CN104626177A - 一种可控变胞式码垛机械手机构 - Google Patents
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Abstract
一种可控变胞式码垛机械手机构，该机构的可控电机固定在机架上，曲柄连杆一端固连在第一可控电机转轴上，另一端与传动连杆铰连，传动连杆另一端与滑块铰连，滑块与滑块导杆连接，第一摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第一夹臂连杆相连，第一驱动连杆一端固连在第二可控电机转轴上，另一端与第一夹臂连杆中间部为铰连，夹臂连杆末端与夹具相连，第二摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第二夹臂连杆相连，第二驱动连杆一端固连在第三可控电机转轴上，另一端与第二夹臂连杆中间部为铰连，夹臂连杆末端与夹具相连。本发明能够实现机构单自由度与两自由度转变，具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化特征，使机械手适应不同任务。
Description
技术领域
本发明涉及码垛机械设计领域，特别是一种可控变胞式码垛机械手机构。
背景技术
随着码垛技术的不断发展，生产过程机械化及自动化水平的提升，码垛机器人广泛应用于自动化生产线、自动装配流水线、搬运码垛、集装箱等的自动搬运作业当中，取代人工搬运的工作。中国专利201310695931.3公开了一种码垛机械手，采用气压抓取方式，存在对零部件要求高、寿命不长、不密封的问题，中国专利201310478294.4公开了一种箱体类货物码垛机械手，该机械手工作空间比价小，不能适用于较小箱体的夹取。目前，尚未见有一种高敏度定位和适用于夹取不同尺寸货箱的机械手的报导。
发明内容
本发明的目的是提供一种可控变胞式码垛机械手机构，它能克服现有码垛机械手的不足，能够实现机构单自由度与两自由度转变，具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化特征，使机械手适应不同任务。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：
一种变胞机构式码垛机械手，包括机架、电机、曲柄连杆、传动连杆、滑块、滑块导杆、驱动连杆、摇臂连杆、夹臂连杆、夹具。
所述电机为可控电机，由第一可控电机、第二可控电机和第三可控电机组成，可控电机固定在机架上。
所述曲柄连杆一端固连在第一可控电机转轴上，另一端与传动连杆铰连，传动连杆另一端与滑块铰连，滑块与滑块导杆连接，在滑块导杆的导向作用下，滑块能够沿轴来回滑动。
所述第一摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第一夹臂连杆相连。
所述第一驱动连杆一端固连在第二可控电机转轴上，另一端与第一夹臂连杆中间部为铰连。所述夹臂连杆末端与夹具相连。
所述第二摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第二夹臂连杆相连。
所述第二驱动连杆一端固连在第三可控电机转轴上，另一端与第二夹臂连杆中间部为铰连。所述夹臂连杆末端与夹具相连。
变胞机构式码垛机械手在工作时，由于第二可控电机和第三可控电机停止驱动，并保持第一驱动连杆和第二驱动连杆的位置，实现两自由度与单自由度机构间转变，使机械手既具有在一自由度状态下便于控制，便于货物稳定搬运的特性又具有机械手在二自由度状态下的高敏度定位和更大的夹取范围的特性。
本发明的突出优点在于：
1、码垛机械手在工作过程中，可实现机构单自由度与两自由度转变，为变自由度变胞机构，具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化特征，使机械手适应不同任务，灵活应用于不同场合和不同的工作对象，机构两自由度时，可实现变胞机构式机械手高敏度定位和有效提高机械手夹取范围，单自由度时，可有效实现夹紧动作，使货物在搬运过程中更加稳定。
2、驱动电机为计算机控制的控制电机，如伺服电机、步进电机等，通过编程可实现机械手机构在工作空间内任意的夹取轨迹的输出。
附图说明
图1为本发明所述的可控变胞式码垛机械手机构的结构示意图。
图2为本发明所述的可控变胞式码垛机械手机构的左视图。
图3为本发明所述的可控变胞式码垛机械手机构两自由度时的结构状态图。
图4为本发明所述的可控变胞式码垛机械手机构单自由度时的结构状态图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
对照图1、图2、图3和图4，本发明所述的可控变胞式码垛机械手机构，包括机架、电机、曲柄连杆、传动连杆、滑块、滑块导杆、驱动连杆、摇臂连杆、夹臂连杆以及夹具。具体结构和连接方式为：
所述电机为可控电机，由第一可控电机2、第二可控电机11、第三可控电机12组成，可控电机固连在机架1上。
所述曲柄连杆4一端固连在第一可控电机1转轴上，另一端与传动连杆5铰连，传动连杆5另一端与滑块6铰连，滑块6与滑块导杆3连接，在滑块导杆3的导向作用下，滑块6能够沿轴来回滑动。
所述第一摇臂连杆7与滑块6铰连，另一端与第一夹臂连杆8相连。
所述第一驱动连杆9一端固连在第二可控电机11转轴上，另一端与第一夹臂连杆8中间部为铰连。所述第一夹臂连杆8末端与夹具10相连。
所述第二摇臂连杆13与滑块6铰连，另一端与第二夹臂连杆14相连。
所述第二驱动连杆15一端固连在第三可控电机12转轴上，另一端与第二夹臂连杆14中间部为铰连。所述第二夹臂连杆14末端与夹具16相连。
变胞机构式码垛机械手在工作时，由于第二可控电机11和第三可控电机12停止驱动，并保持第一驱动连杆9和第二驱动连杆13的位置，实现两自由度与单自由度机构间转变，使机械手既具有在一自由度状态下便于控制，便于货物稳定搬运的特性又具有机械手在二自由度状态下的高敏度定位和更大的夹取范围的特性。
Claims (1)
1.一种可控变胞式码垛机械手机构，包括机架、电机、曲柄连杆、传动连杆、滑块、滑块导杆、驱动连杆、摇臂连杆、夹臂连杆以及夹具，其特征在于，所述电机为可控电机，由第一可控电机、第二可控电机和第三可控电机组成，可控电机固定在机架上，所述曲柄连杆一端固连在第一可控电机转轴上，另一端与传动连杆铰连，传动连杆另一端与滑块铰连，滑块与滑块导杆连接，在滑块导杆的导向作用下，滑块能够沿轴来回滑动，所述第一摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第一夹臂连杆相连，所述第一驱动连杆一端固连在第二可控电机转轴上，另一端与第一夹臂连杆中间部为铰连，所述夹臂连杆末端与夹具相连，所述第二摇臂连杆与滑块铰连，另一端与第二夹臂连杆相连，所述第二驱动连杆一端固连在第三可控电机转轴上，另一端与第二夹臂连杆中间部为铰连，所述夹臂连杆末端与夹具相连。
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