CN109176486A - 一种助力机械手 - Google Patents

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朱士新
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Abstract

本发明提供一种助力机械手，包括支撑柱、横臂和吊臂，支撑柱的顶部安装有两个相对设置的支撑侧板，所述横臂通过主铰接轴铰接于所述支撑侧板上，所述主铰接轴靠近横臂的左端并且与所述横臂的左端之间设有间距；所述支撑侧板上安装有驱动气缸，所述驱动气缸的输出轴与所述横臂的左端连接，所述驱动气缸可驱动所述横臂的左端部绕所述主铰接轴在高度方向上移动；所述横臂的右端铰接有所述吊臂，所述吊臂的底端连接有机械手夹具。本发明的驱动气缸通过滑块传动横臂绕主铰接轴转动，动作稳定；滑块上的第一轴孔和支撑侧板上的第一腰型孔同时对横臂左端部的转动轨迹进行限位，进一步提高了横臂转动过程的稳定性。

Description

一种助力机械手
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种助力机械手。
背景技术
助力机械手是用于物料搬运或者安装的助力设备。它巧妙地应用力的平衡原理，使物体可在空间内按设定的距离和方位平衡移动，无需费力、熟练的手动操作，就可以把重物正确地放到空间中的设定位置。助力机械手夹取物体时需要升降机械手夹具，现有助力机械手的驱动装置和横臂之间的部件连接结构和传动结构不够紧凑、可靠，导致在机械手夹具升降运动过程不够稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种升降动作稳定的助力机械手。
本发明提供了如下的技术方案：
一种助力机械手，包括支撑柱、横臂和吊臂，支撑柱的顶部安装有两个相对设置的支撑侧板，横臂通过主铰接轴铰接于支撑侧板上，主铰接轴与横臂的左端之间设有间距；支撑侧板上安装有驱动气缸，驱动气缸的输出轴与横臂的左端连接，驱动气缸可驱动横臂的左端部绕主铰接轴在高度方向上移动；横臂的右端铰接有吊臂，吊臂的底端连接有机械手夹具。
优选的，驱动气缸的输出轴的顶端连接有接头，接头铰接于两个滑块的下侧，驱动气缸的输出轴可顶起或者下拉接头，使接头带动滑块一起上下移动。支撑侧板的内侧设有两个板状的滑块，两个滑块上均设有第一轴孔，横臂的左端安装有第一转轴，第一转轴的两端水平地贯穿第一轴孔，滑块可带动第一转轴相对于支撑侧板上下移动。
优选的，所述滑块上安装有第二转轴，所述第二转轴水平地连接两个所述滑块；两个所述支撑侧板上分别设有直立的第一腰型孔，所述第一腰型孔的宽度与所述第二转轴的直径相匹配，所述第二转轴贯穿两个所述第一腰型孔；所述第一轴孔为水平设置的腰型孔，所述第一轴孔的宽度与所述第一转轴的直径相匹配，所述第一转轴贯穿两个所述第一轴孔。
优选的，所述第二转轴的数量为两个，两个所述第二转轴沿纵向间隔开设置，所述第一轴孔位于两个所述第二转轴之间。
优选的，所述接头的纵截面为T型，所述接头的上侧设有两个对称的内凹缺口部，两个所述滑块的底部分别抵在所述内凹缺口部上。
优选的，所述驱动气缸的顶壁连接有气缸脚架，所述气缸脚架的顶部相对地设有两个安装孔，每个所述安装孔内分别设有气缸定位轴；两个所述支撑侧板的下侧相对地设有第二轴孔，每个所述气缸定位轴连接相邻的所述安装孔和所述第二轴孔，将驱动气缸安装于支撑侧板上。
优选的，所述支撑柱的顶部通过法兰连接有转轴座，所述转轴座内设有立柱转轴，所述立柱转轴的顶部安装有矩形的连接块，所述连接块固定安装于两个所述支撑侧板上，所述横臂和所述支撑侧板可一起绕所述支撑柱旋转。
本发明的有益效果是：本发明的驱动气缸通过滑块传动横臂绕主铰接轴转动，动作稳定；滑块上的第一轴孔和支撑侧板上的第一腰型孔同时对横臂左端部的转动轨迹进行限位，提高了横臂转动过程的稳定性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的横臂左端处去掉外侧的支撑侧板后的内部结构示意图；
图3是本发明的接头结构示意图。
图中标记为：1.支撑柱；2.横臂；3.吊臂；4.支撑侧板；5.主铰接轴；6.驱动气缸；7.接头；8.滑块；9.第一轴孔；10.第一转轴；11.第二转轴；12.第一腰型孔；13.内凹缺口部；14.气缸脚架；15.安装孔；16.气缸定位轴；18.转轴座；19.立柱转轴；20.连接块；21.机械手夹具。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种助力机械手，包括支撑柱1、横臂2和吊臂3，支撑柱1的顶部安装有两个相对设置的支撑侧板4，横臂2通过主铰接轴5铰接于支撑侧板4上，主铰接轴5靠近横臂2的左端并且与横臂2的左端之间设有一段距离；支撑侧板4的底部安装有驱动气缸6，驱动气缸6的输出轴与横臂2的左端连接，驱动气缸6可驱动横臂2的左端部绕主铰接轴5在高度方向上移动；横臂2的右端铰接吊臂3，吊臂3的底端连接有机械手夹具21，机械手夹具21可以是可张开、合拢的机械手，或者可以产生吸力的吸盘等常用的机械手夹具结构。
支撑侧板4的内侧设有两个板状的滑块8，驱动气缸6的输出轴的顶端连接有接头7，接头7铰接于两个滑块8的下侧，驱动气缸6的输出轴可顶起或者下拉接头7，使接头7带动滑块8一起上下移动。两个滑块8上均设有第一轴孔9，横臂2的左端安装有第一转轴10，第一转轴10的两端水平地贯穿第一轴孔9，滑块8可带动第一转轴10相对于支撑侧板4上下移动。
滑块8上安装有第二转轴11，第二转轴11水平地连接两个滑块8；两个支撑侧板4上分别设有直立的第一腰型孔12，第一腰型孔12的宽度与第二转轴11的直径相匹配，第二转轴11贯穿两个第一腰型孔12，并且第二转轴11可在第一腰型孔12内上下移动；第一轴孔9为水平设置的腰型孔，第一轴孔9的宽度与第一转轴10的直径相匹配，第一转轴10贯穿两个第一轴孔9，第一转轴10可在第一轴孔9内左右移动。当横臂2绕主铰接轴5转动时，横臂左端的第一转轴10的运动轨迹为圆弧形，此时互相垂直的第一轴孔9和第一腰型孔12分别为第一转轴10的运动轨迹提供和横向和纵向的活动及导向空间，保证横臂2左端可以稳定、准确地作圆弧形轨迹的转动。
第二转轴11的数量为两个，两个第二转轴11沿纵向间隔开设置，第一轴孔9位于两个第二转轴11之间，从而使第二转轴对滑块的导向作用更加稳定。
如图3所示，接头7的纵截面为T型，接头7的上侧设有两个对称的内凹缺口部13，两个滑块8的底部分别抵在内凹缺口部13上。内凹缺口部13可以支撑滑块8，分担一部分滑块对接头上的铰轴的压力。
驱动气缸6的顶壁连接有气缸脚架14，驱动气缸6通过气缸脚架14安装于支撑侧板4上，具体为：气缸脚架14的顶部相对地设有两个安装孔15，每个安装孔15内分别设有气缸定位轴16；两个支撑侧板4的下侧相对地设有第二轴孔，每个气缸定位轴16连接相邻的安装孔15和第二轴孔，从而将驱动气缸6安装于支撑侧板4上。
支撑柱1的顶部通过法兰连接有转轴座18，转轴座18内设有立柱转轴19，立柱转轴19的顶部安装有矩形的连接块20，连接块20通过螺栓固定安装于两个支撑侧板4之间，连接块20可以固定连接两个支撑侧板4，当在水平面内转动横臂2时，支撑侧板4随着横臂2一起转动，支撑侧板4带动连接块20一起绕转轴座18旋转，从而实现对横臂2施加外力使其绕支撑柱1转动，进而改变机械手夹具21相对于支撑柱的位置，利用机械手夹具夹持物体后再运输。
当需要降下机械手时，启动驱动气缸，使其输出轴向上升起，通过接头顶起滑块，滑块的第一轴孔内的第一转轴带动横臂的左端一起被顶起，同时，绕主铰接轴顺时针转动的第一转轴向第一轴孔的右端偏移，与滑块固定连接的第二转轴跟随滑块一起，在第一腰型孔内向上移动，从而使横臂的右端被降下来，因此机械手靠近物体，夹取或者吸取物体。当需要升起机械手时，驱动气缸的输出轴通过接头向下拉动滑块，相关部件的运动过程与上述降下机械手的过程相反。当运输物体时需要使机械手和横臂一起绕支撑柱转动时，水平拉动机械手或者吊臂，依次带动横臂、支撑侧板和连接块绕转轴座转动即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种助力机械手，包括支撑柱、横臂和吊臂，其特征在于，所述支撑柱的顶部安装有两个相对设置的支撑侧板，所述横臂通过主铰接轴铰接于所述支撑侧板上，所述主铰接轴靠近所述横臂的左端并且与所述横臂的左端之间设有间距；所述支撑侧板上安装有驱动气缸，所述驱动气缸的输出轴与所述横臂的左端连接，所述驱动气缸可驱动所述横臂的左端部绕所述主铰接轴在高度方向上移动；所述横臂的右端铰接有所述吊臂，所述吊臂的底端连接有机械手夹具。
2.根据权利要求1所述的助力机械手，其特征在于，所述支撑侧板的内侧设有两个板状的滑块，所述驱动气缸的输出轴的顶端连接有接头，所述接头铰接于两个所述滑块的下侧；两个所述滑块上均设有第一轴孔，所述横臂的左端安装有第一转轴，所述第一转轴的两端分别贯穿所述第一轴孔，所述滑块可带动所述第一转轴和所述横臂的左端一起相对于所述支撑侧板上下移动。
3.根据权利要求2所述的助力机械手，其特征在于，所述滑块上安装有第二转轴，所述第二转轴水平地连接两个所述滑块；两个所述支撑侧板上分别设有直立的第一腰型孔，所述第一腰型孔的宽度与所述第二转轴的直径相匹配，所述第二转轴贯穿两个所述第一腰型孔；所述第一轴孔为水平设置的腰型孔，所述第一轴孔的宽度与所述第一转轴的直径相匹配，所述第一转轴贯穿两个所述第一轴孔。
4.根据权利要求3所述的助力机械手，其特征在于，所述第二转轴的数量为两个，两个所述第二转轴沿纵向间隔开设置，所述第一轴孔位于两个所述第二转轴之间。
5.根据权利要求3所述的助力机械手，其特征在于，所述接头的纵截面为T型，所述接头的上侧设有两个对称的内凹缺口部，两个所述滑块的底部分别抵在所述内凹缺口部上。
6.根据权利要求3所述的助力机械手，其特征在于，所述驱动气缸的顶壁连接有气缸脚架，所述气缸脚架的顶部相对地设有两个安装孔，每个所述安装孔内分别设有气缸定位轴；两个所述支撑侧板的下侧相对地设有第二轴孔，每个所述气缸定位轴连接相邻的所述安装孔和所述第二轴孔，将所述驱动气缸安装于所述支撑侧板上。
7.根据权利要求1所述的助力机械手，其特征在于，所述支撑柱的顶部通过法兰连接有转轴座，所述转轴座内设有立柱转轴，所述立柱转轴的顶部安装有矩形的连接块，所述连接块固定安装于两个所述支撑侧板上，所述横臂和所述支撑侧板可一起绕所述支撑柱旋转。
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