[发明专利]一种串并混联机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业机器人领域，尤其涉及一种串并混联机械手。

背景技术

随着科学技术的发展，冲压生产线正面临着向自动化生产的转变，而上下料机械手作为冲压生产线自动化的基础，成为了评价自动化生产的一个标准。 在压铸件加工生产过程中，取件这道工序过去都是采用人工去完成的，而由于刚刚生产出来的零件温度很高，人工的操作可能导致意外伤害或者由于零件较重在搬运过程容易人为的损坏成品，而目前也有的企业采用机械的方式，而此类机构往往结构复杂，体型较大，设备无法承受长时间的高温辐射和偏心负荷的作用，而导致机械故障，影响生产的效率及产品的质量。

中国实用新型专利（申请号：201420533903.1申请日：2014.09.17）公开了一种通用机械手，包括底座、底座上连接固定有传动箱，传动箱的上分别安装有驱动电机、立柱，驱动电机与立柱之间通过第一传动机构进行连接、立柱的上端固定有立柱端盖，立柱的中部安装有大臂一端，立柱与大臂之间通过螺杆连接固定、大臂的另一端底部安装有小臂驱动电机，大臂的另一端的顶部连接固定有小臂轴，小臂轴顶部固定有小臂一端，小臂的另一端安装有移动油缸，移动油缸上安装有松紧油缸，松紧油缸上安装有夹持器。

中国实用新型专利（申请号：201420533903.1申请日：2014.09.17）公开了一种六自由度3-3正交型并联机器人，包括运动平台、固定机架以及设置于运动平台和固定机架之间且连接运动平台和固定机架的机械支链组，所述机械支链组包括六条采用3式正交布置的机械支链。3-3式正交布置即六条机械支链分成两组，每组三条。第一组三条机械支链的三个驱动器方向铀线处于同一平面内，且两两之间成120度角，但并不交于一点；另外一组三条机械支链的驱动器方向轴线相互平行但不共面，且与第一组三条机械支链的方向轴线两两正交。

发明内容

本发明针对上下料机械手提出一种串并混联上下料机械手，不仅能够准确、高效地完成冲压要求，还避免了工人在上下料时存在的危险、繁重的问题，并且可以耦合不同型号压机间的工作，具有较高的应用价值。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：该机械手由支架、6-PSS 并联机构、延长臂及端拾器等构成。6-PSS并联机构置于支架上，通过齿轮齿条传动可在支架上水平横向移动，6-PSS并联机构在滚珠丝杠的带动下可实现6个自由度的运动，延长臂及端拾器则通过同步带的驱动实现水平移动；并联机构为6-PSS并联机构（如图1所示），是由静平台、动平台和6条相同的PSS支链组成，两两一组内接于同一圆，六驱动可分别单独驱动。支架参考机械手加穿梭式小车的结构，添加支架，置于压机之间，起支撑和可实现6-PSS并联机构横向位移的作用。在机器人末端执行器连接延长臂，延长臂采用同步带驱动。当机械手处于左极限位置时，并联机构移动到延长臂的右端，同时端拾器移动到延长臂的左端；同理，当机械手处于右极限位置时，并联机构移动到延长臂的左端，同时端拾器移动到延长臂的右端。

作为优选，所述的机械手的并联机构结构由一个动平台、一个静平台和6条相同的 PSS支链组成。其中，6条相同的PSS支链两两构成一组，并且相互平行，三组支链内接于一个圆内。每条PSS支链依次是由一个移动副（由滚珠丝杠驱动）两个球铰和一根固定长度连杆组成，两个球铰分别与动平台、静平台相连，移动副为PSS支链的驱动副（移动副是由伺服电机带动滚珠丝杠的转动，从而驱动移动副的移动）。6条相同的PSS支链的移动副的轨道是相互平行的，且在初始位姿时，6个移动副在同一水平面内，且分别与静平台和动平台相连的球铰转动角度一样，以保证动平台和静平台水平平行。

作为优选，所述的机械手的支架位于相邻两台压机之间，因为受限于相邻两台压机之间的固定距离，所以支架的最大有效行程为4200mm。

作为优选，所述的机械手并联机构的六驱动可分别单独驱动，驱动采用的是滚珠丝杠。

作为优选，所述的机械手延长臂的有效行程为2000mm。

作为优选，所述的机械手水平导轨上的横向移动和延长臂的横向移动都是由相应的驱动装置驱动的直线运动。

本发明的有益效果是：采用滚珠丝杠，滚珠丝杠具备效率高、精度高、便于实现微进给、刚性好以及可实现高速进给等优点，相较于传统的上下料机构，其不仅省去了独立的翻转装置，同时还具备承载能力好、结构紧凑、刚度大、运动灵活的特点，具备一定的使用价值。