[发明专利]一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别涉及一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构。

背景技术

这几年来，由于劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升，促进了抓装机在工业废料抓装作业的广泛应用。抓装机有机械式和液压式两种类型，目前抓装机的机械臂大多数是液压驱动，由于液压传动采用液压油作为传递动力的介质，存在以下问题：其起动性较差，容易因为内部元件磨损后产生泄漏，而且泄漏的液压油会污染环境；液压油受温度影响较大，总效率较低，有时有噪音和振动。有时会出现过热，工作无力等现象；液压元件加工精度要求高，装配要求严格，制造较为困难，使用中维修保养要求技术较高，难度较大。随着抓装机功能的增加，其液压系统越来越复杂，出现故障更具有突然性、隐蔽性。机械式抓装机是利用机械传动件实现抓装动作，具有坚固耐用等优点，但是传统的单自由度机械式抓装机不能完成复杂的动作，应用范围十分有限，机械式可控机构电动抓装机，用连杆机构取代了液压传动，当主动杆由伺服电机驱动时，容易实现自动化、数控化控制，解决了液压系统存在的一些不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构，克服液压式抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点，同时解决开链结构驱动电机都安装在关节的位置，导致手臂转动惯量大、动态性能下降，累积误差大，承载能力小、结构复杂的问题。本发明提供了一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构，其特征在于包括：底座、回转平台 、伸缩机构、升降机构、驱动装置，其特征在于其伸缩机构包括:第一主动杆、第四连杆、第五连杆、第一连杆以及俯仰杆;第一主动杆和第四连杆的一端通过铰链与回转平台连接，第五连杆的一端与第一主动杆的另一端铰接，第一连杆的一端与第五连杆的另一端铰接，俯仰杆的一端与第一连杆的另一端铰接;第四连杆的另一端与第一连杆的中部铰接，升降机构包括第二主动杆以及第三连杆，第二主动杆的一端通过铰链与回转平台连接，第二连杆的一端第二主动杆的另一端铰接，第三连杆的一端与第二连杆的另一端铰接;手腕连杆的上部与俯仰杆的另一端铰接，下部与第三连杆的另一端铰接，第三连杆和第四连杆的中部相铰接。驱动装置包括两个伺服电机，分别与第一主动杆和第二主动杆连接，分别对第一主动杆和第二主动杆进行驱动。

抓装作业前，将底座3与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将手腕连杆11与抓装机的手腕10、手爪12连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2和第二主动杆8进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。

本发明一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构，与开链结构相比，提高了手臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，精度较高；结构紧凑，刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化。克服了液压式抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点。

附图说明

图1是一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构的工作示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种用于抓装作业移动式两活动度闭链连杆机构，其特征在于包括:底座3、回转平台1 、伸缩机构、升降机构、手腕10及手爪12、驱动装置，其伸缩机构包括:第一主动杆2、第四连杆15、第五连杆4、第一连杆6以及俯仰杆9;第一主动杆2和第四连杆15的一端通过铰链与回转平台1连接，第五连杆4的一端与第一主动杆2的另一端铰接，第一连杆6的一端与第五连杆4的另一端铰接，俯仰杆9的一端与第一连杆6的另一端铰接;第四连杆15的另一端与第一连杆6的中部铰接，升降机构包括第二主动杆8以及第三连杆13，第二主动杆8的一端通过铰链与回转平台1连接，第二连杆7的一端第二主动杆8的另一端铰接，第三连杆13的一端与第二连杆7的另一端铰接;手腕连杆11的上部与俯仰杆9的另一端铰接，下部与第三连杆13的另一端铰接，第三连杆13和第四连杆15的中部相铰接。驱动装置包括两个伺服电机，分别与第一主动杆2和第二主动杆8连接，分别对第一主动杆2和第二主动杆8进行驱动。

抓装作业前，将底座3与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将手腕连杆11与抓装机的手腕10、手爪12连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2和第二主动杆8进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。

抓装作业时，通过伸缩机构、升降机构配合实现相应的动作。当第一主动杆2向右转动，第二主动杆8向右转动，可实现伸缩动作;第一主动2杆向左转动，第二主动杆8向右转动，可实现俯仰动作;当第一主动杆2向左转动，第二主动杆8向左转动，可实现升降动作。通过对驱动装置的两个伺服电机的转角控制可以实现抓装机爪部灵活多样化的丰富的轨迹运动。