2、直线油缸523、齿轮524、带轮525、轴套526、带轮528、带轮531、轴套532、轴承533、液压马达537、轴承539、蜗杆540、编码器541、带轮542和连杆部件VI相对外圈产生相应的旋转运动，摆动油缸501的外圈、铰接体502、空心螺栓503、钢管504、液压接头体505、编码器止动杆511和编码器514的输出轴相对连杆部件IV保持不动，编码器514实时检测摆动油缸501内轴相对外圈转动的角位移并反馈给外部控制器，形成闭环伺服控制。
[0050]液压马达537、轴套532、带轮531、带轮528、蜗杆540、蜗轮518组成驱动运动链，齿轮519、齿轮524、带轮525和带轮542组成检测运动链，当电液伺服阀707收到外部控制器的指令时，向液压马达537供应一定流量和方向的液压油，驱动液压马达537产生旋转运动，并经轴套532、带轮531、带轮528、蜗杆540和蜗轮518组成的驱动运动链驱动夹手固定座套521及与之固连的连杆部件VI产生旋转运动，夹手固定座套521的角位移经齿轮519、齿轮524、带轮525和带轮542组成检测运动链由编码器541实时检测并反馈给外部控制器，形成闭环伺服控制。
[0051]连杆部件VI的结构如图12所示，包括基板601、轴套604、方块轴605、弯杆606、手爪607和直杆608。基板601用螺钉固定在夹手固定座套521上，手爪607通过直杆608和弯杆606成对安装在基板601上，且手爪607、直杆608、弯杆606和基板601组成平行四杆机构。方块轴605通过轴套604连接在直线油缸523缸杆的端部，并通过止退垫圈603和螺母602进行周向和轴向固定。方块轴605两侧的圆轴分别与一对弯杆606的滑动槽相配合。
[0052]上述连杆部件VI的工作过程如下:
[0053]连杆部件VI中基板601、直杆608、手爪607和弯杆606组成平面四杆机构，方块轴605、直线油缸523、弯杆606和基板601组成另一平面四杆机构，两个平面四杆机构通过弯杆606组成复合多杆机构，当电液伺服阀705收到外部控制器的指令时，向直线油缸523供应一定流量和方向的液压油，驱动直线油缸523产生相应的伸缩运动，从而通过复合多杆机构驱动一对手爪607的张开或闭合。
[0054]液压控制部件VII安装在连杆201的腔体内，其结构如图12所示，包括阀块702、螺塞701、压力传感器座703、压力传感器704、电液伺服阀714、电液伺服阀713、电液伺服阀712、电液伺服阀710、电液伺服阀709、电液伺服阀707、电液伺服阀705、液压接头体706、液压板708、螺塞711和液压接头体715。阀块702内部加工有高压和低压油路并分别通过液压接头体715及高压软管与外部供油系统连通，其上表面加工有所述七个电液伺服阀的油路孔和固定螺纹孔，其两侧面加工有所述七个电液伺服阀的的输出油路孔及固定压力传感器座703和液压板708的螺纹孔。螺塞701用于封堵阀块702 —端的高、低压油路孔。七个电液伺服阀依次安装在阀块702的上表面。压力传感器座703和液压板708成对安装在阀块702两侧面上。螺塞711用于封堵液压板708端部的油路孔。压力传感器704和液压接头体706分别安装在压力传感器座703和液压板708的螺纹孔内。
【主权项】
1.一种液压驱动多关节工业机器人，其特征是，包括六个依次连接的连杆部件1、连杆部件I1、连杆部件II1、连杆部件IV、连杆部件V和连杆部件VI以及液压控制部件VII，各个连杆部件之间均通过旋转关节连接，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；连杆部件VI上设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一直线液压油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制部件VII连通，液压控制部件中设置有电液伺服阀。
2.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件I包括底座、摆动油缸1、编码器1、连杆1、编码器I1、轴I和轴II ;摆动油缸I的内轴固定在底座上，编码器I与摆动油缸I的内轴连接；摆动油缸I的油路与液压控制部件中的电液伺服阀I通过油管连通；摆动油缸I的外圈上固定有连杆I，连杆I上安装有轴I，轴I上连接有编码器II，连杆I通过轴II与连杆部件II中的直线油缸I连接。
3.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件II，包括连杆I1、轴II1、编码器II1、轴IV、直线油缸II和直线油缸I ;连杆II的一端与连杆部件I中的轴I连接，连杆II的另一端通过轴IV连接有编码器III ;直线油缸I和直线油缸II的无杆腔端通过轴III分别连接在连杆II上；直线油缸I和直线油缸II的油路分别与液压控制部件中的电液伺服阀II和电液伺服阀III连通。
4.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件III，包括连杆III和轴V，连杆III的一端与连杆部件II中的轴IV相连接，连杆III通过轴V与连杆部件II中的直线油缸II的缸杆连接。
5.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件IV，包括摆动油缸I1、编码器轴止动杆1、编码器IV和连杆IV ;摆动油缸II的外圈连接在连杆部件III中连杆III的一端；摆动油缸II的油路与液压控制部件中的电液伺服阀IV连通；连杆IV与摆动油缸II的内轴连接，连杆IV上连接有编码器IV，编码器IV的输出轴上连接有编码器轴止动杆I，编码器轴止动杆I 一端固定在摆动油缸II的外圈上。
6.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件V，包括摆动油缸II1、连杆V-1、夹手固定座套、编码器轴止动杆I1、编码器V、连杆V-2、直线油缸II1、液压马达I和编码器VI ;摆动油缸III的外圈连接在连杆IV上，摆动油缸III的油路与液压控制部件中的电液伺服阀V连通；连杆V-1上连接有编码器V，编码器V的输出轴上连接有编码器轴止动杆II，编码器轴止动杆II的一端固定在摆动油缸III的外圈上；连杆v-2与连杆V-1连接在一起，连杆v-2内为一空心腔体；连杆v-2上安装有一轴承，该轴承的内孔中固定安装有夹手固定座套，连杆v-2的端部安装有编码器VI，连杆V-2腔体内安装有液压马达，液压马达的输出轴、夹手固定座套以及编码器VI的轴端通过传动机构连接；直线油缸III安装在连杆v-2的腔体内且其轴线与所述轴承的轴线同轴，直线油缸III的缸杆安装在夹手固定座套中，直线油缸III的油路与液压控制部件中的电液伺服阀VII连通；液压马达的油路与液压控制部件中的电液伺服阀VI连通。
7.根据权利要求6所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件V中的传动机构，包括蜗轮和蜗杆，蜗轮固定在所述轴承上，蜗轮上连接有齿轮I，蜗杆安装在连杆V-2的腔体内，该蜗杆与液压马达的输出轴通过带传动连接，连杆V-2的腔体内还安装有与蜗轮上的齿轮I相啮合的齿轮II，该齿轮II与编码器VI的轴端通过带传动连接。
8.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述连杆部件VI，包括基板、方块轴、弯杆、手爪和直杆；基板固定在连杆部件V中的夹手固定座套上，手爪通过直杆和弯杆成对安装在基板上，且手爪、直杆、弯杆和基板组成平行四杆机构；方块轴连接在连杆部件V中直线油缸III缸杆的端部，方块轴两侧分别与一对弯杆中的滑动槽相配入口 O
9.根据权利要求1所述的液压驱动多关节工业机器人，其特征是，所述液压控制部件安装在连杆部件II中的连杆II的腔体内，包括阀块、压力传感器、电液伺服阀和液压接头体，阀块内部设置有油路，各个电液伺服阀设置在阀块上表面，阀块的两侧面设置有各个电液伺服阀的输出油路孔及压力传感器和液压接头体。
【专利摘要】一种液压驱动多关节工业机器人，包括六个依次连接的连杆部件I、连杆部件II、连杆部件III、连杆部件IV、连杆部件V和连杆部件VI以及液压控制部件VII，各个连杆部件之间的连接处均通过旋转关节连接，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；连杆部件VI上设置有双手指抓手，抓手的手指与一直线液压油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制部件VII连通，液压控制部件中设置有电液伺服阀。该机器人采用全串联的结构形式，具有六个旋转关节，且每个旋转关节上均安装了编码器，并在末端安装了一只抓手，负载/自重比大，尤其适用于搬运、码垛或其它大负载工作场合，或安装移动载体上作为移动作业机械臂。
【IPC分类】B25J9-14, B25J9-06
【公开号】CN104647365
【申请号】CN201510101502
【发明人】荣学文, 宋锐, 李贻斌, 柴汇, 初国庆, 唐兴鹏
【申请人】山东大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月6日