CN112171652A - 一种可旋转夹取助力机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备技术领域，具体提供了一种可旋转夹取助力机械手，包括支撑立柱、立柱旋转座、第一气缸、第二气缸、一级臂、二级臂和夹爪组件，立柱旋转座安装在支撑立柱的顶端，一级臂安装在立柱旋转座上，第一气缸和第二气缸的一端铰接在立柱旋转座上另一端分别连接连接轴的两侧的一级臂，二级臂上安装有夹爪组件。第一气缸和第二气缸分别做相反的动作，通过第一气缸和第二气缸的协作，在相同提升质量的情况下，有效的减小了第一气缸的大小。夹爪焊接在旋转轴上，通过减速电机可以带动夹爪完成360°旋转，在旋转到需要的适合角度后，通过电机的抱闸固定住夹爪的角度，以满足实际车间不同位置不同姿态重物的抓取。

Description

一种可旋转夹取助力机械手

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种可旋转夹取助力机械手。

背景技术

助力机械手一种用于物料搬运及安装时省力操作的助力设备。它是利用的杠杆原理，实现将重物从一个位置轻松的搬运到需要的指定位置，现有技术中，助力机械手普遍只能满足单一位置单一姿态下的重物抓取且对主要气缸的选型偏大且部分需增加配重块，占用空间大，有一定的局限性，很难满足在有空间要求下对不同位置不同姿态下的重物进行抓取移载，对于实际车间多层货架上重物抓举的复杂工况不具备通用性，重物摆放在不同层的货架在抓取时需要的抓取角度不是唯一值，且不同车间的货架也不是统一规格，故所需不同角度的夹爪来完成抓取工作，鉴于助力机械手的便于移动的通用性以及夹爪单一的局限性，就需要研制一款节省空间且满足实际车间不同位置不同姿态重物抓取的助力机械手。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决机械手占用空间大、难以实现用不同姿态对不同位置的重物进行抓取的问题，本发明提供了一种可旋转夹取助力机械手来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可旋转夹取助力机械手，包括支撑立柱、立柱旋转座、第一气缸、第二气缸、一级臂、二级臂和夹爪组件，所述立柱旋转座安装在所述支撑立柱的顶端，所述一级臂通过连接轴安装在所述立柱旋转座上，所述连接轴靠近所述一级臂的右端，所述第一气缸和所述第二气缸的一端铰接在所述立柱旋转座上，所述第一气缸和所述第二气缸的另一端分别连接所述连接轴的两侧的一级臂，所述二级臂安装在所述一级臂的左端，所述二级臂上安装有夹爪组件；

所述夹爪组件包括夹爪、安装座和减速电机，所述安装座焊接在所述二级臂上，所述夹爪和所述减速电机分别固定在所述安装座的两侧，所述减速电机能够通过所述安装座带动所述夹爪进行转动；

所述安装座包括旋转轴、左侧深沟球轴承、右侧深沟球轴承、带法兰轴套、圆螺母和止动垫圈，所述带法兰轴套焊接在所述二级臂的末端，所述旋转轴可转动安装在所述带法兰轴套内，所述旋转轴为台阶轴，所述旋转轴上还设有螺纹，所述带法兰轴套的一端设有台阶孔另一端设有法兰，所述左侧深沟球轴承安装在所述旋转轴的台阶和所述带法兰轴套的台阶孔之间，所述右侧深沟球轴承通过止动垫圈和圆螺母压紧在所述带法兰轴套的法兰端，所述夹爪焊接在所述旋转轴远离法兰的一端，所述减速电机安装在所述带法兰轴套的法兰端，所述减速电机的输出轴与所述旋转轴固定连接；

所述一级臂由上下设置的主臂和副臂组成，主臂靠右侧的位置通过连接轴铰接在所述立柱旋转座上，主臂右侧末端与所述第一气缸的活塞杆铰接，副臂的右侧末端通过连接轴铰接在所述立柱旋转座上，主臂和副臂的左侧末端与所述二级臂连接，一级臂的主臂和副臂相互平行与连杆两端的铰接处构成平行四边形机构。

作为优选，所述第二气缸与所述一级臂的连接处设有连接机构，所述连接机构包括拉板、上拉板安装轴、下拉板安装轴、气缸连接轴和气缸接头，所述拉板设有两个，所述上拉板连接轴、下拉板连接轴、气缸连接轴和气缸接头从上到下依次安装在两个所述拉板之间，所述上拉板连接轴穿过所述一级臂的主臂，所述下拉板连接轴穿过所述一级臂的副臂，所述气缸连接轴穿过所述气缸接头，所述气缸接头与所述第二气缸的活塞杆连接。

作为优选，所述二级臂还连接有操作界面。

作为优选，所述立柱旋转座为中心设有立柱的托盘结构，所述立柱旋转座的底端与所述支撑立柱的顶端通过立柱法兰连接。

本发明的有益效果是，其一，一级臂右端分别与第一气缸和第二气缸相连，第一气缸和第二气缸分别做相反的动作，从而完成一级臂的上升以及下降动作，通过第一气缸和第二气缸的协作，可以大幅度增加一级臂左端能提升的重物质量，在相同提升质量的情况下，有效的减小了第一气缸的大小，以及充分利用了有限的设备空间。

其二，夹爪焊接在旋转轴上，旋转轴通过两个深沟球轴承安装在带法兰轴套上，带法兰轴套法兰侧安装有减速电机，法兰轴套焊接在二级臂末端。通过电机可以带动夹爪完成360°旋转，在旋转到需要的适合角度后，可以通过电机的抱闸固定住夹爪的角度，以满足实际车间不同位置不同姿态重物的抓取。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种可旋转夹取助力机械手的整体结构示意图；

图2是本发明一种可旋转夹取助力机械手的安装座的局部剖视图；

图3是图1中A-A处的局部剖视图。

图中1、支撑立柱，2、立柱旋转座，3、第一气缸，4、第二气缸，5、一级臂，6、二级臂，7、夹爪组件，101、立柱法兰，102、底板，501、主臂，502、副臂，503、连接轴，301、主臂旋转轴，401、拉板，402、上拉板安装轴，403、下拉板安装轴，404、气缸连接轴，405、气缸接头，701、夹爪，702、安装座，703、减速电机，8、操作界面，7021、旋转轴，7022、左侧深沟球轴承，7023、右侧深沟球轴承，7024、带法兰轴套，7025、圆螺母，7026、止动垫圈。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图3所示，本发明提供了一种可旋转夹取助力机械手的实施例，包括支撑立柱1、立柱旋转座2、第一气缸3、第二气缸4、一级臂5、二级臂6和夹爪组件7，立柱旋转座2的底端与支撑立柱1的顶端通过立柱法兰101连接，支撑立柱1焊接在底板102上。立柱旋转座2与支撑立柱1通过立柱法兰101连接，可以使连接点更加稳定，避免立柱旋转座2上的负载过大导致连接处断裂。

一级臂5由上下设置的主臂501和副臂502组成，主臂501和副臂502分别通过一个连接轴503铰接在立柱旋转座2上，主臂501靠右侧的位置通过连接轴503铰接在立柱旋转座2上，主臂501通过连接轴503形成一个杠杆机构。

副臂502的右侧末端通过连接轴503铰接在立柱旋转座2上，主臂501和副臂502的左侧末端与二级臂6连接，主臂501和副臂502相互平行与两端的铰接处构成平行四边形机构。平行四边形机构的设置，使得主臂501在带动副臂502上升或下降时，主臂501和副臂502与二级臂6上的铰接点的连线可以与水平面保持固定角度，从而使得二级臂6可以固定角度进行上升或下降，使物品搬运更加平稳，避免倾斜洒落。

第一气缸3和第二气缸4的无杆腔一端铰接在立柱旋转座2的底部，第一气缸3的活塞杆通过主臂旋转轴301铰接在主臂501的右侧末端。

第二气缸4与一级臂5的连接处设有连接机构，连接机构包括拉板401、上拉板安装轴402、下拉板安装轴403、气缸连接轴404和气缸接头405，拉板401设有两个，所述上拉板安装轴402、下拉板安装轴403、气缸连接轴404和气缸接头405从上到下依次安装在两个所述拉板401之间，上拉板安装轴402穿过一级臂5的主臂501，下拉板安装轴403穿过一级臂5的副臂502，气缸连接轴404穿过气缸接头405，气缸接头405与第二气缸4的活塞杆连接。当一级臂5上升时，位于连接轴503右侧的第一气缸3的活塞杆收回，拉动主臂501以主臂5上的连接轴503为轴转动，同时位于连接轴503的左侧的第二气缸4活塞杆伸出，推动主臂501以主臂501上的连接轴503为轴转动；当一级臂5下降时，位于连接轴503的右侧的第一气缸3的活塞杆伸出，推动主臂501以主臂上的连接轴503为轴转动，同时位于连接轴503左侧的第二气缸4的活塞杆收回，拉动主臂501以主臂上的连接轴503为轴转动，第一气缸3和第二气缸4同时为主臂501提供动力，从而完成一级臂5的上升或下降动作，通过第一气缸3和第二气缸4协作，在提升相同质量物品的情况下，有效减小了单一气缸的大小，便于将气缸安装在小空间内，充分利用了有限的设备空间。

二级臂6上安装有夹爪组件7，夹爪组件7包括夹爪701、安装座702和减速电机703，安装座702焊接在二级臂6上，夹爪701和减速电机703分别固定在安装座702的两侧，减速电机703能够通过安装座702带动夹爪701进行转动，二级臂6还连接有操作界面8。

安装座702包括旋转轴7021、左侧深沟球轴承7022、右侧深沟球轴承7023、带法兰轴套7024、圆螺母7025和止动垫圈7026，带法兰轴套7024焊接在二级臂6的末端，旋转轴7021可转动安装在带法兰轴套7024内，旋转轴7021为台阶轴，旋转轴7021上还设有螺纹，带法兰轴套7024的一端设有台阶孔，另一端设有法兰，左侧深沟球轴承7022安装在旋转轴7021的台阶和带法兰轴套7024的台阶孔之间，右侧深沟球轴承7023通过止动垫圈7026和圆螺母7025压紧在带法兰轴套7024的法兰端，夹爪701焊接在旋转轴7021的台阶端，减速电机703安装在带法兰轴套7024的法兰端，减速电机703的输出轴与旋转轴7021固定连接。使用者可以通过操作界面8对机械手进行操作，通过减速电机703可以带动夹爪701完成360°旋转，在旋转到需要的适合角度后，可以通过减速电机703的抱闸将夹爪701的角度固定，以满足实际车间不同位置不同姿态重物的抓取。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种可旋转夹取助力机械手，其特征在于：包括支撑立柱、立柱旋转座、第一气缸、第二气缸、一级臂、二级臂和夹爪组件，所述立柱旋转座安装在所述支撑立柱的顶端，所述一级臂通过连接轴安装在所述立柱旋转座上，所述连接轴靠近所述一级臂的右端，所述第一气缸和所述第二气缸的一端铰接在所述立柱旋转座上，所述第一气缸和所述第二气缸的另一端分别连接所述连接轴的两侧的一级臂，所述二级臂安装在所述一级臂的左端，所述二级臂上安装有夹爪组件；

所述夹爪组件包括夹爪、安装座和减速电机，所述安装座焊接在所述二级臂上，所述夹爪和所述减速电机分别固定在所述安装座的两侧，所述减速电机能够通过所述安装座带动所述夹爪进行转动；

所述安装座包括旋转轴、左侧深沟球轴承、右侧深沟球轴承、带法兰轴套、圆螺母和止动垫圈，所述带法兰轴套焊接在所述二级臂的末端，所述旋转轴可转动安装在所述带法兰轴套内，所述旋转轴为台阶轴，所述旋转轴上还设有螺纹，所述带法兰轴套的一端设有台阶孔另一端设有法兰，所述左侧深沟球轴承安装在所述旋转轴的台阶和所述带法兰轴套的台阶孔之间，所述右侧深沟球轴承通过止动垫圈和圆螺母压紧在所述带法兰轴套的法兰端，所述夹爪焊接在所述旋转轴远离法兰的一端，所述减速电机安装在所述带法兰轴套的法兰端，所述减速电机的输出轴与所述旋转轴固定连接；

所述一级臂由上下设置的主臂和副臂组成，主臂靠右侧的位置通过连接轴铰接在所述立柱旋转座上，主臂右侧末端与所述第一气缸的活塞杆铰接，副臂的右侧末端通过连接轴铰接在所述立柱旋转座上，主臂和副臂的左侧末端与所述二级臂连接，一级臂的主臂和副臂相互平行与连杆两端的铰接处构成平行四边形机构。

2.如权利要求1所述的一种可旋转夹取助力机械手，其特征在于：所述第二气缸与所述一级臂的连接处设有连接机构，所述连接机构包括拉板、上拉板安装轴、下拉板安装轴、气缸连接轴和气缸接头，所述拉板设有两个，所述上拉板连接轴、下拉板连接轴、气缸连接轴和气缸接头从上到下依次安装在两个所述拉板之间，所述上拉板连接轴穿过所述一级臂的主臂，所述下拉板连接轴穿过所述一级臂的副臂，所述气缸连接轴穿过所述气缸接头，所述气缸接头与所述第二气缸的活塞杆连接。

3.如权利要求2所述的一种可旋转夹取助力机械手，其特征在于：所述二级臂还连接有操作界面。

4.如权利要求3所述的一种可旋转夹取助力机械手，其特征在于：所述立柱旋转座为中心设有立柱的托盘结构，所述立柱旋转座的底端与所述支撑立柱的顶端通过立柱法兰连接。

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