申请/专利权人：浙江谱麦科技有限公司

申请日：2020-05-06

公开（公告）日：2020-07-24

公开（公告）号：CN111251282B

主分类号：B25J9/00(20060101)

分类号：B25J9/00(20060101);B25J15/06(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.24#授权;2020.07.03#实质审查的生效;2020.06.09#公开

摘要：本发明涉及机械手设备技术领域，具体涉及一种SCARA高速并联机械手，该种SCARA高速并联机械手包括机架、旋转关节、移动关节、伺服电机和控制器；所述旋转关节包括一对主连杆和一对副连杆；所述移动关节包括柱体、吸头和电磁阀；由于SCARA机械手将子件装配到母件的过程中，需要通过机械爪的收缩伸开动作完成对子件的收放，机械爪的固定动作会对姿态不符的子件造成破坏，而影响到子件的装配效果；故此，本发明通过设置在移动关节上的吸头将装配的子件进行吸附释放操作，替代了夹持子件装配中机械爪的收缩伸开动作，提高了子件在垂直面的装配速度，配合SCARA水平面的高速移动，从而提升了SCARA高速并联机械手的装配效果。

主权项：1.一种SCARA高速并联机械手，包括机架1、旋转关节2、移动关节3、伺服电机4和控制器；所述机架1上设有一对伺服电机4，机架1的下方设有旋转关节2；所述旋转关节2的顶端设置有移动关节3，移动关节3的下方设有工作台5；其特征在于：所述旋转关节2包括一对主连杆21和一对副连杆22；所述主连杆21的一端安装在伺服电机4的主轴上，主连杆21的另一端安装有副连杆22，副连杆22与主连杆21转动连接；所述副连杆22的末端设置有移动关节3，移动关节3将一对副连杆22的末端转动连接起来；所述主连杆21、副连杆22和移动关节3之间形成了机械手的并联结构；所述移动关节3包括柱体31、吸头32和电磁阀33；所述柱体31的底端设有顶杆34，顶杆34套接安装在柱体31上，顶杆34的头部设置有吸头32；所述柱体31的侧面上设置有电磁阀33，所述电磁阀33上设置有气管331，气管331分别将电磁阀33与顶杆34内部、电磁阀33与气源之间连通起来；所述控制器控制伺服电机4和电磁阀33的运转；所述吸头32上设置有补气孔321，补气孔321位于吸头32的中央，补气孔321将顶杆34内部与吸头32的中心连通起来；所述补气孔321的端口上设置有隔膜322，隔膜322的一端贴合在吸头32的底部；工作时，吸头32将待装配的子件吸附起来，通过伺服电机4驱动移动关节3到指定的位置，随后通过气管331向顶杆34内补气，气体通过补气孔321时顶开隔膜322，使得吸头（32）的内部与外部连通，通过设置在吸头32上的补气孔321，补气孔321直接由电磁阀33控制，通过气管331将气源中的气体补充到顶杆34内部，避免了补气孔321与外部环境的接触，维持补气孔321中的气体流通效率，设置在补气孔321上的隔膜322，使补气孔321达到单向通气的效果，经补气孔321使吸头32内的气压快速补充到略高于大气压的水平，继而提高了释放子件装配的速度，从而提升了SCARA高速并联机械手的装配效率；所述吸头32的周向上设置有排气孔323，排气孔323通过吸头32的端面将顶杆34内的气流导向外部；所述排气孔323的孔道截面呈弧形，弧形孔道的底部朝向吸头32的中心；工作时，通过设置在吸头32周向上的排气孔323，在电磁阀33控制向补气孔321中补充气体恢复吸头32的气压时，多余的气体会通过排气孔323向装配的母件吹气，将其中附着有的灰尘吹扫干净，以保证吸头32释放零件装配的洁净度要求，从而达到SCARA高速并联机械手装配对象的生产质量；所述柱体31的内部设置有气动马达35，气动马达35的末端凸出于柱体31的表面上,气动马达35与电磁阀33之间设置有气管331连通，气动马达35的驱动轴与伸入柱体31内部的顶杆34末端相啮合；所述主连杆21的两端设置有凹口211，凹口211分别位于主连杆21的上下平面；所述主连杆21的长度超过两伺服电机4之间的距离，主连杆21减去一端凹口211的长度小于两伺服电机4之间的距离；所述主连杆21的中部设置有竖直方向的通槽212，通槽212上设置有水平筋板213；工作时，启动控制器，通过预设的程序控制伺服电机4运转，配合旋转关节2上主连杆21与副连杆22的传动，使机械手上夹持的子件移动到工作台5对应位置的上方，然后控制移动关节3的高度，将子件装配到工作台5上的母件中；通过设置在移动关节3柱体31底端的顶杆34，配合顶杆34上的吸头32与气管331，通过控制电磁阀33的启闭，使装配的子件被吸附在对应形状的吸头32上，通过电磁阀33控制吸头32的气压，快速的将子件吸起落下；设置在柱体31上的气动马达35，利用气动马达35的气动特性，在较小尺寸内直接安装于移动关节3上，通过电磁阀33控制输出的气压大小，即可精确控制移动关节3输出的旋转力矩，保证了子件旋转装配到母件上的精度要求；设置在主连杆21顶端的凹口211，当主连杆21旋转到相交的位置时，主连杆21通过设置在两端的凹口211分别上下交错起来，避免了旋转关节2的移动干涉，同时使一对主连杆21之间的距离小于其自身的长度，满足了旋转关节2移动到工作台5上的任何装配位置，避免了工作台5的二次移动进行装配；设置在主连杆21上的通槽212，减小了旋转关节2的重量，同时设置在通槽212中的水平筋板213保证了旋转关节2的强度，降低重量后的旋转关节2便于控制其水平面处于装配精度范围内；综合提升了SCARA高速并联机械手的装配效率。

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