CN103448058A

CN103448058A - 一种用于电机定子装配的机械手装置

Info

Publication number: CN103448058A
Application number: CN 201210191473
Authority: CN
Inventors: 王三祥; 王治中
Original assignee: YANCHENG YU BO AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: YANCHENG YU BO AUTOMATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-12-18

Abstract

一种用于电机定子装配的机械手装置，属于一种机械手。底板通过膨胀螺栓固定在地面上，底板中部设有立柱，立柱顶端设有主旋转座，主旋转座通过主旋转轴与大侧板相连接，大侧板左侧下端设有伸缩气缸，大侧板上设有小侧板，摆动主臂和摆动副臂一端分别与大侧板相连接，另一端分别与连接板相连接，横臂旋转座通过旋转臂主轴与旋转臂相连接，横臂旋转座与旋转臂主轴相连接，旋转臂与垂臂旋转座相连接，垂臂旋转座与副旋转轴相连接，副旋转轴与下垂臂相连接，下垂臂末端设有旋转气缸，旋转气缸的主轴与夹具的夹紧气缸相连接。该装置使操作人员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成定子的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。

Description

一种用于电机定子装配的机械手装置

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是一种用于电机定子装配的机械手装置，适用于电梯的电机装配行业。

背景技术

改革开放以来，国民经济快速增长，“科技创新、自主创新”已成为国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已经成为重要的建筑设备而不可或缺。随着计算机技术和电力电子技术的发展，现代电梯已经成为典型的机电一体化产品。电梯具有很高的安全要求，它以零部件的形式出厂，总装配在工地现场进行，通过机械零部件之间的装配和机械装置与土建结构之间的衔接完成安装，最终形成电梯产品。在电机定子移动或安装时，一般需要人工将定子抬起，用钢丝绳穿过定子底面，再采用装载机或吊车起吊，但是这样容易导致起吊不平衡，且由于定子质量大，人工操作时不容易控制，稍有不慎会导致定子发生碰撞，产生损伤。人工操作也存在许多安全隐患，给安装带来诸多不便，尤其是对于大型电机，人工无法操作。科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望研制出一种操作方便、性能优越的机械手装置，用于电机定子的装配，以保证作业员的安全，提高生产效率，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种用于电机定子装配的机械手装置，采用力的平衡原理及气压控制原理相结合设计而成，使操作人员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成定子的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有底板、立柱、伸缩气缸、主旋转座、主旋转轴、小侧板、大侧板、摆动主臂、摆动副臂、连接板、横臂旋转座、旋转臂主轴、旋转臂、垂臂旋转座、副旋转轴、下垂臂、拉手、夹具，底板通过膨胀螺栓固定在地面上，底板中部设有立柱，立柱顶端设有主旋转座，可旋转360°，主旋转座通过主旋转轴与大侧板相连接，大侧板内设有气压控制阀，气压控制阀与伸缩气缸相连接，大侧板左侧下端设有伸缩气缸，导杆与小侧板下端的导套相连接，大侧板上设有小侧板，大侧板左侧设有长条腰形孔滑动轴槽，轴槽内设有两个滑动轴，分一上一下，两个滑动轴与小侧板相连接，摆动主臂和摆动副臂一端分别与大侧板相连接，另一端分别与连接板相连接，摆动副臂位于摆动主臂下侧并与摆动主臂相平行，横臂旋转座通过旋转臂主轴与旋转臂相连接，横臂旋转座与旋转臂主轴相连接，可旋转360°，旋转臂与垂臂旋转座相连接，垂臂旋转座可旋转360°，垂臂旋转座与副旋转轴相连接，副旋转轴与下垂臂相连接，下垂臂上设有拉手，拉手下端内侧设有电脑控制盒，下垂臂末端设有旋转气缸，旋转气缸的主轴与夹具的夹紧气缸相连接，夹具内夹有工件。

所述夹具含有皮垫I、夹头I、夹具连接块I、夹紧臂I、气缸连接块I、夹紧气缸I、气缸固定板、夹紧气缸II、气缸连接块II、夹紧臂II、夹具连接块II、夹头II、皮垫II，夹具位于下垂臂末端，可进行180°翻转，夹紧气缸I与夹紧气缸II通过气缸固定板与下垂臂相连接，夹紧气缸I与夹紧气缸II位于下垂臂两侧，相互对称设置，夹紧气缸I通过气缸连接块I与夹紧臂I相连接，夹紧臂I与夹具连接块I相连接，夹具连接块I末端设有夹头I，夹头I上设有皮垫I；下垂臂的另一侧设有夹紧气缸II，夹紧气缸II通过气缸连接块II与夹紧臂II相连接，夹紧臂II与夹具连接块II相连接，夹具连接块II末端设有夹头II，夹头II上设有皮垫II；皮垫I、夹头I、夹具连接块I、夹紧臂I、气缸连接块I、夹紧气缸I分别与皮垫II、夹头II、夹具连接块II、夹紧臂II、气缸连接块II、夹紧气缸II相互对称设置。

本发明解决其技术问题所采用的技术原理是：该机械手采用力的平衡原理及气压控制原理相结合设计而成，通过检测机械手末端夹具和伸缩气缸内气体压力，能自动识别机械手臂上有无载荷，并经气动逻辑控制回路自动调整伸缩气缸内的气压，达到自动平衡的目的。工作时，重物犹如悬浮在空中，可避免产品对接时的碰撞。在机械手臂的工作范围内，作业员可将其移动到三维空间内任意位置，人员本身可轻松操作。同时，气动回路还有防止误操作掉物和失压保护等连锁保护功能。拉手上设有小型电脑控制盒，电脑控制盒控制旋转气缸，实现夹具在180°范围内的翻转，并通过控制夹紧气缸I、夹紧气缸II实现夹具开合，用于夹持工件。该机械手使作业员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成定子的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。

本发明有益效果是：该机械手按照人体工学设计，随作业员的牵引力在上下前后左右三维空间自动帧测运行，减轻工人劳动负荷，操作方便灵活，提高工作效率。保证工件对接时随机移动精确定位，避免了工件装配时由于碰撞所产生的损伤。工件处于零重力悬浮状态，使操作人员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成定子的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述：

图1是一种用于电机定子装配的机械手装置结构示意图；

图2是一种用于电机定子装配的机械手装置A向视图。

在图1、2中：1底板、2立柱、3伸缩气缸、4主旋转座、5主旋转轴、6小侧板、7大侧板、8摆动主臂、9摆动副臂、10连接板、11横臂旋转座、12旋转臂主轴、13旋转臂、14垂臂旋转座、15副旋转轴、16下垂臂、17拉手、18夹具、19工件、20皮垫I、21夹头I、22夹具连接块I、23夹紧臂I、24气缸连接块I、25夹紧气缸I、26气缸固定板、27夹紧气缸II、28气缸连接块II、29夹紧臂II、30夹具连接块II、31夹头II、32皮垫II。

具体实施方式

在图1、2中，底板1通过膨胀螺栓固定在地面上，底板1中部设有立柱2，立柱2顶端设有主旋转座4，可旋转360°，主旋转座4通过主旋转轴5与大侧板7相连接，大侧板7内设有气压控制阀，气压控制阀与伸缩气缸3相连接，大侧板7左侧下端设有伸缩气缸3，导杆与小侧板6下端的导套相连接，大侧板7上设有小侧板6，大侧板7左侧设有长条腰形孔滑动轴槽，轴槽内设有两个滑动轴，分一上一下，两个滑动轴与小侧板6相连接，摆动主臂8和摆动副臂9一端分别与大侧板7相连接，另一端分别与连接板10相连接，摆动副臂9位于摆动主臂8下侧并与摆动主臂8相平行，横臂旋转座11通过旋转臂主轴12与旋转臂13相连接，横臂旋转座11与旋转臂主轴12相连接，可旋转360°，旋转臂13与垂臂旋转座14相连接，垂臂旋转座14可旋转360°，垂臂旋转座14与副旋转轴15相连接，副旋转轴15与下垂臂16相连接，下垂臂16上设有拉手17，拉手17下端内侧设有电脑控制盒，下垂臂16末端设有旋转气缸，旋转气缸的主轴与夹具18的夹紧气缸I25、夹紧气缸II27相连接，夹具18内夹有工件。

所述夹具含有皮垫I20、夹头I21、夹具连接块I22、夹紧臂I23、气缸连接块I24、夹紧气缸I25、气缸固定板26、夹紧气缸II27、气缸连接块II28、夹紧臂II29、夹具连接块II30、夹头II31、皮垫II32，夹具18位于下垂臂16末端，可进行180°翻转，夹紧气缸I25与夹紧气缸II27通过气缸固定板26与下垂臂16相连接，夹紧气缸I25与夹紧气缸II27位于下垂臂16两侧，相互对称设置，夹紧气缸I25通过气缸连接块I24与夹紧臂I23相连接，夹紧臂I23与夹具连接块I22相连接，夹具连接块I22末端设有夹头I21，夹头I21上设有皮垫I20；下垂臂16的另一侧设有夹紧气缸II27，夹紧气缸II27通过气缸连接块II28与夹紧臂II29相连接，夹紧臂II29与夹具连接块II28相连接，夹具连接块II28末端设有夹头II31，夹头II31上设有皮垫II32；皮垫I20、夹头I21、夹具连接块I22、夹紧臂I23、气缸连接块I24、夹紧气缸I25分别与皮垫II32、夹头II31、夹具连接块II30、夹紧臂II29、气缸连接块II28、夹紧气缸II27相互对称设置。

该机械手采用力的平衡原理及气压控制原理相结合设计而成，通过检测机械手末端夹具18和伸缩气缸3内气体压力，能自动识别机械手臂上有无载荷，并经气动逻辑控制回路自动调整伸缩气缸3内的气压，达到自动平衡的目的。工作时，重物犹如悬浮在空中，可避免产品对接时的碰撞。在机械手臂的工作范围内，作业员可将其移动到三维空间内任意位置，人员本身可轻松操作。同时，气动回路还有防止误操作掉物和失压保护等连锁保护功能。拉手17上设有小型电脑控制盒，电脑控制盒控制旋转气缸，实现夹具18在180°范围内的翻转，并通过控制夹紧气缸I25、夹紧气缸II27实现夹具18开合，用于夹持工件。该机械手使作业员在基本感觉不到物体重力的情况下，轻松完成定子的搬运、翻转、装配等工序，操作简单、运作省力、高效安全。

Claims

1.一种用于电机定子装配的机械手装置，含有底板、立柱、伸缩气缸、主旋转座、主旋转轴、小侧板、大侧板、摆动主臂、摆动副臂、连接板、横臂旋转座、旋转臂主轴、旋转臂、垂臂旋转座、副旋转轴、下垂臂、拉手、夹具，其特征是：底板通过膨胀螺栓固定在地面上，底板中部设有立柱，立柱顶端设有主旋转座，可旋转360°，主旋转座通过主旋转轴与大侧板相连接，大侧板内设有气压控制阀，气压控制阀与伸缩气缸相连接，大侧板左侧下端设有伸缩气缸，导杆与小侧板下端的导套相连接，大侧板上设有小侧板，大侧板左侧设有长条腰形孔滑动轴槽，轴槽内设有两个滑动轴，分一上一下，两个滑动轴与小侧板相连接，摆动主臂和摆动副臂一端分别与大侧板相连接，另一端分别与连接板相连接，摆动副臂位于摆动主臂下侧并与摆动主臂相平行，横臂旋转座通过旋转臂主轴与旋转臂相连接，横臂旋转座与旋转臂主轴相连接，可旋转360°，旋转臂与垂臂旋转座相连接，垂臂旋转座可旋转360°，垂臂旋转座与副旋转轴相连接，副旋转轴与下垂臂相连接，下垂臂上设有拉手，拉手下端内侧设有电脑控制盒，下垂臂末端设有旋转气缸，旋转气缸的主轴与夹具的夹紧气缸相连接，夹具内夹有工件。

2.根据权利要求1所述的用于电机定子装配的机械手装置，其特征是：所述夹具含有皮垫I、夹头I、夹具连接块I、夹紧臂I、气缸连接块I、夹紧气缸I、气缸固定板、夹紧气缸II、气缸连接块II、夹紧臂II、夹具连接块II、夹头II、皮垫II，夹具位于下垂臂末端，可进行180°翻转，夹紧气缸I与夹紧气缸II通过气缸固定板与下垂臂相连接，夹紧气缸I与夹紧气缸II位于下垂臂两侧，相互对称设置，夹紧气缸I通过气缸连接块I与夹紧臂I相连接，夹紧臂I与夹具连接块I相连接，夹具连接块I末端设有夹头I，夹头I上设有皮垫I；下垂臂的另一侧设有夹紧气缸II，夹紧气缸II通过气缸连接块II与夹紧臂II相连接，夹紧臂II与夹具连接块II相连接，夹具连接块II末端设有夹头II，夹头II上设有皮垫II；皮垫I、夹头I、夹具连接块I、夹紧臂I、气缸连接块I、夹紧气缸I分别与皮垫I I、夹头II、夹具连接块II、夹紧臂II、气缸连接块II、夹紧气缸II相互对称设置。