一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

An upper and lower connecting rod manipulator with terminal flip function

The invention relates to the technical field of mechanical hand, and discloses an upper and down connecting rod manipulator with the end flipping function, including a base slewing mechanism, a mechanical arm, a transmission mechanism, a wrist flip mechanism and pneumatic fingers, and a manipulator including a large arm and a small arm, and a base rotary mechanism including a base seat, a base rotating disc, a reducer, and a base. A rotating drive motor, a left mounting plate and a right mounting plate; the drive mechanism includes a large arm drive motor, a small arm drive motor, a reducer, a transmission crank, a small arm pull rod, a riveting seat, a fixed pull rod, a triangular connecting plate, a wrist pull rod, and the large and small arm driving motors are installed on the left and right erect plates, and the wrist flipper. The structure comprises a flange seat and a swing cylinder, and the pneumatic finger comprises an air finger and an air finger mounting bracket. The invention has all the driving motors installed in the base, simplifies the arm structure and reduces the arm quality; the arm end flange seat of the arm is kept unchanged during the motion of the manipulator, reducing the difficulty of controlling the end actuators.

【技术实现步骤摘要】
一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手
本专利技术涉及机械手
，特别涉及一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手。
技术介绍
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，亟待专利技术一种新型机械手以解决上述问题。
技术实现思路
针对目前串联机械手尤其是手臂部分结构上存在的问题，本专利技术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，本专利技术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。所述手腕翻转机构的法兰座的一端与所述小臂的末端铰接；所述摆动气缸安装在法兰座一端的外侧，所述摆动气缸的输出轴由所述法兰座的外侧伸入内侧并与所述气指安装制作相连。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；所述气指安装在所述气指安装支架上；所述气指的手指由手指调整块和手指组成。所述手腕翻转机构法兰座内部安装有限制所述摆动气缸转动行程的定位块。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术基于机构学中的相关知识，将手臂上的驱动电机都安装在旋转底座上，简化了手臂的结构并减轻了手臂的质量，大幅度降低了机械手在高速运行时产生的惯性力，可以减小机械手在运动过程中因惯性力产生的误差。2、本专利技术减轻了手臂的质量并降低了机械手在工作过程中的惯性力，从减小了对手臂和基座的载荷，进而可以减小手臂和基座的变形，可以提高末端执行器的精度。3、本专利技术的传动机构为多个连杆组成的三个平行四边形机构，基于平行四边形机构的特殊性，在机械手运动的过程中可保持机械手臂末端的姿态相对于基座的姿态不变，即本专利技术中所述手腕翻转机构的法兰座相对于基座的姿态保持不变，降低了对末端执行器的控制难度。4、本专利技术的末端手腕具有手腕翻转机构，可以带动手腕末端在竖直平面内做0～180°的翻转运动，可以根据不同的工作要求适应不同姿态工件的取放料。5、本专利技术的末端执行器，即气动手指的手指部位有可更换的手指调整块，可以根据不同形状大小的被夹取工件更换手指调整垫块，提高了本专利技术的面对不同工况的适应能力。6、生产成本低，实用性强安全性高，易于中小型企业的快速普及和应用。附图说明图1为本专利技术一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手立体结构示意图。图2为连杆型上下料机械手的主视图。图3为连杆型机械手的俯视图。图4为基座回转机构的半剖视图。图5为传动机构结构图。图6为传动曲柄与减速器的连接示意图。附图中各部件的标记如下：1-电机座，2-小臂驱动电机，3-右安装立板，4-底座，5-底座旋转盘，6-左安装立板，7-铆座，8-大臂驱动电机，9-大臂，10-固定拉杆，11-三角连接板，12-小臂，13-气指，14-手指，15-手指调整块，16-气指安装支架，17-摆动气缸，18-法兰座，19小臂减速器，20-传动曲柄，21-大臂减速器，22-手腕拉杆，23-定位块，24-大、小臂连接动轴，25-小臂拉杆，26-基座回转驱动电机，27-基座回转减速器，28-过渡法兰，29-铜轴套，30-挡片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征更易于被本
技术人员理解。如图1、图2、图3所示，本专利技术提供的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9和小臂12，大臂9和小臂12均由左右两块手臂板通过手臂连接轴连接组成，大臂9和小臂12由大、小臂连接动轴24连接，形成可以绕大、小臂连接动轴24相互转动的转动副。手腕翻转机构包括摆动气缸17、法兰座18和定位块23，法兰座18的后端与小臂12的前端的连接方式为铰链连接，组成转动副；摆动气缸17固定安装在法兰座18的前端，摆动气缸17的输入端由法兰座18外侧伸入内侧，在法兰座内侧另一端安装有定位块23，用以根据工作需求限制摆动气缸17的转动行程。气动手指由气指安装支架16和气指13组成，气指13的手指部分包括手指14和手指调整块15。气指安装支架16的一端与摆动气缸17的输出端固定连接，气指13安装在气指安装支架16上，摆动气缸17通电做摆动运动，通过带动气指安装支架16带动气指13转动；通过更换手指调整块15改变气指的工作范围，以适应不同形状和大小不同的被加持零件。如图4所示，基座回转机构包括右安装立板3、左安装立板6、底座4、底座旋转盘5、基座回转驱动电机26和基座回转减速器27。底座4为机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，其特征在于：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2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。...

【技术特征摘要】
1.一种具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，其特征在于：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2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。2.根据权利要求1所述具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述具有末端翻转功能的上下料连杆机械手，其特征在于，所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，李启森，雷东亮，闻聪聪，张闯闯，
申请(专利权)人：东北大学，沈阳宏镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21