[发明专利]自适应机械手臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化机械部件，特别涉及一种自适应机械手臂。

背景技术

机械手臂作为重要制造装备中较为主要的关键装备，在大型机床、大型生产线与设备组中得到广泛应用。机械手臂主要包括座体、臂体总成和机械手腕，臂体总成一般包括两节或多节通过类似人肘关节结构连接的机械臂体。

现有技术中，为提高机械手臂的定位精度和载荷能力，多在机械臂体之间设置较多的传动和配合连接部件，造成传动链较长，机械臂体负重较高，从而使得各个机械臂体的转动灵活性较低，臂体与臂体之间、臂体与机械手腕之间的转动适应性较低，而且需要提供较高的驱动力和较多的动力源才能满足工作要求，增加了制造成本和维护成本。

因此，需要对现有机械手臂进行改进，减小机械臂体的整体重量和体积，提高机械臂体的转动灵活性和彼此间的转动适应性，并降低制造和维护成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自适应机械手臂，机械臂体的整体重量较轻、体积较小，机械臂体的转动灵活性和彼此间的转动适应性大大提高，制造和维护成本得到降低。

本发明的自适应机械手臂，包括回转基座和手臂总成，手臂总成包括下臂总成、上臂总成和机械爪安装总成；

所述下臂总成包括下臂体和臂体安装座，臂体安装座固定设置于回转基座，所述下臂体以沿竖直平面转动的方式单自由度配合设置于所述臂体安装座；

所述上臂总成包括上臂体和上臂驱动机构，所述上臂驱动机构包括依次铰接的下连杆、中间连杆Ⅰ和上连杆，所述下连杆通过驱动电机Ⅰ驱动沿竖直平面转动，所述上连杆中部铰接设置于所述下臂体上端形成杠杆结构，所述上臂体固定设置于所述上连杆并可随所述上连杆沿竖直平面转动；

所述机械爪安装总成包括连接架和机械爪安装盘，所述机械爪安装盘以可绕自身轴线转动的方式安装设置于连接架，所述连接架以沿竖直平面转动的方式连接于所述上臂体前端。

进一步，所述机械爪安装总成还包括连接架驱动机构，所述连接架驱动机构依次铰接的前连杆、中间连杆Ⅱ和后连杆，所述后连杆下端铰接于臂体安装座，所述前连杆前端铰接于连接架。

进一步，所述机械手臂的工作半径为1350mm-3150mm。

进一步，所述中间连杆Ⅱ为倒三角结构，其前后端分别与前连接杆和后连杆铰接，下端铰接设置于下臂体上端外侧。

进一步，所述中间连杆Ⅱ和所述上连杆通过同一铰接轴实现与下臂体上端的铰接。

进一步，所述臂体安装座为U形结构，其一端侧壁设置所述驱动电机Ⅰ，驱动电机Ⅰ通过一减速齿轮副Ⅰ驱动下臂体转动，下臂体固定连接于减速齿轮副Ⅰ的从动齿轮轴，减速齿轮副Ⅰ的主动齿由所述驱动电机Ⅰ带动转动；所述臂体安装座另一端侧壁设置驱动电机Ⅱ，驱动电机Ⅱ通过一减速齿轮副Ⅱ驱动下连杆转动，下连杆固定连接于减速齿轮副Ⅱ的从动齿轮轴，减速齿轮副Ⅱ的主动齿由所述驱动电机Ⅱ带动转动。

进一步，所述回转基座包括驱动电机Ⅲ、驱动箱和回转盘，所述驱动箱包括箱体和设置于箱体内的减速齿轮副Ⅲ，所述回转盘设置于驱动箱上方固定连接于减速齿轮副Ⅲ的从动齿轮轴，减速齿轮副Ⅲ的主动齿由驱动电机Ⅱ带动转动。

本发明的有益效果：本发明的自适应机械手臂，上臂体通过上连杆与下臂体形成杠杆结构，通过电机驱动下连杆带动上连杆转动，从而带动上臂体绕上连杆与下臂体铰接点转动，不仅具有相当高的运动灵活性，较好的转动适应性，而且杠杆结构可在较小驱动力的情况下就使上臂体具有较高的承载力，达到省力的目的，另外，通过回转基座和设置成连杆结构的上臂驱动机构和连接架驱动机构，不但使得上臂体和下臂体在展开后活动半径大，可覆盖较广的操作空间，而且还较大程度的简化了机械手臂的整体重量和减小体积，降低制造、安装和维护的复杂程度，并且通过驱动上臂体的单一电机驱动，就可使得机械爪安装总成产生随上臂体转动和绕与上臂体前端铰接点转动的双重运动，与上臂体产生协同转动效果，无需单设机械爪俯仰控制动力源，大大提高了控制精度，降低了制造和维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1后视图；

图3为本发明结构立体视图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，图2为图1后视图，图3为本发明结构立体视图，如图所示：本实施例的自适应机械手臂，包括回转基座和手臂总成，手臂总成包括下臂总成、上臂总成和机械爪安装总成；