專利名稱：一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)械自動(dòng)化水平的提高，碼垛機(jī)器人以其在機(jī)械結(jié)構(gòu)、適用范圍、靈活性、成本以及維護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用漸為廣泛，并成為一種發(fā)展趨勢(shì)，廣泛應(yīng)用于食品、電子、機(jī)械、醫(yī)藥等自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)?，F(xiàn)有的碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)大多為開鏈機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安置在機(jī)器人手臂上，增加了機(jī)器人的承載，容易產(chǎn)生沖擊，使碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，碼垛準(zhǔn)確度低。作為現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)一個(gè)重要分支的可控機(jī)構(gòu)，能夠很好地滿足現(xiàn)代機(jī)械的可控、可調(diào)要求。此類機(jī)構(gòu)能使工作機(jī)械達(dá)到性能優(yōu)良、輸出柔性、機(jī)電融合的先進(jìn)水平，滿足許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的需求，在需要實(shí)現(xiàn)變行程、變擺角、變軌跡等輸出運(yùn)動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域都具有較好的應(yīng)用前景。將此類機(jī)構(gòu)應(yīng)用到碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，將取得較好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，它能克服現(xiàn)有碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)的不足，具有可控、可調(diào)、性能優(yōu)良、輸出柔性、機(jī)電融合的性能，并可以根據(jù)功能需求或環(huán)境的變化，柔性調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，精確地實(shí)現(xiàn)手抓定位和搬運(yùn)動(dòng)作。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，由旋轉(zhuǎn)底座、 機(jī)架、電機(jī)、手臂以及手臂升降機(jī)構(gòu)組成，所述旋轉(zhuǎn)底座為圓柱體，機(jī)架為方形水平板，圓柱體軸線與水平板垂直，機(jī)架連接在旋轉(zhuǎn)底座上，電機(jī)由第一可控電機(jī)和第二可控電機(jī)組成， 可控電機(jī)固定在機(jī)架上，手臂由第一連架桿和第一連桿組成，第一連架桿為彎桿，一端固定在第一可控電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并由該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一端通過第一光滑圓柱鉸鏈與第一連桿相連，手臂升降機(jī)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu)，由第二連桿、第三連桿、第四連桿和第二連架桿組成，第二連桿一端通過第二光滑圓柱鉸鏈與和第一連桿相連，另一端通過第四光滑圓柱鉸鏈與第三連桿相連，第二連架桿一端通過第五光滑圓柱鉸鏈與第三連桿相連，另一端固定在第二可控電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并由第二可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第四連桿一端通過第二連桿中間部位的第三光滑圓柱鉸鏈與第二連桿相連，另一端通過第二連架桿中間部位的第六光滑圓柱鉸鏈與第二連架桿相連。各連架桿和各連桿軸線在同一平面內(nèi)?？煽貦C(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)在工作時(shí)，第二光滑圓柱鉸鏈為輸出端，機(jī)架可繞旋轉(zhuǎn)底座軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一連架桿和第二連架桿分別繞第一可控電機(jī)和第二可控電機(jī)軸作轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過第一可控電機(jī)和第二可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一連架桿和第二連架桿，使可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)輸出端在運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)精確實(shí)現(xiàn)各種碼垛動(dòng)作。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明為三自由度機(jī)構(gòu)，輸出運(yùn)動(dòng)由第一可控電機(jī)、第二可控電機(jī)和旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同決定，通過編制適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)控制程序就可方便地使碼垛機(jī)器人輸出端在工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，并可輕松地改變機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)，具有較好的柔性，能根據(jù)環(huán)境的變化，柔性調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，使可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)輸出端在運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)精確實(shí)現(xiàn)各種碼垛動(dòng)作。2、由于采閉鏈可控連桿機(jī)構(gòu)，所有電機(jī)都安裝在機(jī)架上，有效降低手臂重量，提高碼垛機(jī)器人工作效率。3、由于手臂升降機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，工作時(shí)可有效地支撐搬運(yùn)物體，具有較好運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明所述的可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本發(fā)明所述的可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。對(duì)照?qǐng)D1，一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人，包括旋轉(zhuǎn)底座16、機(jī)架1、電機(jī)、碼垛機(jī)器人手臂、手臂升降機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)底座16為圓柱體，所述機(jī)架1為方形水平板，圓柱體軸線與水平板垂直，機(jī)架1可繞旋轉(zhuǎn)底座16軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述電機(jī)由第一可控電機(jī)2和第二可控電機(jī)15組成，兩可控電機(jī)固定在機(jī)架1上，機(jī)架1連接在旋轉(zhuǎn)底座16上，所述碼垛機(jī)器人手臂由第一連架桿3和第一連桿5組成，第一連架桿3為彎桿，一端固定在第一可控電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)軸上由該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一端通過第一光滑圓柱鉸鏈4與第一連桿5相連，所述手臂升降機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，由第二連桿7、第三連桿10、第四連桿11和第二連架桿14 組成，第二連桿7 —端通過第二光滑圓柱鉸鏈6與第一連桿5相連，另外一端通過第四光滑圓柱鉸鏈9與第三連桿10相連，第二連架桿14 一端通過第五光滑圓柱鉸鏈12與第三連桿 10相連，另外一端固定在第二可控電機(jī)15轉(zhuǎn)動(dòng)軸上由該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第四連桿11 一端通過第二連桿7中間部位的第三光滑圓柱鉸鏈8與第二連桿7相連，另外一端通過第二連架桿14中間部位的第六光滑圓柱鉸鏈13與第二連架桿14相連。可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)在工作時(shí)，第二光滑圓柱鉸鏈6為輸出端，機(jī)架1可繞旋轉(zhuǎn)底座16軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一連架桿3和第二連架桿14分別繞第一可控電機(jī)2和第二可控電機(jī)15軸作轉(zhuǎn)動(dòng)，所發(fā)明的可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)為三自由度機(jī)構(gòu)，輸出運(yùn)動(dòng)由第一可控電機(jī)2、第二可控電機(jī)15和旋轉(zhuǎn)底座16旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同決定，通過編制適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)控制程序，可方便地使可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)輸出端在運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)精確實(shí)現(xiàn)各種碼垛動(dòng)作。
權(quán)利要求
1. 一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)底座、機(jī)架、電機(jī)、手臂以及手臂升降機(jī)構(gòu)組成，所述旋轉(zhuǎn)底座為圓柱體，機(jī)架為方形水平板，圓柱體軸線與水平板垂直，機(jī)架連接在旋轉(zhuǎn)底座上，電機(jī)由第一可控電機(jī)和第二可控電機(jī)組成，可控電機(jī)固定在機(jī)架上，手臂由第一連架桿和第一連桿組成，第一連架桿為彎桿，一端固定在第一可控電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并由該可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一端通過第一光滑圓柱鉸鏈與第一連桿相連，手臂升降機(jī)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu)，由第二連桿、第三連桿、第四連桿和第二連架桿組成，第二連桿一端通過第二光滑圓柱鉸鏈與和第一連桿相連，另一端通過第四光滑圓柱鉸鏈與第三連桿相連， 第二連架桿一端通過第五光滑圓柱鉸鏈與第三連桿相連，另一端固定在第二可控電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并由第二可控電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第四連桿一端通過第二連桿中間部位的第三光滑圓柱鉸鏈與第二連桿相連，另一端通過第二連架桿中間部位的第六光滑圓柱鉸鏈與第二連架桿相連。
全文摘要
一種可控機(jī)構(gòu)式碼垛機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)底座、機(jī)架、電機(jī)、手臂以及手臂升降機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)底座為圓柱體，機(jī)架為方形水平板，圓柱體軸線與水平板垂直，可控電機(jī)固定在機(jī)架上，手臂包括第一連架桿和第一連桿，手臂升降機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，包括第二連桿、第三連桿、第四連桿和第二連架桿，各桿件間由光滑圓柱鉸鏈相連，第四連桿兩端分別于第二連桿和第三連桿中間部分相連，各連架桿和連桿軸線在同一平面內(nèi)，第一連桿和第二連桿相連接處為輸出端，通過編制計(jì)算機(jī)控制程序控制電機(jī)，使兩連架桿繞電機(jī)軸作轉(zhuǎn)動(dòng)，配合旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，能根據(jù)環(huán)境的變化，柔性調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，精確地實(shí)現(xiàn)輸出端在工作空間內(nèi)的各種碼垛動(dòng)作。
文檔編號(hào)B65G61/00GK102320479SQ20111018453
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者姜永圣, 王汝貴, 蔡敢為, 黃院星 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)