，其特征是：所述第三连杆组件，包括第三连杆、第二摆动油缸和第四编码器；第三连杆连接在第二连杆的第二转轴上，第三连杆与第一直线油缸连接，第三连杆上安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣学文，范永，葛怀国，谢爱珍，温刚，
申请(专利权)人：山东优宝特智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37