CN105798892B - 一种三轴Delta机械手以及机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开的一种三轴Delta机械手以及机器人，该三轴Delta机械手包括底座、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第一主运动臂、第一运动连杆、第二主运动臂、第二运动连杆、第一辅助杆、第二辅助杆、第三辅助杆、第四辅助杆铰接和抓手，其中，所述底座、第一辅助杆、第二主运动臂和第二辅助杆形成第一平行四连杆机构，所述第二辅助杆、所述第三辅助杆、所述第四辅助杆和所述第二运动连杆形成第二平行四连杆机构。采用本发明的三轴Delta机械手，能够在竖直平面内自由活动，并实现抓取动作，因此，采用本发明的三轴Delta机械手能够实现自动分拣与包装，大大地提高了生产效率。

Description

一种三轴Delta机械手以及机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种三轴Delta机械手以及机器人。
背景技术
目前机械手的使用范围已经越来越大了，并不只局限于在注塑机上使用机械手了，各行各业都可以选择使用机械手完成相应的技术功能，但目前在注塑机上使用的机械手并不能满足某些特定的行业使用，如分拣包装线、分拣包装设备、小型产品的码垛包装加工等，面对这种情况，更多可以实现自动化生产的行业也只能采用普通的人工分拣与包装，大大地降低了生产效率以及造成人员的浪费。
因此，如何提高生产效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种三轴Delta机械手，以提高生产效率；本发明的第二个目的在于提供一种机器人。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三轴Delta机械手，包括：
底座；
设置在所述底座的第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；
一端与所述第一驱动组件固定相连的第一主运动臂，所述第一主运动臂的另一端与第一运动连杆的一端铰接，所述第一运动连杆的另一端铰接在抓手上；
一端与所述第二驱动组件固定相连的第二主运动臂，所述第二主运动臂的另一端与第二运动连杆的一端铰接，所述第二运动连杆的另一端铰接在所述抓手上；
一端与所述第三驱动组件固定相连的第一辅助杆，所述第一辅助杆与第二辅助杆铰接，所述底座、第一辅助杆、第二主运动臂和第二辅助杆形成第一平行四连杆机构；以及
一端与所述第二辅助杆铰接的第三辅助杆，所述第三辅助杆与第四辅助杆铰接，所述第四辅助杆固定在所述抓手上，所述第二辅助杆、所述第三辅助杆、所述第四辅助杆和所述第二运动连杆形成第二平行四连杆机构。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述第二运动连杆与所述抓手的铰接中心和所述第一运动连杆与所述抓手的铰接中心重合。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述第二辅助杆与所述第二主运动臂的铰接中心以及所述第二运动连杆与所述第二主运动臂的铰接中心重合。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述第二运动连杆与所述抓手的铰接中心设置在所述第四辅助杆上。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述第一运动连杆的数量为两个。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，还包括安装架，所述底座设置在所述安装架上。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述安装架上具有两个相互平行设置的导轨，所述底座与所述导轨可滑动设置。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，还包括能够驱动所述底座在所述导轨上移动的第四驱动组件。
优选地，在上述三轴Delta机械手中，所述第四驱动组件为同步带驱动组件，所述同步带驱动组件的同步带与所述导轨相平行，所述底座上设置有与所述同步带驱动组件的同步带相配合的行走机构。
一种机器人，包括如上述任一技术方案所述的三轴Delta机械手。
从上述的技术方案可以看出，使用时，第一驱动组件驱动第一主运动臂，第二驱动组件驱动第二主运动臂，并通过第一运动连杆和第二运动连杆的作用将抓手运行到最低位置，并在第一辅助杆、第二辅助杆、第三辅助杆以及第四辅助杆的作用下抓取产品；接着第一驱动组件驱动第一主运动臂，第二驱动组件驱动第二主运动臂，并通过第一运动连杆和第二运动连杆的作用将抓手运行到最高位置，当到达预设位置时，再通过第一辅助杆、第二辅助杆、第三辅助杆以及第四辅助杆的作用下把产品放下，最终实现产品的抓取放下。本发明的三轴Delta机械手能够在竖直平面内自由活动，并实现抓取动作，因此，采用本发明的三轴Delta机械手能够实现自动分拣与包装，大大地提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一所提供的三轴Delta机械手的立体结构示意图；
图2为本发明实施例二所提供的三轴Delta机械手的俯视立体结构示意图；
图3为本发明实施例二所提供的三轴Delta机械手的仰视立体结构示意图。
其中，101为底座、102为第一驱动组件、103为第二驱动组件、104为第一主运动臂、105为第一运动连杆、106为第二主运动臂、107为第二运动连杆、108为第一辅助杆、109为第二辅助杆、110为第三辅助杆、111为第四辅助杆、112为抓手、113为安装架、114为导轨、115为第四驱动组件。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种三轴Delta机械手，以提高生产效率；本发明的第二个目的在于提供一种机器人。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图1至图3，图1为本发明实施例一所提供的三轴Delta机械手的立体结构示意图；图2为本发明实施例二所提供的三轴Delta机械手的俯视立体结构示意图；图3为本发明实施例二所提供的三轴Delta机械手的仰视立体结构示意图。
本发明实施例提供的三轴Delta机械手包括底座101、第一驱动组件102、第二驱动组件103、第三驱动组件、第一主运动臂104、第一运动连杆105、第二主运动臂106、第二运动连杆107、第一辅助杆108、第二辅助杆109、第三辅助杆110、第四辅助杆111铰接和抓手112。其中，底座101的作用用于支撑其他零部件，第一驱动组件102、第二驱动组件103和第三驱动组件设置在底座101上；
第一主运动臂104的一端与第一驱动组件102固定相连，第一主运动臂104的另一端与第一运动连杆105的一端铰接，第一运动连杆105的另一端铰接在抓手112上；
第二主运动臂106的一端与第二驱动组件103固定相连，第二主运动臂106的另一端与第二运动连杆107的一端铰接，第二运动连杆107的另一端铰接在抓手112上；
第一辅助杆108的一端与第三驱动组件固定相连，第一辅助杆108与第二辅助杆109铰接，底座101、第一辅助杆108、第二主运动臂106和第二辅助杆109形成第一平行四连杆机构；
第三辅助杆110的一端与第二辅助杆109铰接，第三辅助杆110与第四辅助杆111铰接，第四辅助杆111固定在抓手112上，第二辅助杆109、第三辅助杆110、第四辅助杆111和第二运动连杆107形成第二平行四连杆机构。
使用时，第一驱动组件102驱动第一主运动臂104，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106，并通过第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用将抓手112运行到最低位置，并在第一辅助杆108、第二辅助杆109、第三辅助杆110以及第四辅助杆111的作用下抓取产品；接着第一驱动组件102驱动第一主运动臂104，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106，并通过第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用将抓手112运行到最高位置，当到达预设位置时，再通过第一辅助杆108、第二辅助杆109、第三辅助杆110以及第四辅助杆111的作用下把产品放下，最终实现产品的抓取放下。本发明的三轴Delta机械手能够在竖直平面内自由活动，并实现抓取动作，因此，采用本发明的三轴Delta机械手能够实现自动分拣与包装，大大地提高了生产效率。
其中，第一主动运动臂和第二主运动臂106主要实现该机械手的上下移动；而第一辅助杆108、第二辅助杆109、第三辅助杆110和第四辅助杆111主要实现抓手112的转动。
当第一驱动组件102驱动第一主运动臂104逆时针旋转，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106顺时针旋转时，第一运动连杆105和第二运动连杆107相互靠近，抓手112在第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用下向下运动；当第一驱动组件102驱动第一主运动臂104顺时针旋转，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106逆时针旋转时，第一运动连杆105和第二运动连杆107相互远离，抓手112在第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用下向上运动。
当第四驱动组件115驱动第一辅助杆108顺时针旋转时，由于底座101、第一辅助杆108、第二主运动臂106和第二辅助杆109形成第一平行四连杆机构，第二辅助杆109顺时针旋转，由于第二辅助杆109、第三辅助杆110、第四辅助杆111和第二运动连杆107形成第二平行四连杆机构，第四辅助杆111顺时针旋转，最终抓手112顺时针旋转，将产品抓起；当第四驱动组件115驱动第一辅助杆108逆时针旋转时，由于底座101、第一辅助杆108、第二主运动臂106和第二辅助杆109形成第一平行四连杆机构，第二辅助杆109逆时针旋转，由于第二辅助杆109、第三辅助杆110、第四辅助杆111和第二运动连杆107形成第二平行四连杆机构，第四辅助杆111逆时针旋转，最终抓手112逆时针旋转，将产品放下。
上述四种运动状态相互配合，能够实现在不同高度位置的产品的抓取以及放下。
为了提高设备的运行精度简化设备结构，第二运动连杆107与抓手112的铰接中心和第一运动连杆105与抓手112的铰接中心重合。
为了提高设备的运行精度简化设备结构，第二辅助杆109与第二主运动臂106的铰接中心以及第二运动连杆107与第二主运动臂106的铰接中心重合。
为了提高设备的运行精度简化设备结构，第二运动连杆107与抓手112的铰接中心设置在第四辅助杆111上。
为了提高设备的运行的稳定性，第一运动连杆105的数量为两个。
为了提高该设备的适用性，该三轴Delta机械手还包括安装架113，底座101设置在安装架113上。通过该安装架113可以将整个机械手安装在所需位置，简化设备的安装。
以上各实施例中，该三轴Delta机械手能够实现竖直平面内机械手的向上、向下抓取/放下产品。
为了实现该机械手的三维移动，安装架113上具有两个相互平行设置的导轨114，底座101与导轨114可滑动设置，其中，该导轨114的延伸方向与机械手的移动平面垂直。
实现机械手在导轨114上的移动可以人为操作也可以通过机械结构实现自动控，具体的，当自动控制时，该三轴Delta机械手还包括能够驱动底座101在导轨114上移动的第四驱动组件115。第四驱动组件115可以为齿轮齿条驱动组件、螺纹螺杆驱动组件、皮带驱动组件。在本发明实施例中，第四驱动组件115为同步带驱动组件，同步带驱动组件的同步带与导轨114相平行，底座101上设置有与同步带驱动组件的同步带相配合的行走机构。
当需要将一侧的产品运动另一侧时：
第四驱动组件115驱动底座101移动到一侧的正上方；第一驱动组件102驱动第一主运动臂104逆时针旋转，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106顺时针旋转时，第一运动连杆105和第二运动连杆107相互靠近，抓手112在第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用下向下运动，当移动到最低位置时，第四驱动组件115驱动第一辅助杆108顺时针旋转时，带动第二辅助杆109顺时针旋转，第四辅助杆111顺时针旋转，最终抓手112顺时针旋转，将位于一侧的产品抓起。第一驱动组件102驱动第一主运动臂104顺时针旋转，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106逆时针旋转时，第一运动连杆105和第二运动连杆107相互远离，抓手112在第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用下向上运动，直至运动到最高位置。
第四驱动组件115驱动底座101向另一侧移动。第一驱动组件102驱动第一主运动臂104逆时针旋转，第二驱动组件103驱动第二主运动臂106顺时针旋转时，第一运动连杆105和第二运动连杆107相互靠近，抓手112在第一运动连杆105和第二运动连杆107的作用下向下运动，当移动到最低位置时，第四驱动组件115驱动第一辅助杆108逆时针旋转时，带动第二辅助杆109逆时针旋转，第四辅助杆111逆时针旋转，最终抓手112逆时针旋转，将产品放下。
本发明实施例还公开了一种机器人，包括如上述任一技术方案的三轴Delta机械手。由于上述三轴Delta机械手具有上述效果，具有该三轴Delta机械手的机器人具有相应的效果，此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种三轴Delta机械手，其特征在于，包括：
底座(101)；
设置在所述底座(101)的第一驱动组件(102)、第二驱动组件(103)和第三驱动组件；
一端与所述第一驱动组件(102)固定相连的第一主运动臂(104)，所述第一主运动臂(104)的另一端与第一运动连杆(105)的一端铰接，所述第一运动连杆(105)的另一端铰接在抓手(112)上；
一端与所述第二驱动组件(103)固定相连的第二主运动臂(106)，所述第二主运动臂(106)的另一端与第二运动连杆(107)的一端铰接，所述第二运动连杆(107)的另一端铰接在所述抓手(112)上；
一端与所述第三驱动组件固定相连的第一辅助杆(108)，所述第一辅助杆(108)与第二辅助杆(109)铰接，所述底座(101)、第一辅助杆(108)、第二主运动臂(106)和第二辅助杆(109)形成第一平行四连杆机构；
一端与所述第二辅助杆(109)铰接的第三辅助杆(110)，所述第三辅助杆(110)与第四辅助杆(111)铰接，所述第四辅助杆(111)固定在所述抓手(112)上，所述第二辅助杆(109)、所述第三辅助杆(110)、所述第四辅助杆(111)和所述第二运动连杆(107)形成第二平行四连杆机构；
安装架(113)，所述底座(101)设置在所述安装架(113)上，所述安装架(113)上具有两个相互平行设置的导轨(114)，所述底座(101)与所述导轨(114)可滑动设置；以及
能够驱动所述底座(101)在所述导轨(114)上移动的第四驱动组件(115)，所述第四驱动组件(115)为同步带驱动组件，所述同步带驱动组件的同步带与所述导轨(114)相平行，所述底座(101)上设置有与所述同步带驱动组件的同步带相配合的行走机构。
2.如权利要求1所述的三轴Delta机械手，其特征在于，所述第二运动连杆(107)与所述抓手(112)的铰接中心和所述第一运动连杆(105)与所述抓手(112)的铰接中心重合。
3.如权利要求2所述的三轴Delta机械手，其特征在于，所述第二辅助杆(109)与所述第二主运动臂(106)的铰接中心以及所述第二运动连杆(107)与所述第二主运动臂(106)的铰接中心重合。
4.如权利要求3所述的三轴Delta机械手，其特征在于，所述第二运动连杆(107)与所述抓手(112)的铰接中心设置在所述第四辅助杆(111)上。
5.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的三轴Delta机械手。
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