CN102797822B - 一种增力机构 - Google Patents

Abstract

一种增力机构，所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆，其中底座具有上工作台，杠杆架垂直于工作台设立，在工作台上还设置有滑槽，所述滑槽中设有滑块，滑块的一端连接气缸，滑块另一端通过一连接轴连接到铰杆一端，铰杆另一端通过一铰杆轴与杠杆的一端连接，杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置，杠杆另一端为工件受力点，杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂；当滑块受气缸力向左运动时，滑块推动其所连接的铰杆运动，同时铰杆推动其所连接的杠杆运动摆动。

Description

一种增力机构

技术领域

本发明涉及一种增力机构，尤其涉及一种可用于机械手夹持装置的增力机构。

背景技术

在生产中，我们通常利用气压来获取输出力。由于气压传动压力较低，在需要较大输出力的场合，气缸的体积就较为笨重和庞大，这是机构操作中长期存在的技术难题。为此我们不得不设计一些机构来实现较大输出力。常见的增力机构有：杠杆增力机构、斜面滑块增力机构、丝杆螺母增力机构、液气压增力机构等。随着重工业的发展和机构要求越来越高，现有的增力机构已不能满足使用要求。

发明内容

本发明是基于铰杆和杠杆组合的一种机构增力机构，它是由单气缸带动定位滑块，在定位块上装有连杆，带动另一铰杆运动。主从动件之间通过系列连杆的连接，通过滑块、杠杆、铰杆传递动力，从动杆绕铰点转动，从而起到了一种杠杆增力的作用，它不同于一般的杠杆增力机构。通过铰杆和杠杆的组合来实现二级增力，结构简单，效果显著，可广泛应用于机械传动之中。以压缩空气作为工作介质，绿化特征突出。

一种增力机构，所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆，其中底座具有上工作台，杠杆架垂直于工作台设立，在在工作台上还设置有滑槽，所述滑槽中设有滑块，滑块的一端连接气缸，滑块另一端通过一连接轴连接到铰杆一端，铰杆另一端通过一铰杆轴与杠杆的一端连接，杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置，杠杆另一端为工件受力点，杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂；当滑块受气缸力向左运动时，滑块推动其所连接的铰杆运动，同时铰杆推动其所连接的杠杆运动摆动。

此二级增力机构利用铰杆和杠杆进行组合，从而得到一种基于角度-长度效应的增力机构。其得到的理论增力系数为两种增力机构的乘积。

附图说明

图1是本发明一优选实例的结构示意图

图2是本发明增力机构的受力示意图

具体实施方式

图1是本发明一优选实例的结构示意图，一种增力机构，所述增力机构包括底座3、气缸1、滑块、杠杆5、杠杆架6和铰杆，其中底座3具有工作台2，杠杆架6垂直于工作台2设立，在工作台2上还设置有滑槽，所述滑槽中设有滑块，滑块的一端连接气缸1，滑块另一端通过一连接轴连接到铰杆一端，铰杆另一端通过一铰杆轴与杠杆5的一端连接，杠杆5支撑在所述杠杆架6上并与工作台平行布置，杠杆5另一端为工件受力点，杠杆架6支撑杠杆5的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂。

当滑块受气缸力向左运动时，滑块推动其所连接的铰杆运动，同时铰杆推动其所连接的杠杆运动摆动。杠杆施加力与工件受力点从而作用于工件。

参见图2本发明增力机构的受力示意图

其中

F0：输出力

Fi：输入力

L1、L2：杠杆主动臂、被动臂的长度

α：铰杆与杠杆垂直线所成锐角

该增力机构的理论增力系数为杠杆与铰杆两种增力机构的乘积：

$\mathrm{It}=\frac{L1}{L2*\tan \mathrm{\α}}$

考虑到机械效率损失则实际增力系数为：

$\mathrm{Iz}=\frac{L2}{L1*\tan (\mathrm{\α}+\mathrm{\β})}\mathrm{\η}1$

其中β：铰杆的当量摩擦角

η1：杠杆的传动效率，通常取0.97

该增力机构的优点：

1)采用简单的杠杆-铰杆串联组合机构，在保持机构结构的前提下，实现了对输出力的两次放大。增力效果非常明显。

2)代替原有的机构，节省空间及成本。

在夹紧力方面的运用：

工业机械手夹持装置相当于人的手指，是工业机械手的灵魂与核心。它的作用就是用适当的力夹紧物料，再由传递机构将物料从某一位置和方位按一定的运动轨迹传递到另一位置和方位早期的工业机械手夹持机构。这种二级增力机构代替甚为复杂的齿条-齿轮-齿条传动机构，倡导现代工业的绿色化；满足现代市场对机械制造业提出的短周期、大批量、个性化的要求。同时在成本上给我们节省了大量购买大功率气缸，庞大机构的资金。我们会在以后的项目中继续使用增力机构。

以上实施例是对本发明的进一步说明，本领域技术人员应当理解为是上述说明并不用于限制本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种增力机构，所述增力机构包括底座、气缸、滑块、杠杆、杠杆架和铰杆，其中底座具有工作台，杠杆架垂直于工作台设立，在工作台上还设置有滑槽，所述滑槽中设有滑块，滑块的一端连接气缸，滑块另一端通过一连接轴连接到铰杆一端，铰杆另一端通过一铰杆轴与杠杆的一端连接，杠杆支撑在所述杠杆架上并与工作台平行布置，杠杆另一端为工件受力点，杠杆架支撑杠杆的支撑点将杠杆分为杠杆主动臂和杠杆被动臂；当滑块受气缸力向左运动时，滑块推动其所连接的铰杆运动，同时铰杆推动其所连接的杠杆运动摆动。