CN103192371A - 空间连杆型机械手 - Google Patents

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Abstract

一种空间连杆型机械手，包括有一驱动装置、杆件及连接在各杆件之间的转轴，所述驱动装置包括有一连接轴，所述连接轴包括有一外壁及一内壁，所述杆件包括一大臂、一小臂、一斜型大臂、一斜型小臂、及一末端构件，所述大臂与斜型大臂分别为一直杆，所述小臂与所述斜型小臂分别为一曲杆，所述大臂、小臂与末端构件的一端形成有一主运动链ABC，所述斜型大臂、斜型小臂与末端构件的另一端形成有一从运动链DEF，所述驱动装置驱使所述大臂绕转轴A运动，而带动所述主运动链ABC运动，并通过所述末端构件拉动所述从运动链DEF运动，以实现所述末端构件呈一直线运动。

Description

空间连杆型机械手
技术领域
本发明涉及一种机械手，尤指一种应用于电子产品工业中的空间连杆型机械手。
背景技术
一般地，机械手被广泛运用于电子产品中，如汽车工业、塑料工业、药品工业及食品工业等领域，用于完成搬取、装配、喷涂、焊接等操作，以代替人工操作，从而提高生产效率。
现有的连杆型机械手臂主要为双驱动，两机械手臂在同一平面上相互配合运行动作，所述两机械手臂行走轨迹完全由一钢带偶合约束。然而，所述两机械手臂分别有自己的动力驱动，且所述两机械手臂的运行轨迹由钢带偶合约束，这样其动作的一致性就会有影响，进而影响整个机械手臂的运行轨迹精度。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种单自由度直线平移式的空间连杆型结构，而使机械手中的一构件能够做严格的单自由度直线平移运动。
一种空间连杆型机械手，包括有一驱动装置、杆件及连接在各杆件之间的转轴，所述驱动装置包括有一连接轴，所述连接轴包括有一外壁及一内壁，所述杆件包括一大臂、一小臂、一斜型大臂、一斜型小臂、及一末端构件，所述大臂与斜型大臂分别为一直杆，所述小臂与所述斜型小臂分别为一曲杆，所述大臂的一端与所述外壁通过一转轴A相连接，另一端通过一转轴B与所述小臂相连接，所述末端构件的两端分别通过两转轴C、D与所述小臂与斜型小臂相连接，所述斜型大臂的一端与所述斜型小臂通过一转轴E相连接，另一端与所述内壁通过一转轴F相连接，所述大臂、小臂与末端构件的一端形成有一主运动链ABC，所述斜型大臂、斜型小臂与末端构件的另一端形成有一从运动链DEF，所述驱动装置驱使所述大臂绕转轴A运动，而带动所述主运动链ABC运动，并通过所述末端构件拉动所述从运动链DEF运动，以实现所述末端构件呈一直线运动。
在一实施方式中，所述大臂与所述外壁连接的转轴A和斜型大臂与斜型连接件连接的转轴F的轴线非平行。
在一实施方式中，所述末端构件为一水平杆，并平行于所述驱动装置所在平面。
在一实施方式中，所述小臂与斜型小臂以所述末端构件的中点非对称。
在一实施方式中，所述小臂的弧度与斜型小臂的弧度相等。
在一实施方式中，所述转轴A、B、C的轴线垂直所述末端构件所在平面。
在一实施方式中，所述转轴D、E、F的轴线相互平行，且与所述末端构件所在平面非垂直。
在一实施方式中，所述转轴A与所述驱动装置同轴。
在一实施方式中，所述空间连杆型机械手还包括有一安装于所述末端构件上的夹取件，所述夹取件用于夹取一产品。
在一实施方式中，所述空间连杆型机械手还包括有一安装于所述内壁上的斜型连接件，所述斜型大臂固定于所述斜型连接件上。
相较于现有技术，上述空间连杆型机械手中的大臂、小臂与末端构件的一端形成有一主运动链ABC，所述斜型大臂、斜型小臂与末端构件的另一端形成有一从运动链DEF，所述驱动装置驱使所述大臂绕转轴A运动，而带动所述运动链运动，并通过所述末端构件拉动所述运动链运动，就可实现所述末端构件呈一直线运动，而无需采用两机械手臂在同一平面上相互配合运行动作，非常方便。
附图说明
图1是本发明空间连杆型机械手的一较佳实施方式的一立体图。
图2是本发明空间连杆型机械手的一剖视图。
主要元件符号说明
  驱动装置   10
  底座   11
  连接轴   13
  外壁   131
  内壁   133
  大臂   20
  小臂   30
  末端构件   40
  夹取件   41
  电子元件   43
  斜型小臂   50
  斜型大臂   60
  斜型连接件   70
具体实施方式
请参阅图1及图2，在一实施方式中，一空间连杆型机械手包括一驱动装置10及一安装于所述驱动装置10上的若干杆体。所述若干杆体包括一大臂20、一小臂30、一末端构件40、一斜型小臂50、一斜型大臂60。在一实施方式中，所述大臂20、所述斜型大臂60为一直杆、与所述末端构件40为一水平杆；所述小臂30与斜型小臂50分别为一曲杆，且所述小臂30与斜型小臂50大致成弧形，如圆弧形，其弧度相等。所述小臂30与斜型小臂50以所述末端构件40的中点非对称。
所述驱动装置10包括有一底座11及一安装于所述底座11上方的连接轴13。在一实施方式中，所述连接轴13大致呈一圆柱状。所述连接轴13包括有一外壁131及一内壁133。所述内壁133安装有一连接于所述斜型大臂60的斜型连接件70。在一实施方式中，所述末端构件40平行于所述驱动装置所在平面。
所述大臂20的一端通过一转轴A与所述连接轴13的外壁131相连接，另一端通过一转轴B与所述小臂30的第一端相连接。所述斜型大臂60的一端通过一转轴F与所述斜型连接件70相连接，另一端通过一转轴E与所述斜型小臂50的第一端相连接。所述末端构件40的两端分别与所述小臂30的第二端和所述斜型小臂50的第二端相连接。这样，所述大臂20、所述小臂30与所述末端构件40的一端形成有一主运动链ABC，所述斜型大臂60，所述斜型小臂50与所述末端构件40的另一端形成有一从运动链DFF。在一实施方式中，所述大臂20与所述外壁131连接的转轴A和斜型大臂60与斜型连接件70连接的转轴F的轴线非平行。
参见图1所示，所述转轴A、B之间的连线与所述转轴E、F之间的连线相交，且所述大臂20与所述斜型大臂60之间的夹角为一钝角。所述转轴B、C之间的延伸线相交于所述转轴D、E之间的延伸线。在一实施方式中，所述转轴A、B、C的轴线垂直所述末端构件40所在平面。在一较佳实施方式中，所述转轴D、E、F的轴线相互平行，且与所述末端构件40所在平面非垂直。
所述转轴A与所述驱动装置10同轴。
所述末端构件40的中部安装有一夹取件41。所述夹取件41用于夹取一电子元件43，如半导体晶片等。使用时，所述驱动装置10驱动所述大臂20绕所述转轴A转动，从而带动所述小臂30绕所述转轴B与所述转轴C转动。所述小臂30在转动的同时，连接在所述小臂30的末端构件40拉动所述斜型小臂50绕所述转轴D、E转动，而带动所述斜型大臂60绕所述转轴F转动。这样，所述运动链ABC在运动的同时，通过所述末端构件40而带动所述运动链DEF运动，以实现所述末端构件40在沿一平行于所述驱动装置10所在平面的方向上做一直线运动，从而实现所述电子元件43的抓取。这样，操作运动链ABC就可带动运动链DEF运动，从而就可实现单自由度直线平移式空间连杆结构，所述末端构件4即可做整体的定直线平移，且结构简单，容易实现。
在本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种空间连杆型机械手，包括有一驱动装置、杆件及连接在各杆件之间的转轴，所述驱动装置包括有一连接轴，所述连接轴包括有一外壁及一内壁，其特征在于：所述杆件包括一大臂、一小臂、一斜型大臂、一斜型小臂、及一末端构件，所述大臂与斜型大臂分别为一直杆，所述小臂与所述斜型小臂分别为一曲杆，所述大臂的一端与所述外壁通过一转轴A相连接，另一端通过一转轴B与所述小臂相连接，所述末端构件的两端分别通过两转轴C、D与所述小臂与斜型小臂相连接，所述斜型大臂的一端与所述斜型小臂通过一转轴E相连接，另一端与所述内壁通过一转轴F相连接，所述大臂、小臂与末端构件的一端形成有一主运动链ABC，所述斜型大臂、斜型小臂与末端构件的另一端形成有一从运动链DEF，所述驱动装置驱使所述大臂绕转轴A运动，而带动所述主运动链ABC运动，并通过所述末端构件拉动所述从运动链DEF运动，以实现所述末端构件呈一直线运动。
2.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述大臂与所述外壁连接的转轴A和斜型大臂与斜型连接件连接的转轴F的轴线非平行。
3.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述末端构件为一水平杆，并平行于所述驱动装置所在平面。
4.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述小臂与斜型小臂以所述末端构件的中点非对称。
5.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述小臂的弧度与斜型小臂的弧度相等。
6.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述转轴A、B、C的轴线垂直所述末端构件所在平面。
7.如权利要求6所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述转轴D、E、F的轴线相互平行，且与所述末端构件所在平面非垂直。
8.如权利要求7所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述转轴A与所述驱动装置同轴。
9.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述空间连杆型机械手还包括有一安装于所述末端构件上的夹取件，所述夹取件用于夹取一产品。
10.如权利要求1所述的空间连杆型机械手，其特征在于：所述空间连杆型机械手还包括有一安装于所述内壁上的斜型连接件，所述斜型大臂固定于所述斜型连接件上。
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