一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂的制作方法
【专利摘要】一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂属于机械制造【技术领域】，目的在于解决现有技术存在的生产效率低和机械磨损的问题。本发明包括整体框架、移动机构和抓取机构；移动机构包括两个同步伺服电机、两个传动轴、连杆机构A和连杆机构B；抓取机构包括机械手吸盘、真空泵和触发器，触发器设置在机械手吸盘下方，真空泵设置在机械手吸盘上；两个同步伺服电机输出端分别与两个传动轴连接带动传动轴转动，两个传动轴两端分别通过精密轴承固定在所述整体框架上，两个传动轴分别通过连杆机构A和连杆机构B带动机械手吸盘实现在一号料台和二号料台之间的传递。本发明利用两电机改变Z轴方向的反复运动，降低机械磨损与能量消耗，效率高。
【专利说明】一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂
【技术领域】
[0001]本发明属于机械制造【技术领域】，具体涉及一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂。【背景技术】
[0002]长春宝钢为丰越新车型供货，由于生产需要，在生产过程中必须将一个托盘上的板料码放至另一托盘，在码放过程中一般采用人工码放的方式，人工码放费时费力并且效率低，在工作中制作了一种机器用于将整托盘的成品料片码放至另外的托盘上，所述的机器有两个升降工作台，上面设置有一个可在轨道上横向移动的机械手，利用这种可行走式简易的机械手抓取料片；此种转移的方式，需要将电机驱动的旋转运动转为直线运动，降低了生产效率，每次行程需要进行减速停止、下降、拾取板料、升起、慢速行走、加速行走、减速行走、停止行走、下落放置板料、升起、慢速行走、加速的过程，工序较多，行程浪费，并产生大量的机械磨损，效率下降。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂，解决现有技术存在的生产效率低和产生大量机械磨损的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂包括整体框架、移动机构和抓取机构；
[0005]所述移动机构包括两个同步伺服电机、两个传动轴、连杆机构A和连杆机构B ；
[0006]所述抓取机构包括机械手吸盘、真空泵和触发器，所述触发器设置在所述机械手吸盘下方，所述真空泵设置在所述机械手吸盘上控制机械手吸盘的真空吸附和松开；
[0007]所述两个同步伺服电机输出端分别与两个传动轴连接带动传动轴转动，所述两个传动轴两端分别通过精密轴承固定在所述整体框架上，两个传动轴分别通过连杆机构A和连杆机构B带动机械手吸盘实现在一号料台和二号料台之间的传递。
[0008]所述连杆机构A包括连杆臂A、连杆A和稳定杆A，所述连杆臂A —端固定在所述传动轴上，另一端与连杆A连接，所述连杆A另一端与机械手吸盘连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘连接；连杆机构B包括连杆臂B、连杆B和稳定杆B，所述连杆臂B —端固定在所述传动轴上，另一端与连杆B连接，所述连杆B另一端与机械手吸盘连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘连接。
[0009]所述稳定杆A和稳定杆B长度相等，平行设置。
[0010]本发明的有益效果为:本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂使用两台电机的旋转运动直接驱动，摆动行走时根据电机的时速配合同时完成行走和下落的工作，在行走过程中已经完成了抓料和放料的下落工作，大大增加了效率，电机直驱的旋转动作省去了动力的转换环节，提升了整体的驱动性能，增加效率，使用伺服电机驱动速度调整无限制，并节约能源。利用简易杠杆原理组成的机械手，可实现X轴、Z轴两方向的移动，满足简易的生产加工需求，整机采用配对的同步伺服电机驱动，主动与辅助电机互相切换旋转方向来改变X轴的运动方向，利用两电机的转矩差来改变Z轴方向的反复运动，利用摆动模式的运动方式替代传统的横移，竖直下落提高使用效率，降低机械磨损与能量消耗；效率高、码垛速度可达到现有产品的2倍以上，结构简单，不易发生故障，更加节能，降低使用成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂的整体结构主视图；
[0012]图2为本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂的整体结构左视图；
[0013]图3为本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂的整体结构俯视图；
[0014]其中:1、整体框架，2、移动机构，201、同步伺服电机，202、传动轴，203、连杆臂A，
204、连杆A，205、稳定杆A，206、连杆臂B，207、连杆B，208、稳定杆B，3、抓取机构，301、机械手吸盘，302、触发器,4、一号料台，5、二号料台。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0016]参见附图1、附图2和附图3，本发明的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂包括整体框架1、移动机构2和抓取机构3 ；
[0017]所述移动机构2包括两个同步伺服电机201、两个传动轴202、连杆机构A和连杆机构B ;所述两个同步伺服电机201固定在整体框架I上，每一个电机与一根传动轴202连接，所述传动轴202两端通过精密轴承固定在所述框架上；
[0018]所述抓取机构3包括机械手吸盘301、真空泵和触发器302，所述触发器302设置在所述机械手吸盘301下方，所述真空泵设置在所述机械手吸盘301上控制机械手吸盘301的真空吸附和松开；
[0019]所述两个同步伺服电机201输出端分别与两个传动轴202连接带动传动轴202转动，所述两个传动轴202两端分别通过精密轴承固定在所述整体框架I上，两个传动轴202分别通过连杆机构A和连杆机构B带动机械手吸盘301实现在一号料台和二号料台之间的传递。
[0020]所述连杆机构A包括连杆臂A203、连杆A204和稳定杆A205，所述连杆臂A203 —端固定在所述传动轴202上，另一端与连杆A204连接，所述连杆A204另一端与机械手吸盘301连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘301连接；连杆机构B包括连杆臂B206、连杆B207和稳定杆B208，所述连杆臂B206 —端固定在所述传动轴202上，另一端与连杆B207连接，所述连杆B207另一端与机械手吸盘301连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘301连接。
[0021]所述稳定杆A205和稳定杆B208长度相等，平行设置。
[0022]本发明的具体工作过程为:一对同步伺服电机201被固定在整体框架I上，每一个同步伺服电机201连接有一根传动轴202，该传动轴202两端被精密轴承固定在整体框架I上做Y轴方向旋转运行。主动电机旋转时，带动连杆臂A203做运动，当连杆臂A203顺时针方向运动时，连杆A204受到稳定杆A205和稳定杆B208产生的拉力，将机械手吸盘301以弧线方式从二号料台5移动至一号料台4，与此同时从动电机以设定好的速度比旋转，带动连杆臂B206，此时连杆B207牵制机械手吸盘301将从连杆A204带来的弧线运动变成水平直线运动。机械手臂吸盘到达一号料台4中心位置后，主动同步伺服电机201继续顺时针旋转，从动电机换向逆时针旋转，使连杆臂A203和连杆臂B206向下方向旋转，推动连杆A204和连杆B207将机械手臂吸盘沿Z轴方向向下直线运动，将机械手吸盘301贴紧板料，触发器302检查到板料后真空泵控制打开真空，将板料托起，整套程序再以相反顺序运行，将机械手吸盘301抬起、平移至二号料台5的码垛成品台上方中心处，不需要手臂下落，真空泵控制向机械手吸盘301的真空腔内注入空气，抛下板料，实现一次板料的运输。
[0023] 以上为本发明的【具体实施方式】，但绝非对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂，其特征在于，包括整体框架(I)、移动机构(2)和抓取机构(3)； 所述移动机构(2 )包括两个同步伺服电机(201)、两个传动轴(202 )、连杆机构A和连杆机构B ； 所述抓取机构(3 )包括机械手吸盘(301)、真空泵和触发器(302 )，所述触发器(302 )设置在所述机械手吸盘(301)下方，所述真空泵设置在所述机械手吸盘(301)上控制机械手吸盘(301)的真空吸附和松开； 所述两个同步伺服电机(201)输出端分别与两个传动轴(202)连接带动传动轴(202)转动，所述两个传动轴(202)两端分别通过精密轴承固定在所述整体框架(I)上，两个传动轴(202)分别通过连杆机构A和连杆机构B带动机械手吸盘(301)实现在一号料台和二号料台之间的传递。
2.根据权利要求1所述的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂，其特征在于，所述连杆机构A包括连杆臂A (203)、连杆A (204)和稳定杆A (205)，所述连杆臂A (203)—端固定在所述传动轴(202)上，另一端与连杆A (204)连接，所述连杆A (204)另一端与机械手吸盘(301)连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘(301)连接；连杆机构B包括连杆臂B (206)、连杆B (207)和稳定杆B (208)，所述连杆臂B (206) —端固定在所述传动轴(202)上，另一端与连杆B (207)连接，所述连杆B (207)另一端与机械手吸盘(301)连接，所述稳定杆一端与所述框架连接，另一端与所述机械手吸盘(301)连接。
3.根据权利要求2所述的一种简易的伺服驱动连杆式机械手臂，其特征在于，所述稳定杆A (205)和稳定杆B (208)长度相等，平行设置。
【文档编号】B25J15/06GK103950026SQ201410151316
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】孙建民, 王安军, 王家明, 胡帅 申请人:长春宝钢钢材贸易有限公司