CN106239475B - 悬挂式气动平衡移载机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬挂式气动平衡移载机械手，其主要包括：轨道系统、运行小车、机械臂、气动夹具以及气控系统；所述轨道系统与运行小车滚动连接；所述运行小车通过机械臂与气动夹具连接，可自动或手动运行于轨道系统之上；所述机械臂为硬臂式机械臂，与运行小车固接；所述气控系统使得机械臂处于重力平衡状态，使得操作者可轻松地将大重量物品夹持、上下左右移载、组装定位。本发明降低了操作者的劳动强度，提高了生产的工作效率，其悬挂式结构可有效地利用空间，且使得工作空间更大。

Description

悬挂式气动平衡移载机械手
技术领域
本发明涉及机械手领域，具体是提供一种悬挂式气动平衡移载机械手。
背景技术
在工业流水线生产中，流水线以一定的生产节拍运行，各工位布置于流水线两侧，工人在各工位对工件进行搬运操作与组装。对于较大重量的工件，手工的搬运操作与组装劳动强度大，生产效率低，且不安全因素多。现代生产中一般采用人工操作机械手来完成，这就要求机械手操作方便、结构强度好、夹持可靠、可平衡所夹工件重量，使工人在有限的空间内用很小的力将工件移载至任一位置进行定位装配。现有机械手未能很好的满足这些要求。
发明内容
本发明目的是提供一种悬挂式气动平衡移载机械手。
本发明所采用的技术方案是：
一种悬挂式气动平衡移载机械手，包括：轨道系统、运行小车、机械臂、气动夹具、气控系统；
所述轨道系统与运行小车滚动连接，运行小车通过机械臂与气动夹具连接；
轨道系统包括吊梁，该吊梁为工字钢，该吊梁上设有多个悬挂件，该悬挂件底部与吊轨固接；
所述运行小车包括H形小车架，该小车架通过四个滑车与吊轨连接；该小车架横梁上焊接有连接板；滑车与吊梁滚动配合连接；
该小车架横梁外侧铰接有自动运行气缸，该自动运行气缸气压杆输出端与支撑摇臂连接；
方框形支撑摇臂两端与小车架的连接耳轴接；运行电机固接在支撑摇臂上；支撑摇臂前端贯穿设有驱动轴，驱动轴两端轴接有运行轮；运行电机输出端经链轮减速机构、驱动轴驱动运行轮回转行走；
所述机械臂包括第一回转组件，该第一回转组件通过螺栓与小车架横梁上的连接板固接；该第一回转组件上设有制动器；该第一回转组件通过法兰与气缸座固接，气缸座通过储气缸与臂架螺栓固接；该臂架与主臂、副臂轴接；气缸座通过主气缸与主臂末端轴接；
所述主臂、副臂与第二回转组件轴接；第二回转组件上也设有制动器；该第二回转组件通过法兰与L形前臂固接；前臂与第三回转组件固接；第三回转组件上也设有制动器；
气动夹具包括气动箱，该气动箱上固接有把手，把手上端法兰与第三回转组件固接；气动箱前端接有气动夹，后端固接有固定夹；
所述气控系统包括储气缸；
所述储气缸输入端经过单向阀与气源连接，储气缸输出端与气源处理单元连接，气源处理单元由过滤器、减压阀和压力表构成；气源处理单元输出端与旋转分气接头输入端连接；
所述旋转分气接头输出端经过第一二位五通气控阀与自动运行气缸连接；
所述旋转分气接头输出端经过第二二位五通气控阀与第一回转组件的制动气缸、第二回转组件的制动气缸、第三回转组件的制动气缸连接；
所述旋转分气接头一输出端经过第三二位五通气控阀与气动箱内的夹具气缸连接；
所述旋转分气接头与主气缸连接气路有三路：
第一路：旋转分气接头输出端经过气控减压阀与主气缸连接；
第二路：旋转分气接头一输出端经过并联的第一精密减压阀、第二精密减压阀后与二位三通气控阀连接；再经过二位三通气控阀、梭阀、气控减压阀与主气缸连接；
第三路：旋转分气接头一输出端经过第三精密减压阀、梭阀、气控减压阀与主气缸连接。
本发明的优点是：
1、操作方便，安全可靠。使用很小的力就可将工件移载至任意位置，降低了劳动强度，提高了工作效率。
2、可跟随生产节拍自动行走，吊装范围广，适应性强。
附图说明
图1为悬挂式气动平衡移载机械手三维立体图；
图2为轨道系统及运行小车结构图；
图3为机械臂结构图；
图4为气动夹具结构图；
图5为气控系统原理简图。
具体实施方式
下面结合说明书附图及附图标记对本发明进一步详细说明。
如图1-5所示，一种悬挂式气动平衡移载机械手，包括：轨道系统1、运行小车2、气控系统3、机械臂4、气动夹具5。
所述轨道系统1与运行小车2滚动连接，运行小车2通过机械臂4与气动夹具5连接。
轨道系统1包括吊梁6，该吊梁6为工字钢，该吊梁6上设有多个悬挂件7，该悬挂件7底部与吊轨8固接。
所述运行小车2包括H形小车架9，该小车架9通过四个滑车10与吊轨8连接；该小车架9横梁上焊接有连接板；滑车10与吊梁6滚动配合连接。
该小车架9横梁外侧铰接有自动运行气缸11，该自动运行气缸11气压杆输出端与支撑摇臂13连接。
方框形支撑摇臂13两端与小车架9的连接耳轴接；运行电机12固接在支撑摇臂13上；支撑摇臂13前端贯穿设有驱动轴48，驱动轴48两端部轴接有运行轮14；运行电机12输出端经链轮减速机构15、驱动轴48驱动运行轮14回转。
所述机械臂4包括第一回转组件16，该第一回转组件16通过螺栓与小车架9横梁上的连接板固接；该第一回转组件16上设有制动器22；该第一回转组件16通过法兰与气缸座17固接，气缸座17通过储气缸33与臂架18螺栓固接；该臂架18与主臂19、副臂20轴接；气缸座17通过主气缸25与主臂19末端轴接；所述主气缸25上设有限位杆26，该限位杆26与主臂19上的限位孔连接。
所述主臂19、副臂20与第二回转组件21轴接；第二回转组件21上也设有制动器22；该第二回转组件21通过法兰与L形前臂23固接；前臂23与第三回转组件24固接；第三回转组件24上也设有制动器22。
所述气动夹具5包括气动箱44，该气动箱44上固接有把手28，把手28上端法兰与第三回转组件24固接；气动箱44前端接有气动夹29，后端固接有固定夹30；所述气动箱44侧壁上固接有定位板31；所述把手28为U形，把手28上设有控制盒32，控制盒32为气控系统3中的一部分。
所述气控系统3包括储气缸33；所述储气缸33输入端经过单向阀53与气源连接，储气缸33输出端与气源处理单元34连接，气源处理单元34由过滤器、减压阀和压力表构成；气源处理单元34输出端与旋转分气接头35输入端连接。
所述旋转分气接头35输出端经过第一二位五通气控阀45与自动运行气缸11连接；操作者通过操作安装在气动夹具5上的控制盒32控制运行小车，实现运行小车的手动牵拉与自动按一定速度行走的转换。
所述旋转分气接头35输出端经过第二二位五通气控阀46与第一回转组件16的制动气缸49、第二回转组件21的制动气缸50、第三回转组件24的制动气缸51连接；操作控制盒32,即可控制机械臂4中三个回转组件的回转。
所述旋转分气接头35一输出端经过第三二位五通气控阀47与气动箱44内的夹具气缸52连接；通过控制控制盒32，实现气动夹具的夹紧与释放。
所述旋转分气接头35与主气缸25连接气路为重力平衡气路，有三路：
第一路：旋转分气接头35输出端经过气控减压阀36与主气缸25连接；
第二路：旋转分气接头35一输出端经过并联的第一精密减压阀37、第二精密减压阀38后与二位三通气控阀41连接；再经过二位三通气控阀41、梭阀42、气控减压阀36与主气缸25连接；所述第一精密减压阀37的输出端设有第一压力表39；第二精密减压阀38的输出端设有第二压力表40。
第三路：旋转分气接头35一输出端经过第三精密减压阀43、梭阀42、气控减压阀36与主气缸25连接。
操作者通过控制盒32的空载与负载平衡转换开关，实现机械臂的重力平衡，进而可以轻松地将工件上下左右移载，在任意位置对工件进行定位与组装操作。

Claims (4)

1.一种悬挂式气动平衡移载机械手，其特征在于：
包括：轨道系统(1)、运行小车(2)、机械臂(4)、气动夹具(5)、气控系统(3)；
所述轨道系统(1)与运行小车(2)滚动连接，运行小车(2)通过机械臂(4)与气动夹具(5)连接；
轨道系统(1)包括吊梁(6)，该吊梁(6)为工字钢，该吊梁(6)上设有多个悬挂件(7)，该悬挂件(7)底部与吊轨(8)固接；
所述运行小车(2)包括H形小车架(9)，该小车架(9)通过四个滑车(10)与吊轨(8)连接；该小车架(9)横梁上焊接有连接板；滑车(10)与吊梁(6)滚动配合连接；
该小车架(9)横梁外侧铰接有自动运行气缸(11)，该自动运行气缸(11)气压杆输出端与支撑摇臂(13)连接；
方框形支撑摇臂(13)两端与小车架(9)的连接耳轴接；运行电机(12)固接在支撑摇臂(13)上；支撑摇臂(13)前端贯穿设有驱动轴(48)，驱动轴(48)两端轴接有运行轮(14)；运行电机(12)输出端经链轮减速机构(15)、驱动轴(48)驱动运行轮(14)回转行走；
所述机械臂(4)包括第一回转组件(16)，该第一回转组件(16)通过螺栓与小车架(9)横梁上的连接板固接；该第一回转组件(16)上设有制动器(22)；该第一回转组件(16)通过法兰与气缸座(17)固接，气缸座(17)通过储气缸(33)与臂架(18)螺栓固接；该臂架(18)与主臂(19)、副臂(20)轴接；气缸座(17)通过主气缸(25)与主臂(19)末端轴接；
所述主臂(19)、副臂(20)与第二回转组件(21)轴接；第二回转组件(21)上也设有制动器(22)；该第二回转组件(21)通过法兰与L形前臂(23)固接；前臂(23)与第三回转组件(24)固接；第三回转组件(24)上也设有制动器(22)；
气动夹具(5)包括气动箱(44)，该气动箱(44)上固接有把手(28)，把手(28)上端法兰与第三回转组件(24)固接；气动箱(44)前端接有气动夹(29)，后端固接有固定夹(30)；
所述气控系统(3)包括储气缸(33)；
所述储气缸(33)输入端经过单向阀(53)与气源连接，储气缸(33)输出端与气源处理单元(34)连接，气源处理单元(34)由过滤器、减压阀和压力表构成；气源处理单元(34)输出端与旋转分气接头(35)输入端连接；
所述旋转分气接头(35)输出端经过第一二位五通气控阀(45)与自动运行气缸(11)连接；
所述旋转分气接头(35)输出端经过第二二位五通气控阀(46)与第一回转组件(16)的制动气缸(49)、第二回转组件(21)的制动气缸(50)、第三回转组件(24)的制动气缸(51)连接；
所述旋转分气接头(35)一输出端经过第三二位五通气控阀(47)与气动箱(44)内的夹具气缸(52)连接；
所述旋转分气接头(35)与主气缸(25)连接气路有三路：
第一路：旋转分气接头(35)输出端经过气控减压阀(36)与主气缸(25)连接；
第二路：旋转分气接头(35)一输出端经过并联的第一精密减压阀(37)、第二精密减压阀(38)后与二位三通气控阀(41)连接；再经过二位三通气控阀(41)、梭阀(42)、气控减压阀(36)与主气缸(25)连接；
第三路：旋转分气接头(35)一输出端经过第三精密减压阀(43)、梭阀(42)、气控减压阀(36)与主气缸(25)连接。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂式气动平衡移载机械手，其特征在于：
所述主气缸(25)上设有限位杆(26)，该限位杆(26)与主臂(19)上的限位孔连接。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂式气动平衡移载机械手，其特征在于：
所述气动箱(44)侧壁上固接有定位板(31)；所述把手(28)上设有控制盒(32)。
4.根据权利要求1所述的一种悬挂式气动平衡移载机械手，其特征在于：
所述第一精密减压阀(37)的输出端设有第一压力表(39)；第二精密减压阀(38)的输出端设有第二压力表(40)。
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