CN110076756A - 基于连杆机构的取放机械手及使用方法 - Google Patents

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熊晓晨
姜雨
李立军
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    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
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Abstract

本发明提供了基于连杆机构的取放机械手及使用方法,它包括安装底座,所述安装底座的顶部固定安装有立板,在立板的顶部固定安装有第一滑块,所述第一滑块上通过滑动配合安装有滑轨,所述滑轨的顶部固定有滑轨横梁,所述滑轨横梁的侧壁上连接有用于驱动沿第一滑块移动的连杆驱动机构;所述滑轨横梁的顶部一端固定支撑有升降气缸,所述升降气缸与升降结构相连并驱动其完成竖直升降动作,在升降结构的底部末端通过角板固定安装有抓取机械手。此取放机械手的平移机构采用气缸驱动的连杆机构,其行程短,抓取速度快,而且成本相对较低。

Description

基于连杆机构的取放机械手及使用方法
技术领域
本发明涉及机械手领域,特别是基于连杆机构的取放机械手及使用方法。
背景技术
取放机械手在自动化设备中运用非常的广泛,目前通常采用的多轴机械手的平移机构大多采用丝杆传动机构,其特点是适用于高精度大行程的取放动作,而且采用丝杆传动其成本相对较高。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供基于连杆机构的取放机械手及使用方法,此取放机械手的平移机构采用气缸驱动的连杆机构,其行程短,抓取速度快,而且成本相对较低。
为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:基于连杆机构的取放机械手,它包括安装底座,所述安装底座的顶部固定安装有立板,在立板的顶部固定安装有第一滑块,所述第一滑块上通过滑动配合安装有滑轨,所述滑轨的顶部固定有滑轨横梁,所述滑轨横梁的侧壁上连接有用于驱动沿第一滑块移动的连杆驱动机构;所述滑轨横梁的顶部一端固定支撑有升降气缸,所述升降气缸与升降结构相连并驱动其完成竖直升降动作,在升降结构的底部末端通过角板固定安装有抓取机械手。
所述连杆驱动机构包括气缸,所述气缸的缸体底座通过第一销轴铰接在立板的底部侧壁上,所述气缸的活塞杆顶端通过连接座与三角板的其中一角铰接,所述三角板的另一角通过第二销轴铰接在立板的侧壁上,所述三角板的最后一个角通过第三销轴铰接有连杆,所述连杆的另一端铰接在滑轨横梁的侧壁上。
所述滑轨横梁的两端分别安装有第一限位板和第二限位板,在第一限位板和第二限位板上都安装有缓冲器。
所述升降结构包括固定在滑轨横梁侧壁上的侧板,所述侧板的外侧壁上固定有第二滑块,所述第二滑块上通过滑动配合安装有升降滑轨,所述升降滑轨的外侧壁上固定有升降板,所述升降板的顶部通过顶板与升降气缸的活塞杆固定相连。
所述抓取机械手包括固定在角板侧壁上的抓取气缸,所述抓取气缸的活塞杆末端安装有抓取手指。
任意一项所述基于连杆机构的取放机械手的使用方法,它包括以下步骤:
Step1:将所述的取放机械手整体,通过安装底座固定在非标设备的顶部;
Step2:当需要对物料进行抓取时,启动气缸,通过气缸驱动三角板,进而通过三角板驱动连杆,再由连杆带动滑轨横梁,并驱动滑轨横梁沿着第一滑块进行滑动;
Step3:当其移动到物料的上方后,启动升降气缸,通过升降气缸带动抓取机械手实现升降;
Step4:当其下降到指定位置之后,通过抓取气缸驱动抓取手指,进而通过抓取手指对物料进行抓取,并方向上述的步骤,最终实现物料的放置。
本发明有如下有益效果:
1、通过采用上述结构的取放机械手,其采用连杆驱动机构实现整个机械手在水平方向上的移动,替代传统的丝杆传动,其具有行程短,传动速度高的特点,进而能够很好的适应非标自动化设备中物料的抓取和放置动作,大大的提高了工作效率。
2、通过上述的连杆驱动机构工作过程中,通过气缸能够驱动三角板,进而通过三角板驱动连杆,再由连杆带动滑轨横梁,并驱动滑轨横梁沿着第一滑块进行滑动,进而实现机械手的水平滑移动作。
3、通过升降气缸能够驱动升降板,再由升降板驱动其底部末端的抓取机械手实现升降,进而辅助完成竖直方向上的动作。
4、通过上述的抓取气缸能够驱动抓取手指,进而通过抓取手指对物料进行抓取。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明第一个视角的三维图。
图2为本发明第二个视角的三维图。
图中:安装底座1、第一销轴2、气缸3、立板4、连接座5、第二销轴6、三角板7、第一限位板8、滑轨9、滑轨横梁10、连杆11、第三销轴12、第一滑块13、第二限位板14、升降气缸15、顶板16、升降板17、侧板18、第二滑块19、升降滑轨20、缓冲器21、角板22、抓取气缸23、抓取手指24。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1:
参见图1-2,基于连杆机构的取放机械手,它包括安装底座1,所述安装底座1的顶部固定安装有立板4,在立板4的顶部固定安装有第一滑块13,所述第一滑块13上通过滑动配合安装有滑轨9,所述滑轨9的顶部固定有滑轨横梁10,所述滑轨横梁10的侧壁上连接有用于驱动沿第一滑块13移动的连杆驱动机构;所述滑轨横梁10的顶部一端固定支撑有升降气缸15,所述升降气缸15与升降结构相连并驱动其完成竖直升降动作,在升降结构的底部末端通过角板22固定安装有抓取机械手。通过采用上述结构的取放机械手,其采用连杆驱动机构实现整个机械手在水平方向上的移动,替代传统的丝杆传动,其具有行程短,传动速度高的特点,进而能够很好的适应非标自动化设备中物料的抓取和放置动作,大大的提高了工作效率。工作过程中,通过连杆驱动机构能够驱动滑轨横梁10沿着第一滑块13滑动,进而带动滑轨横梁10顶部的升降气缸15和升降结构一起移动,与此同时,通过升降气缸15能够带动抓取机械手实现升降,并最终通过抓取机械手对物料进行抓取。
进一步的,所述连杆驱动机构包括气缸3,所述气缸3的缸体底座通过第一销轴2铰接在立板4的底部侧壁上,所述气缸3的活塞杆顶端通过连接座5与三角板7的其中一角铰接,所述三角板7的另一角通过第二销轴6铰接在立板4的侧壁上,所述三角板7的最后一个角通过第三销轴12铰接有连杆11,所述连杆11的另一端铰接在滑轨横梁10的侧壁上。通过上述的连杆驱动,在作业过程中,通过气缸3驱动三角板7,进而通过三角板7驱动连杆11,再由连杆11带动滑轨横梁10,并驱动滑轨横梁10沿着第一滑块13进行滑动,进而实现机械手的水平滑移动作。
进一步的,所述滑轨横梁10的两端分别安装有第一限位板8和第二限位板14,在第一限位板8和第二限位板14上都安装有缓冲器21。通过上述的缓冲器21能够对滑轨横梁10起到限位缓冲的效果。防止其在滑动过程中因为惯性与立板4之间发生碰撞。
进一步的,所述升降结构包括固定在滑轨横梁10侧壁上的侧板18,所述侧板18的外侧壁上固定有第二滑块19,所述第二滑块19上通过滑动配合安装有升降滑轨20,所述升降滑轨20的外侧壁上固定有升降板17,所述升降板17的顶部通过顶板16与升降气缸15的活塞杆固定相连。通过上述升降结构,工作过程中,通过升降气缸15能够驱动升降板17,再由升降板17驱动其底部末端的抓取机械手实现升降,进而辅助完成竖直方向上的动作。
进一步的,所述抓取机械手包括固定在角板22侧壁上的抓取气缸23,所述抓取气缸23的活塞杆末端安装有抓取手指24。当需要抓取时,通过上述的抓取气缸23能够驱动抓取手指24,进而通过抓取手指24对物料进行抓取。
实施例2:
任意一项所述基于连杆机构的取放机械手的使用方法,它包括以下步骤:
Step1:将所述的取放机械手整体,通过安装底座1固定在非标设备的顶部;
Step2:当需要对物料进行抓取时,启动气缸3,通过气缸3驱动三角板7,进而通过三角板7驱动连杆11,再由连杆11带动滑轨横梁10,并驱动滑轨横梁10沿着第一滑块13进行滑动;
Step3:当其移动到物料的上方后,启动升降气缸15,通过升降气缸15带动抓取机械手实现升降;
Step4:当其下降到指定位置之后,通过抓取气缸23驱动抓取手指24,进而通过抓取手指24对物料进行抓取,并方向上述的步骤,最终实现物料的放置。

Claims (6)

1.基于连杆机构的取放机械手,其特征在于:它包括安装底座(1),所述安装底座(1)的顶部固定安装有立板(4),在立板(4)的顶部固定安装有第一滑块(13),所述第一滑块(13)上通过滑动配合安装有滑轨(9),所述滑轨(9)的顶部固定有滑轨横梁(10),所述滑轨横梁(10)的侧壁上连接有用于驱动沿第一滑块(13)移动的连杆驱动机构;所述滑轨横梁(10)的顶部一端固定支撑有升降气缸(15),所述升降气缸(15)与升降结构相连并驱动其完成竖直升降动作,在升降结构的底部末端通过角板(22)固定安装有抓取机械手。
2.根据权利要求1所述基于连杆机构的取放机械手,其特征在于:所述连杆驱动机构包括气缸(3),所述气缸(3)的缸体底座通过第一销轴(2)铰接在立板(4)的底部侧壁上,所述气缸(3)的活塞杆顶端通过连接座(5)与三角板(7)的其中一角铰接,所述三角板(7)的另一角通过第二销轴(6)铰接在立板(4)的侧壁上,所述三角板(7)的最后一个角通过第三销轴(12)铰接有连杆(11),所述连杆(11)的另一端铰接在滑轨横梁(10)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述基于连杆机构的取放机械手,其特征在于:所述滑轨横梁(10)的两端分别安装有第一限位板(8)和第二限位板(14),在第一限位板(8)和第二限位板(14)上都安装有缓冲器(21)。
4.根据权利要求1所述基于连杆机构的取放机械手,其特征在于:所述升降结构包括固定在滑轨横梁(10)侧壁上的侧板(18),所述侧板(18)的外侧壁上固定有第二滑块(19),所述第二滑块(19)上通过滑动配合安装有升降滑轨(20),所述升降滑轨(20)的外侧壁上固定有升降板(17),所述升降板(17)的顶部通过顶板(16)与升降气缸(15)的活塞杆固定相连。
5.根据权利要求1所述基于连杆机构的取放机械手,其特征在于:所述抓取机械手包括固定在角板(22)侧壁上的抓取气缸(23),所述抓取气缸(23)的活塞杆末端安装有抓取手指(24)。
6.权利要求1-5任意一项所述基于连杆机构的取放机械手的使用方法,其特征在于它包括以下步骤:
Step1:将所述的取放机械手整体,通过安装底座(1)固定在非标设备的顶部;
Step2:当需要对物料进行抓取时,启动气缸(3),通过气缸(3)驱动三角板(7),进而通过三角板(7)驱动连杆(11),再由连杆(11)带动滑轨横梁(10),并驱动滑轨横梁(10)沿着第一滑块(13)进行滑动;
Step3:当其移动到物料的上方后,启动升降气缸(15),通过升降气缸(15)带动抓取机械手实现升降;
Step4:当其下降到指定位置之后,通过抓取气缸(23)驱动抓取手指(24),进而通过抓取手指(24)对物料进行抓取,并方向上述的步骤,最终实现物料的放置。
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