[发明专利]基于3自由度并联工业机械手的机械搬运装置

说明书

本发明公开了一种基于3自由度并联工业机械手的机械搬运装置由固定基座、中间传动机构，末端执行器三个部分组成，中间传动机构由三条传动支链构成，一、二条支链设有蜗轮蜗杆机构；蜗轮蜗杆机构安装在电机的输出部位，二者共同构成此并联机械手末端执行器平行移动的驱动部分；第三条支链设有齿轮传动机构，电机通过齿轮传动，将输出的回转运动输送到外螺纹杆，以此可通过螺旋传动将内螺纹杆进行上下方向的移动，从而使末端执行器达到定轴转动的效果。本发明基于蜗轮蜗杆传动的自锁性，可以防止由于搬运物体过于沉重导致的电机等零件的损坏；且蜗轮蜗杆传动比大、结构紧凑，使本发明传动平稳，运动准确性较高，具备较大的降速比，噪声低等特点。

技术领域

本发明涉及机械手，确切地说是一种基于3自由度并联工业机械手的机械搬运装置。

背景技术

在农业、工业、服务业等许多产业方面，运送人类、大型物品的场合越来越多，所输送的物品重量也日益增多。由于人工成本的增加及技术的进步，往往是通过机械手或设有机械手的搬运装置进行输送。

现有的技术方案存在的问题是：机械手或设有机械手的搬运装置往往承重有限，由于运送物品过于沉重，会导致电机等一些零件负荷过大而损坏的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于3自由度并联工业机械手的机械搬运装置，该装置可以防止由于搬运物体过于沉重导致的电机等零件的损坏，并且具有传动平稳，噪声小的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种基于3自由度并联工业机械手的机械搬运装置，包括固定基座、中间传动机构，末端执行器，所述的中间传动机构设有第一支链、第二支链、第三支链，固定基座上设有第一电机固定架、第一下支撑座、第二电机固定架、第二下支撑座、第三滚轮支撑架；末端执行器与第一滚轮支撑架、第二滚轮支撑架及第四滚轮支撑架分别连接；安装于第一支链上的第一驱动电机与安装于第二支链上的第二驱动电机的轴线均呈水平设置，且二者的轴线相互垂直；当末端执行器呈水平姿态且第一中间连杆、第二中间连杆在竖直位置时，安装于第三支链上的第三驱动电机的轴线呈竖直设置，在机构运动过程中，第三驱动电机的轴线始终与外螺纹杆轴线平行；

第一支链设有第一中间连杆，第一中间连杆的两端分别安装在第一半圆形蜗轮和第一半圆形滚轮的凹槽处，并分别用第一小型连杆、第二小型连杆连接，第一半圆形蜗轮放置在第一上支撑座中并与第一蜗杆啮合，第一驱动电机的输出端与第一蜗杆进行静联接，第一半圆形滚轮放置在已固定在末端执行器上的第一滚轮支撑架的凹槽中啮合；

第二支链设有第二中间连杆，第二中间连杆的两端分别安装在第二半圆形蜗轮和第二半圆形滚轮的凹槽处，并分别用第三小型连杆、第四小型连杆连接；第二半圆形蜗轮放置在第二上支撑座中，并与第二蜗杆啮合；第二驱动电机的输出端与第二蜗杆进行静联接，第二半圆形滚轮放置在已固定在末端执行器上的第二滚轮支撑架的凹槽中啮合；

第三支链设有外螺纹杆，第三驱动电机通过齿轮驱动外螺纹杆，外螺纹杆的顶部与内螺纹杆螺纹配合，外螺纹杆旋转进入至内螺纹杆中，内螺纹杆的顶端安装在第四半圆形滚轮的凹槽处，外螺纹杆的底端通过轴承支架安装在第三半圆形滚轮的凹槽处，并分别用第五小型连杆、第六小型连杆连接，第三半圆形滚轮放置在已固定在固定基座上的第三滚轮支撑架的凹槽中啮合，将第四半圆形滚轮放置在已固定在末端执行器上的第四滚轮支撑架的凹槽中啮合；

第一驱动电机、第二驱动电机及第三驱动电机都是正反转电机。

本实施例的工作原理如下：

（1）第一驱动电机的驱动下，第一支链中的第一半圆形蜗轮能够在第一上支撑座的凹槽中转动，带动第一半圆形滚轮在第一滚轮支撑架的凹槽中转动，除此之外，还带动第二中间连杆围绕第三小型连杆和第四小型连杆，轴承支架、内螺纹杆分别围绕第五小型连杆、第六小型连杆进行转动，带动末端执行器做前后往复平移运动。