CN106737721A - 一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂 - Google Patents

一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂 Download PDF

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Abstract

一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂，包括第二主动杆2、底座14、大臂4、小臂7、手腕连杆9、第一主动杆11、手腕17、喷嘴8、伺服驱动装置和连杆15；所述连杆15一端通过第七转动副5连接在大臂4上，连杆15另一端通过第八转动副10连接第一主动杆11上；所述底座14安装在行走底盘上，伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆11、第二主动杆2连接以驱动其转动，第一主动杆11、第二主动杆2共同驱动完成大臂升降与手腕17的俯仰等运动，实现喷嘴18的涂装作业作业。本发明克服了开链结构的驱动电机都需要安装在关节位置的缺点，提高了手臂运行的平稳性和可靠性。

Description

一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机 械臂
技术领域
本发明涉及机械领域，特别是一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂。
背景技术
这几年来，由于劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升，促进了涂装作业机械臂在涂装作业中的广泛应用。涂装作业机械臂有机械式和液压式两种类型，目前涂装作业机械臂的机械臂大多数是液压驱动，由于液压传动采用液压油作为传递动力的介质，存在以下问题：其起动性较差，容易因为内部元件磨损后产生泄漏，而且泄漏的液压油会污染环境；液压油受温度影响较大，总效率较低，有时有噪音和振动。有时会出现过热，工作无力等现象；液压元件加工精度要求高，装配要求严格，制造较为困难，使用中维修保养要求技术较高，难度较大。随着涂装作业机械臂功能的增加，其液压系统越来越复杂，出现故障更具有突然性、隐蔽性。机械式涂装作业机械臂是利用机械传动件实现涂装作业动作，具有坚固耐用等优点，但是传统的单自由度机械式涂装作业机械臂不能完成复杂的动作，应用范围十分有限，机械式可控机构电动涂装作业机械臂，用连杆机构取代了液压传动，当主动杆由伺服电机驱动时，容易实现自动化、数控化控制，解决了液压系统存在的一些不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂，克服液压式涂装作业机械臂液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点，克服开链结构的驱动电机都需要安装在关节位置的缺点，简化结构的复杂程度，降低机构的重量、运动惯量、体积和成本。为实现上述目的，本发明提供 一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂，包括第二主动杆2、底座14、大臂4、小臂7、手腕连杆9、第一主动杆11、手腕17、喷嘴8、伺服驱动装置和连杆15； 所述第二主动杆2一端通过第三转动副1与底座14连接，第二主动杆2另一端通过第四转动副3与大臂4一端连接，大臂4另一端通过第五转动副6与小臂7一端连接，小臂7另一端通过第六转动副8连接手腕连杆9上； 所述第一主动杆11一端通过第一转动副13与底座14连接，第一主动杆11另一端通过第二转动副10连接手腕连杆9上；所述连杆15一端通过第七转动副5连接在大臂4上，连杆15另一端通过第八转动副10连接第一主动杆11上； 所述底座14安装在行走底盘上，伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆11、第二主动杆2连接以驱动其转动，第一主动杆11、第二主动杆2共同驱动完成大臂升降与手腕17的俯仰等运动，实现喷嘴18的涂装作业作业。
本发明采用可控多杆闭链机构，克服了开链结构的驱动电机都需要安装在关节位置的缺点，提高了手臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，精度较高；结构紧凑，刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化，克服了液压式涂装作业机械臂液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油、可靠性差、传动效率低等缺点。
附图说明
图1为本发明所述一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂示意图。
具体实施方式
一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂，包括第二主动杆2、底座14、大臂4、小臂7、手腕连杆9、第一主动杆11、手腕17、喷嘴8、伺服驱动装置和连杆15； 所述底座14安装在可移动回转平台上； 所述第二主动杆2一端通过第三转动副1与底座14连接，第二主动杆2另一端通过第四转动副3与大臂4一端连接，大臂4另一端通过第五转动副6与小臂7一端连接，小臂7另一端通过第六转动副8连接手腕连杆9上； 所述第一主动杆11一端通过第一转动副13与底座14连接，第一主动杆11另一端通过第二转动副10连接手腕连杆9上；所述连杆15一端通过第七转动副5连接在大臂4上，连杆15另一端通过第八转动副10连接第一主动杆11上； 所述底座14安装在行走底盘上，伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆11、第二主动杆2连接以驱动其转动，第一主动杆11、第二主动杆2共同驱动完成大臂升降与手腕17的俯仰等运动，实现喷嘴18的涂装作业作业。

Claims (1)

1.一种采用伺服电机驱动二自由度连杆机构简易涂装作业机械臂，其特征在于包括：第二主动杆2、底座14、大臂4、小臂7、手腕连杆9、第一主动杆11、手腕17、喷嘴8、伺服驱动装置和连杆15； 所述底座14安装在可移动回转平台上； 所述第二主动杆2一端通过第三转动副1与底座14连接，第二主动杆2另一端通过第四转动副3与大臂4一端连接，大臂4另一端通过第五转动副6与小臂7一端连接，小臂7另一端通过第六转动副8连接手腕连杆9上； 所述第一主动杆11一端通过第一转动副13与底座14连接，第一主动杆11另一端通过第二转动副10连接手腕连杆9上；所述连杆15一端通过第七转动副5连接在大臂4上，连杆15另一端通过第八转动副10连接第一主动杆11上； 所述底座14安装在行走底盘上，伺服驱动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机，分别与第一主动杆11、第二主动杆2连接以驱动其转动。
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