新型送料机械手及其工作空间分析

摘要/Abstract

摘要： 设计了一种用于冲压生产线的新型送料机械手。该机械手由大臂、小臂和端拾器依次串联而成，其中大臂为六自由度6-PSS并联机构构型，小臂即延长臂为一个直线移动机构。绘制了机械手的工作空间，分析了该机械手主要几何参数对其工作空间大小的影响规律，根据两压机间送料的要求，选取了机械手的几何参数，并设计了该机械手的虚拟样机。该机械手具有横向移动速度快和工作空间大等特点，可用于冲压线上工件的输送或现代工业其他送料场合。

关键词: 机械手, 6-PSS并联机构, 小臂, 端拾器, 工作空间

Abstract: A novel feeding manipulator used in stamping production line was designed herein. This manipulator was successively formed by arm, forearm and end-picking device. Configuration of the arm was 6-PSS parallel mechanism. The forearm was also known as extended arm and the configuration was linear moving mechanism.The workspace of the manipulator was drawn. The influence rules between geometrical parameters of the manipulator and workspace volume were revealed. A set of reasonable geometrical parameters was selected based on feeding requirements among two presses, and the virtual prototype of this manipulator was presented. The features of the manipulator are of fast speed of lateral movement, large work space, etc, which can be used to convey workpieces on punching lines or other feed applications of modern industries.

Key words: manipulator, 6-PSS parallel mechanism, forearm;end-picking device；workspace

中图分类号:

TH112

张忠雷, 金振林, 张金柱. 新型送料机械手及其工作空间分析[J]. 中国机械工程.

Zhang Zhonglei, Jin Zhenlin, Zhang Jinzhu. Workspace Analysis of a Novel Feeding Manipulator[J]. China Mechanical Engineering.

参考文献

[1]徐方. 工业机器人产业现状与发展[J]. 机器人技术与应用, 2007, 5(3): 1-3.

Xu Fang. Present Situation and the Development of Industrial Robot Industry[J]. Robot Technique and Application, 2007, 5(3): 1-3.

[2]张利敏, 梅江平, 赵学满,等. Delta 机械手动力尺度综合[J]. 机械工程学报, 2010, 46(3): 1-7.

Zhang Limin, Mei Jiangping, Zhao Xueman,et al. Dynamic Dimensional Synthesis of Delta Robot[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(3): 1-7.

[3]王朋, 陈亚, 宣斌, 等. 大口径光学元件的机械手抛光[J]. 光学精密工程, 2010, 18(5): 1077-1084.

Wang Peng, Chen Ya, Xuan Bin, et al. Polishing Large Aperture Mirrors by Manipulato[J]. Optics and Precision Engineering, 2010, 18(5): 1077-1084.

[4]Akeel H A, Holland S W. Product and Technology Trends for Industrial Robots[C]//Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Robotics & Automation. San Francisco, CA, 2000: 696-700.

[5]Mizukawa M. Robot Technology (RT) Trend and Standardization[C]//Advanced Robotics and Its Social Impacts. Nagoya, 2005:249-253.

[6]于衍伟, 张祥林, 韩松, 等.适用于中小型冲床的经济型自动送料机械手研制[J]. 锻压技术, 2011, 36(6): 66-69.

Yu Yanwei, Zhang Xianglin, Han Song, et al. Research on Economical Automatic Feeding Manipulator Based on Small and Medium Punch[J]. Forging ＆ Stamping Technology, 2011, 36(6): 66-69.

[7]邱继红, 李伟成. 冲压自动化上下料机械手: 中国, CN2407898Y[P]. 2000-11-29.

[8]谢俊, 匡俐辉, 马履中, 等. 一种新型串联中医推拿机械臂的机构综合和工作空间分析[J]. 中国机械工程, 2011, 22(6): 697-701.

Xie Jun, Kuang Lihui, Ma Lüzhong. Type Synthesis and Analysis of Workspace of a Novel Series Chinese Medical Massage Arm[J]. China Mechanical Engineering , 2011, 22(6): 697-701.

[9]荣誉, 金振林, 曲梦可. 六足步行机器人的并联机械腿设计[J]. 光学精密工程, 2012, 7（20）: 1532-1541.

Rong Yu, Jin Zhenlin, Qu Mengke. Design of Parallel Mechanical Leg of Six-legged Robot[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 7（20）: 1532-1541.

[10]谢志江, 王成非, 史浩明. 基于影响系数的6-PUS并联机构逆向运动学分析[J]. 中国机械工程, 2014, 25(24): 3348-3351.

Xie Zhijiang, Wang Chengfei, Shi Haoming. Inverse Kinematic Analysis for 6-UPS Parallel Mechanism Based on Influence Coefficient[J]. China Mechanical Engineering, 2014, 25(24): 3348-3351.

[11]刘玮, 常思勤. 一种新型并联机器人的奇异性与工作空间研究[J]. 中国机械工程,2012, 23(7):786-789.

Liu Wei, Chang Siqin. Study on Singularity and Workspace of a Novel Parallel Manipulator[J].China Mechanical Engineering, 2012, 23(7):786-789.

[1]	尹猛, 徐志刚, 赵志亮, 韩伟, . 基于套索传动的五指灵巧手设计与主从控制[J]. 中国机械工程, 2021, 32(08): 951-959.
[2]	姚建涛;陈新博;陈俊涛;魏纯杰;张帅;李海利;赵永生. 软体机械手遥操作系统的设计与分析[J]. 中国机械工程, 2020, 31(16): 1968-1977.
[3]	王梁1;安兴运2;张雪琴2;王义林1;张宜生1. 双机械手变速协同输送控制策略研究及应用[J]. 中国机械工程, 2020, 31(16): 1985-1990.
[4]	周楠;陈刚. 基于神经网络负载波动模拟的换挡机械手动力学分析[J]. 中国机械工程, 2020, 31(04): 472-481.
[5]	刘广平;万步炎;彭佑多;金永平. 全海深沉积物气密取样器分析与试验研究[J]. 中国机械工程, 2019, 30(23): 2877-2883.
[6]	许允斗1,2;徐郑和1;杨帆1;赵云1;梅有恩1;周玉林1,2;姚建涛1,2;赵永生1,2. 考虑工作空间与力传递效率的新型五自由度混联机器人设计与分析[J]. 中国机械工程, 2019, 30(16): 1996-2002.
[7]	张彦斌1,2,3;荆献领1;韩建海1,2;陈子豪1. 新型RR-RURU踝关节康复机器人机构的设计与分析[J]. 中国机械工程, 2019, 30(14): 1734-1741.
[8]	黄道敏1,2；韩丽君1；唐国元1；周曾成1；徐国华1. 水下机械手分数阶积分滑模轨迹跟踪控制方法研究[J]. 中国机械工程, 2019, 30(13): 1513-1518.
[9]	肖帆;李光;游雨龙. 空间3R机械手逆向运动学的多模块神经网络求解[J]. 中国机械工程, 2019, 30(10): 1233-1238.
[10]	沈惠平;吴成琦;许可;赵迎春;杨廷力. 一种零耦合度三平移并联机构的设计及运动学[J]. 中国机械工程, 2019, 30(06): 658-664.
[11]	沈惠平;赵迎春;许可;张震;杨廷力. 一种可重构、部分运动解耦的空间n维平移1维转动并联机构的拓扑及其运动学设计[J]. 中国机械工程, 2019, 30(04): 413-422.
[12]	韩雪艳1，2;王子义1，2;李仕华1，2;田志立1，2. 具有连续转轴的新型3-UPU并联机构的运动特性分析[J]. 中国机械工程, 2018, 29(20): 2460-2466.
[13]	沈惠平;许可;杨廷力. 运动解耦和低耦合度选择顺应性装配机器手臂并联机构的设计及其运动分析[J]. 中国机械工程, 2018, 29(08): 883-892.
[14]	王众1,2;焦晓红1;程明星1,3. 船体除锈机械手的干扰抑制轨迹跟踪控制[J]. 中国机械工程, 2018, 29(06): 731-737.
[15]	荣誉1,2,3;刘双勇3;王洪斌1;韩勇3. 一种3-DOF并联机械手的研制[J]. 中国机械工程, 2018, 29(03): 253-261.