[发明专利]一种仿人码垛机械手及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种机械手结构，主要用于薄板类零件的码垛和包装处理，如玻璃的流水线码垛过程。

背景技术

薄板类零件在码垛和包装时由于其刚性差，强度低，在码垛时可能由于夹紧力大造成零件变形，或者由于夹紧力小，零件不能按预期目的进行夹持、码垛。薄板类零件码垛时主要有人工码垛、机械码垛等方式。

以玻璃码垛过程为例，玻璃人工码垛时，一方面工人的劳动强度大，另一方面容易对玻璃造成划伤，从而使玻璃码垛成品率降低并容易造成人员伤亡。玻璃机械码垛时主要有水平堆垛机和垂直堆垛机两种方式。水平堆垛机堆垛一次所需时间较长，容易造成玻璃擦伤；垂直堆垛机虽然擦伤较少，但需要根据玻璃尺寸定做，不同玻璃尺寸所需要的垂直堆垛机不同，因此需要安装多台垂直堆垛机，不适合多样化的发展。且两种堆垛机都没有配套的给玻璃铺纸装备，很难与两种堆垛机形成配套装备。

发明内容

本发明提供一种仿人码垛机械手及其控制方法，能够对机械手的运动轨迹进行规划，模拟人工码垛过程，并能与其他设备配套以实现薄板类零件码垛、减少擦伤的目的，提高生产效率。

本发明采取的技术方案是：纵向丝杠装置与立柱固定连接；曲柄支架I、曲柄支架II与纵向丝杠装置滑块固定连接；气缸支架I、气缸支架II与纵向丝杠装置滑块固定连接，气缸I与气缸支架II转动连接并与连杆I转动连接，气缸I与位移传感器I固定连接，气缸II与气缸支架I转动连接并与连杆II转动连接，气缸II与位移传感器II固定连接，连杆I与曲柄转动连接并与链条式机械手转动连接，连杆II与曲柄转动连接并与链条式机械手转动连接，曲柄电机的输出轴与曲柄电机支架转动连接，曲柄与曲柄电机的输出轴固定连接，链条支撑轴支架I与曲柄支架I固定连接并与链条式机械手固定连接；链条支撑轴支架II与曲柄支架II固定连接并与链条式机械手固定连接，曲柄电机支架与曲柄支架II固定连接。

本发明所述的链条式机械手的结构是：柔性链条套与链条固定连接，链条齿轮通过轴承与链条支撑轴转动连接，连杆块I、连杆块II与柔性链条套固定连接，连杆块支架与柔性链条套固定连接并穿过连杆块I、连杆块II，链条与链条支撑轴平行安装，通过齿轮带动链条实现啮合运动。

本发明所述气缸I或气缸II的长度l₄是：其中(x_F,y_F)是气缸I或气缸II的安装位置座标，(E_x′,E_y′)是气缸I或气缸II的与连杆I或连杆II的连接点在曲柄旋转一定角度后的座标，通过气缸I或气缸II长度l₄的变化实现连杆块I或连杆块II位移轨迹规划。